【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及饲料加工，具体为一种湿法饲料膨化机。
技术介绍
1、水产膨化饲料是养殖水产动物的重要食物来源，膨化饲料主要分为两大类：干式膨化饲料和湿式膨化饲料，与干式膨化饲料相比，湿式膨化饲料的质地较软，更易于消化，同时湿式膨化饲料更容易调控浮沉性，可以根据不同鱼类的采食习性加工成浮性、沉性或缓沉性膨化饲料，而且湿式膨化饲料在水中的稳定性更好，减少了未食饲料和残余饲料的分解对水质的影响，因此水产膨化饲料多选用湿式膨化饲料。
2、湿法饲料膨化机是一种专门用于湿式膨化饲料加工的设备，饲料原料在湿法饲料膨化机内受到强烈地剪切揉和与摩擦作用，根据需要还可通过腔筒夹套内流过的水蒸汽对饲料原料进行加热，在这样共同作用下，饲料原料温度急骤升高(110～200℃)，物料中的淀粉随即发生糊化，饲料原料变成熔融的塑性胶状体；在挤出模具之前，饲料原料中所含水份的温度虽然很高，但在湿法饲料膨化机内的高压强作用下水份并未转变成水蒸汽，直到饲料原料从挤出模孔排出的瞬间，压强骤然降至一个大气压，水份迅速变成过热蒸汽而增大体积，使塑性胶状饲料原料的体积迅速膨胀，水蒸汽进一步蒸发遗散的结果使饲料原料水份含量降低，过程中饲料的温度也很快下降，物化淀粉随即凝结，水蒸汽的遗散使凝结的胶体状的饲料中留下许多微孔。
3、在生产较小颗粒膨化饲料时，一般采用例如1.2mm、1.0mm或0.8mm孔径的模具，小孔径模具在工作过程中容易被饲料原料和异物堵塞，从而造成湿法饲料膨化机的产能下降，同时湿法饲料膨化机内的压力变大，容易导致湿法饲料膨化机内的饲料原料
4、针对上述问题，现有技术提出了一些解决方案，例如常规解决方案为：操作人员根据膨化饲料的外观和长度判断模头的堵塞情况，在模头发生堵塞导致膨化饲料外观和质量达不到生产要求时，操作人员将湿法饲料膨化机停机并拆下模头进行疏通；该种方式需要停机处理，影响湿法饲料膨化机的生产效率，同时疏通中需要保持膨化腔内的温度以防止内部的饲料原料冷却硬化，操作人员拆装模头的过程中容易被烫伤；又例如申请号cn201710765113.4提供了一种饲料膨化机模具，该方案通过在模具的模孔上设置孔口压力感应调节装置，可根据压力调节模孔的大小，湿法饲料膨化机内压力过大时，压力感应调节装置能扩大模孔直径防止堵塞和释放压力；在湿法饲料膨化机内压力减少时，压力感应调节装置又能减少模孔直径，以保证饲料的膨化质量；该方案能有效地避免饲料原料或异物造成模孔的堵塞，同时无需停机处理，不影响湿法饲料膨化机的生产效率，但湿法饲料膨化机压力过大时，模孔上的直径变大，容易导致生产出大于标准直径的膨化饲料，不满足膨化饲料的生产要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种湿法饲料膨化机，以解决湿法饲料膨化机在生产小颗粒膨化饲料时，模孔容易被饲料原料和异物堵塞，进而导致产出的膨化饲料水份含量低、生产效率下降和主电机电流增大的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种湿法饲料膨化机，包括驱动单元、进料单元、膨化单元、调质单元、切割单元和控制单元，所述控制单元用于控制各单元的运行参数，所述进料单元用于存储饲料原料和控制进入膨化单元的进料量，所述驱动单元用于驱动膨化单元将饲料原料进行膨化，所述调质单元用于提高膨化过程中的饲料原料的温度和加快其糊化速度，所述膨化单元包括螺杆、膨化腔和模头，所述模头位于机筒前端，所述模头上设有用于成型的模孔和用于导流的导孔，所述模孔和导孔同轴，所述螺杆与模头同轴转动连接，所述切割单元包括防护壳和切刀，所述切刀的切割面与模头的前端面齐平，且所述切刀的回转中心与模头同轴；饲料原料通过进料单元输送至膨化腔内后，在所述螺杆的剪切作用下和调质单元的升温作用下，饲料原料在膨化腔内升温糊化并变成塑性胶状，在螺杆的推动作用下塑性胶状饲料原料被输送至模头，糊化后的塑性胶状饲料原料通过导孔到达模孔并从模孔挤出，挤出模孔的瞬间，饲料原料中的水份迅速变成水蒸气而增大体积，使塑性胶状饲料原料的体积迅速膨胀，水蒸汽进一步蒸发使饲料原料水份含量降低，过程中饲料的温度也很快下降，物化淀粉随即凝结，水蒸汽的蒸发使凝结的胶体状的饲料中留下许多微孔，所述切刀根据生产需求在模头前端面做周期性旋转并将挤出模头的膨化饲料进行切割，从而获得需求长度的膨化饲料颗粒。
4、具体地，所述模头上设有剪切板、驱动组件和限位组件，所述模头内同轴设有安装槽，所述安装槽内设有剪切板，所述剪切板与模头同轴转动连接，所述剪切板上设有与导孔对应的剪切孔，所述导孔和模孔的连接面与剪切板的前端面的距离小于模孔直径，所述限位组件用于控制剪切板的转动和停止并限制剪切板的转动角度，所述膨化腔内的压力小于设定值时，所述限位组件限制剪切板转动，此时所述驱动组件存储切刀的转动能量，所述膨化腔内的压力大于设定值时，所述限位组件解除剪切板的转动限制，所述驱动组件释放存储的切刀的转动能量并驱动剪切板转动；由此生产膨化饲料过程中，所述膨化腔内的塑性胶状饲料原料通过导孔和剪切孔后到达模孔，当所述模孔受到大于模孔直径的饲料原料颗粒或异物堵塞时，所述大于模孔直径的饲料原料颗粒或异物会在模孔入口处堆积，由于模头的通过面积减小，导致膨化腔内的饲料原料排出量小于进料单元的进料量，此时所述膨化腔内的压力升高，所述膨化腔内压力大于设定值时，所述限位组件解除剪切板的转动限制，所述驱动组件驱动剪切板旋转，所述剪切板旋转过程中对堆积在模孔入口处、大于模孔直径的饲料原料颗粒或异物进行剪切，经剪切后的饲料原料或异物直径小于模孔直径，由此可顺利被挤出模孔，避免了模孔的堵塞，从而保证了湿法膨化饲料机的生产效率，同时避免了模孔堵塞造成膨化腔压力过大导致膨化饲料的水份降低，进而保证了设备的稳定运行和膨化饲料的外观、口感和质量。
5、可选的，所述驱动组件可以是驱动电机、液压马达或气动马达，上述三种驱动组件均可以完成对剪切板的转动驱动，但小型驱动电机和气动马达的启动扭矩均较小，针对较硬饲料原料和异物时，无法提供满足剪切条件的剪切力，而大型驱动电机和气动马达虽能提供满足剪切条件的剪切力，但结构尺寸相较于模头尺寸较大，不利于在模头处设置；容易理解的是，液压马达便于设置为小尺寸且满足剪切条件，但液压马达需要使用液压油，过程中液压油容易对膨化饲料造成污染，因此上述三种驱动组件不作为本专利技术的优选方案。
6、优选的，所述驱动组件包括涡卷弹簧、输入轴、转盘、太阳轮、行星轮，所述模头的前端转动安装有输入轴，所述输入轴的前端与切刀同轴固定连接，且后端与涡卷弹簧固定连接，所述涡卷弹簧外端滑动连接有转盘，所述转盘与模头同轴转动连接，所述转盘的外侧同轴固定安装有太阳轮，所述模头内转动安装有与太阳轮啮合的行星轮，所述剪切板的内侧设有与行星轮啮合的内齿圈。
7、容易理解的是，在上述优选方案中，所述膨化腔内的压力小于设定值时，所述切刀旋转带动输入轴旋转，由于限位组件对剪切板的转动限制作用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种湿法饲料膨化机，包括驱动单元(3)、进料单元(4)、膨化单元(1)、调质单元(5)、切割单元(2)和控制单元(6)，所述膨化单元(1)包括螺杆(13)、膨化腔(12)和模头(11)，所述模头(11)固定连接于膨化腔(12)前端，所述模头(11)上设有模孔(111)和导孔(112)，所述切割单元(2)包括防护壳和切刀(201)；其特征在于，所述模头(11)上设有剪切板(14)、驱动组件(15)和限位组件(16)，所述模头(11)内同轴设有安装槽(113)，所述安装槽(113)内同轴转动连接有剪切板(14)，所述剪切板(14)上设有与导孔(112)对应的剪切孔(141)，所述导孔(112)和模孔(111)的连接面与剪切板(14)的前端面的距离小于模孔(111)直径，所述限位组件(16)用于控制剪切板(14)的转动和停止并限制剪切板(14)的转动角度，所述限位组件(16)限制剪切板(14)转动时，所述驱动组件(15)存储切刀(201)的转动能量；所述膨化腔(12)内的压力大于设定值时，所述限位组件(16)解除剪切板(14)的转动限制，且驱动组件(15)释放存储的切刀(201)的
2.根据权利要求1所述的一种湿法饲料膨化机，其特征在于：所述驱动组件(15)包括涡卷弹簧(151)、输入轴(152)、转盘(153)、太阳轮(154)、行星轮(155)，所述模头(11)的前端转动安装有输入轴(152)，所述输入轴(152)的前端与切刀(201)同轴固定连接，且后端与涡卷弹簧(151)固定连接，所述涡卷弹簧(151)包括主发条(1511)和副发条(1512)，所述主发条(1511)的内圈与输入轴(152)固定连接，所述副发条(1512)的外圈与转盘(153)的内壁滑动连接，所述主发条(1511)与副发条(1512)长度比值范围为1.5～3，所述转盘(153)与模头(11)同轴转动连接，所述转盘(153)的外侧同轴固定安装有太阳轮(154)，所述模头(11)内转动安装有与太阳轮(154)啮合的行星轮(155)，所述剪切板(14)的内侧设有与行星轮(155)啮合的内齿圈(144)，所述太阳轮(154)与剪切板(14)的减速比范围为1:6～1:5。
3.根据权利要求2所述的一种湿法饲料膨化机，其特征在于：所述限位组件(16)包括限位齿轮(161)、限位块(162)、限位弹簧(163)和压杆(164)，所述转盘(153)的外侧同轴固定安装有限位齿轮(161)，所述模头(11)内设有压杆(164)，所述压杆(164)的一端与膨化腔(12)连通，且另一端安装有限制限位齿轮(161)旋转的限位块(162)，所述限位齿轮(161)上相邻两齿间的弧度为α，所述剪切板(14)上同环的相邻两个模孔(111)间的弧度为β，所述α＝β，所述压杆(164)的前端与模头(11)之间设有限位弹簧(163)，所述压杆(164)与限位弹簧(163)连接的一端为非回转体结构，所述限位块(162)采用铜质或铝制材料制成，所述限位齿轮(161)与限位块(162)的接触表面粗糙度均加工至Ra0.8～Ra1.6。
4.根据权利要求2所述的一种湿法饲料膨化机，其特征在于：所述剪切板(14)前后侧均设有至少3道外环凸起(142)与内环凸起(143)，所述安装槽(113)上设有分别与外环凸起(142)和内环凸起(143)配合的一号凹槽(1131)和二号凹槽(1132)，最内侧的所述外环凸起(142)的最小回转直径大于最外圈导孔(112)的回转直径，最外侧的所述内环凸起(143)的最大回转直径小于最内圈导孔(112)的回转直径。
5.根据权利要求3所述的一种湿法饲料膨化机，其特征在于：所述模头(11)内固定安装有缸套(165)，所述压杆(164)滑动安装在缸套(165)内，所述缸套(165)采用自润滑材料制成，所述自润滑材料包括PEEK、PTFE、PC或PA中的任意一种，所述缸套(165)四周侧壁上均设有至少1道槽孔(1651)，且多道所述槽孔(1651)沿缸套(165)周向均布布置。
6.根据权利要求5所述的一种湿法饲料膨化机，其特征在于：所述模头(11)前端转动连接有调节螺栓(166)，所述调节螺栓(166)前端面位于模头(11)内，且后端螺纹连接有压板(167)，所述压板(167)滑动安装在缸套(165)内，所述限位弹簧(163)两端分别与压杆(164)和压板(167)固定连接，所述调节螺栓(166)上固定连接有卡环(168)，所述调节螺栓(166)上设有调节面(1661)，所述调节螺栓(166)只受限位弹簧(163)作用时，所述卡环(168)的前端面与模头(11)接触，且所述调节面...
【技术特征摘要】
1.一种湿法饲料膨化机，包括驱动单元(3)、进料单元(4)、膨化单元(1)、调质单元(5)、切割单元(2)和控制单元(6)，所述膨化单元(1)包括螺杆(13)、膨化腔(12)和模头(11)，所述模头(11)固定连接于膨化腔(12)前端，所述模头(11)上设有模孔(111)和导孔(112)，所述切割单元(2)包括防护壳和切刀(201)；其特征在于，所述模头(11)上设有剪切板(14)、驱动组件(15)和限位组件(16)，所述模头(11)内同轴设有安装槽(113)，所述安装槽(113)内同轴转动连接有剪切板(14)，所述剪切板(14)上设有与导孔(112)对应的剪切孔(141)，所述导孔(112)和模孔(111)的连接面与剪切板(14)的前端面的距离小于模孔(111)直径，所述限位组件(16)用于控制剪切板(14)的转动和停止并限制剪切板(14)的转动角度，所述限位组件(16)限制剪切板(14)转动时，所述驱动组件(15)存储切刀(201)的转动能量；所述膨化腔(12)内的压力大于设定值时，所述限位组件(16)解除剪切板(14)的转动限制，且驱动组件(15)释放存储的切刀(201)的转动能量并驱动剪切板(14)转动。
2.根据权利要求1所述的一种湿法饲料膨化机，其特征在于：所述驱动组件(15)包括涡卷弹簧(151)、输入轴(152)、转盘(153)、太阳轮(154)、行星轮(155)，所述模头(11)的前端转动安装有输入轴(152)，所述输入轴(152)的前端与切刀(201)同轴固定连接，且后端与涡卷弹簧(151)固定连接，所述涡卷弹簧(151)包括主发条(1511)和副发条(1512)，所述主发条(1511)的内圈与输入轴(152)固定连接，所述副发条(1512)的外圈与转盘(153)的内壁滑动连接，所述主发条(1511)与副发条(1512)长度比值范围为1.5～3，所述转盘(153)与模头(11)同轴转动连接，所述转盘(153)的外侧同轴固定安装有太阳轮(154)，所述模头(11)内转动安装有与太阳轮(154)啮合的行星轮(155)，所述剪切板(14)的内侧设有与行星轮(155)啮合的内齿圈(144)，所述太阳轮(154)与剪切板(14)的减速比范围为1:6～1:5。
3.根据权利要求2所述的一种湿法饲料膨化机，其特征在于：所述限位组件(16)包括限位齿轮(161)、限位块(162)、限位弹簧(163)和压杆(164)，所述转盘(153)的外侧同轴固定安装有限位齿轮(161)，所述模头(11)内设有压杆(164)，所述压杆(164)的一端与膨化...
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