【请登录】【免费注册】

首页新闻技术产品供应二手培训展会物流维修求购招商招标招聘企业

技术

搜索
技术文章机械知识技术技巧论文试题维修知识招投标知识
您的位置:盘古机械网>技术文章>论文试题>详情

北京科农环宇机械技术研究院液螺旋压榨取油工作原理论文

时间:2010年06月10日浏览:1947次转载:北京科农环宇机械技术研究院收藏分享:

北京科农环宇机械技术研究院液螺旋压榨取油工作原理论文

 

)螺旋榨油机的工作原理

1、螺旋榨油机压榨取油的一般过程

动力螺旋榨油机的工作过程,概括地说,是由于旋转着的螺旋轴在榨膛内的推进作用,使榨料连续地向前推进,同时,由于螺旋轴上榨螺螺距的缩短和根圆直径的增大,以及榨膛内径的减小,使榨膛空间体积不断缩小而对榨料产生压榨作用。榨料受压缩后,油脂从榨笼缝隙中挤压流出,同时榨料被压成饼块从榨膛末端排出。其过程如图2-12 所示。

 (1)榨料在榨膛内的运动规律。榨料在榨膛内的运动状态是十分复杂的。在理想状态下,榨料粒子受到榨螺推料面的作用,其受力可分解为图2-13 所示的轴向力P1和径向力P2,显然,理论粒子的运动在无阻力的情况下可以认为是按照螺旋体本身的运动规律向前推进,即粒子的运动轨迹是回转运动与轴向运动的合成。

然而,榨料在实际的推进过程中的运动状态是十分复杂的。它同时受到许多阻力作用。这些阻力包括:榨笼内表面和螺旋轴外表面与榨料间的摩擦力,榨料颗粒之间相地运动时的内摩擦力;榨螺中断处、垫圈形状突变或榨膛刮刀等对榨料形成的阻力;榨膛空间缩小时的压缩阻力(包括调节出饼圈引起的阻力)等。上述阻力的作用结果使实际的榨料在榨膛内的运动不再像螺旋输送机那样地匀速推进,其运动速度不仅在数值上,而且在不同区段上的方向也在不断改变。通过实测榨条各区段的划痕,或用木制模型X射线照像,都证实了榨料粒子的运动轨迹是一条螺距不断增加的螺旋线,它恰恰与榨螺螺距的变化规律相反。这说明阻力作用的结果是轴向分速愈来愈大,而径向分速愈来愈小。

如果榨料粒子与榨轴外表面之间的摩擦力及榨料粒子之间的内摩擦力比榨料粒子与榨笼内表面间的摩擦力大,那么榨料会产生随轴旋转运动。在螺旋榨油机工作时,榨料的随轴旋转运动一般是不允许的。在榨笼内表面处,榨料粒子与榨笼内表面的阻力较大能抵消随轴转动的周向力,然而在中间层,榨料粒子主要靠内摩擦力的作用,其阻力较小,尤其在进料段,松散的榨料粒子之间的内摩擦力更小,这时就易产生榨料随轴转动现象。此外,榨轴表面与榨料之间的摩擦力大也易产生随轴转动。由此可见,沿径向各榨料层的随轴转动情况是不一致的。为防止榨料随轴转动现象,在螺旋榨油机榨膛内装置了刮刀,并将轴表面磨光,以及在榨笼内表面装置榨条时使其具有棘性

榨料在榨膛内的推进过程中,部分榨料会在榨螺螺纹边缘和榨笼内表面所形成的细小缝隙中产生反向的运动,即回料。回料的形成是由于多种阻力引起的,如榨螺螺旋齿的断续;榨螺螺纹边缘和榨笼内表面所形成的缝隙偏大;榨螺螺距偏大;榨料与榨笼内表面之间较大的摩擦;出饼口缝隙太小造成的反压以及榨膛理论压缩比大于榨料实际压缩比等等。回料将影响榨油机的生产能力和出油率,须根据实际要求加以控制。

(2)压榨取油的基本过程。在螺旋榨油机中,压榨取油过程可以分为三个阶段,即进料(预压)段、主压榨段(出油段),成饼段(重压沥油段)。图2-14显示了在各压榨阶段榨料的体积压缩情况。

进料段:榨料在进料段开始被挤紧,排出空气和少量水分,发生塑性变形形成松饼,并开始出油。高油分油料在进料压缩阶段即开始出油。要注意在进料段易产生回压作用,应采取强制进料和预压成型的措施,克服回料

主压榨段:此阶段是形成高压大量排油的阶段。这时由于榨膛空间体积迅速有规律地减少,榨料受到强烈挤压,料粒间开始结合,榨料在榨膛内成为连续的多孔物而不再松散,大量油脂排出,同时,榨料还会因螺旋中断、榨膛刮力、榨笼棱角的剪切作用,而引起料层速差位移、断裂、混合等现象,使油路不断打开,有利于迅速排尽油脂。

成饼段:榨料在成饼段已形成瓦块状饼,几乎呈整体式推进,因而也产生了较大的压缩阻力,此时的瓦块饼的可压缩性已经不大,但仍须保持较高的压力,以便将油沥干而不致被回吸。最后从榨油机排出的瓦状饼块,会由于弹性膨胀作用出现体积增大的现象。

研究表明,压榨过程中大量的油脂是在榨油机的前一半榨膛中被榨出的,即在进料段和主压榨段的区域内榨出的,这可以从在螺旋轴长度上饼中残油率的变化特性得到证实。当然,在榨膛内沿轴向分布的排油情况,会随着榨料含油和榨机结构的不同而有所变化,但总的希望是出现在主压榨段内,结构设计或造作的不当会引起排油位置后移或提前。

在压榨过程中,饼坯沿径向层次的含油率不一样,内表面层的含油率比外表面层高,同时,压榨物料径向层次残油率之间的差别随着榨料向出饼口的推移而减小。而实际排出机外的饼径向层次残油率正好呈相反的关系,即饼外层的残油高于内层的残油。这种现象的产生可以认为是由于螺旋榨油机结构特点所致:一方面榨膛内饼坯的单向排油必然使沿螺旋轴表面处榨料的油路较长而不易排出;另一方面在进料段和压榨段前部的料层较厚,容易产生含油率梯度,在压榨后期,榨料被压缩变薄,同时在靠近螺旋轴表面处的水分蒸发强度比榨笼内壁处高,以致将榨料粒子孔隙内的油脂挤出,因此内外饼层之间的含油率梯度相对缩小了;当饼排出机外时由于压力的消失,水分急剧蒸发及外层饼面油脂的回吸等反而使内层饼含油率低于外表层。

2、榨膛压力的形成及其分布

(1)榨膛压力的形成。榨膛空间内的压力是由于榨料受压力后对榨机结构相应部分产生反作用所致。这些反作用力大致归纳为两个方面:

榨膛空余体积的缩小,迫使榨料压缩而形成压力。空余体积沿轴向缩小的原因是榨螺螺距依次缩小、榨螺根圆直径逐渐增大以及榨笼内径的依次减小。

缩小出饼圈缝宽,增大对榨料的反压力。调节出饼厚度在一定程度上可以改变榨膛内压力的大小。

压榨的效果取决于压力增加的特性、最大压力的数值及压榨时间等。

(2)影响榨膛压力大小的因素。榨油机工作时,榨膛内压力的大小主要取决于以下因素,即压榨系统的结构特性、调饼装置的几何尺寸、榨油机的工作条件以及榨料的机械性质。在一定结构的螺旋榨油机中,如果出饼圈的缝隙宽度调节到一定程度,那么压力的大小,主要决定于榨料所产生的抵抗力的大小。此时榨膛内最大压力值主要取决于榨料结构-机械特性。换句话说,对一定结构的榨机,可以通过备料工作来调整榨膛压力的大小。为了使榨膛内产生的压力保证油脂的充分榨出,必须使熟坯的弹性和塑性配合适宜,即具有适宜的榨料结构。

对于任何类型的压榨(预榨或一次压榨),榨料最适宜的塑性都是通过蒸炒来达到的。而榨料的可塑性由其水分和温度配合形成,如果熟坯的入榨水分和温度配合不恰当,将导致熟坯塑性的不适,使出油效果变差。若熟坯塑性降低,压榨时粒子结合松散,形成干硬、高含油饼粉或粗块形式排出机外,油流移向出饼口,同时榨机负荷也显著增加。若熟坯因过度润湿而使其塑性显著增加,压榨时大量熟坯粒子将从榨条缝隙挤出,同时熟坯不能形成瓦块状饼,而是以不定形的可塑物排出,油流移向进料段,且电机负荷降低。

压榨时榨机负荷的增高或降低是榨膛压力变化的结果。当熟坯塑性降低时,压榨时由于压缩熟坯和榨出油脂时熟坯本身抵抗力增加而导致榨机的电机负荷增大即榨膛压力增大。当熟坯塑性增加时,因其流动性大,降低了熟坯的运动阻力,使其在榨膛内不易建立压力,从而使电机负荷降低。

另外榨油机的工作条件如进料量的多少和是否稳定也影响榨膛压力的变化。

(3)压力的大小与变化规律。榨膛内压力的变化规律呈指数或幂函数关系曲线。螺旋榨油机的特殊点是最高压力区段较小,即所谓瞬间高压,最大压力一般分布在主压榨段。对于低油分油籽的一次压榨,其最高压力点一般在主压榨段的开始阶段,而对高油分油籽的压榨或预榨,最高压力点一般分布在主压榨段中后期。如图2-15所示。榨膛压力一般指径向压力,因为径向压力容易利用应变仪等方法进行测定,而且它也能基本上反映出榨膛内压力变化的实际情况。一般用最大压力值即最大榨膛径向压力来衡量榨料受压情况,它是影响出油效果的主要因素之一。

3、榨膛空余体积变化与榨料体积的压缩

一般近似地将螺旋轴外表面与榨笼内表面之间所包容的体积称作空余体积。这可以通过一般的几何计算求出。理论压缩比也称空余体积比,是指螺旋轴上相邻两榨螺所对应的空余体积的比值。压缩比曲线表示出沿螺旋轴每一节榨螺所对应的空余体积变化情况。通常认为,可利用这些曲线近似反映榨料在榨膛内受压变化情况,同时也可以此作为榨膛空间结构的设计依据。

理论总压缩比(ε)指在充满系数为1,榨料没有随轴旋转及回料的情况下,第一节榨螺和最后一节榨螺的体积输送能力之比值。

实际压缩比是指进入榨油机的熟坯体积与由榨机排出的物料体积之比值。实际压缩比曲线是指在对应于每一节榨螺的空余体积内,榨料实际压缩值的变化曲线。

榨油机的理论总压缩比值随着榨机结构型式的不同而有所变化,但都应保证理论压缩比ε大于实际压缩比εn,即要求适当的超压,以克服榨料的弹性变形,利于提高出油率。实际上,所有的螺旋榨油机,其ε值都远远大于εn值,一般ε/εn=1.54.5,有的甚至更高。如ZX18型螺旋榨机(米糠一次榨)的理论总压缩比为13.2。理论上要求榨膛每一节榨螺所对应的理论压缩比,都应大于实际压缩比。然而,一般榨油机采取预压进料,榨料在进料段受压成型过程中的容重急剧增大,因此会产生εn值大于ε值的现象,如图2-16 所示,但不能过大,否则会使回料过多,影响压榨过程。一般高油分榨料的压榨要比低油分榨料压榨所要求的ε值大些,而高油分中硬质油料或纤维油料要比软质油料所要求的ε值大些。

实际压缩比(εn)反映了榨料在动态压缩状态下的真实受压状态。但应注意,由于螺旋榨油机榨膛压力大、排油速率高以及结构上的原因引起的所谓流渣也会引起榨膛体积的缩小。另外,在压榨过程中由于高温高压的影响,使榨料中水分蒸发以及某些化学变化而引起榨料的比重改变,但一般情况下它对体积变化的影响很小。再一方面,瓦块饼排出机体后,往往因为弹性变形而产生稍微的膨胀。这些都说明实际压缩比的计算误差总是存在的。

物料的实际压缩比取决于许多因素,如榨机结构、操作的工艺条件、油籽的种类等。榨料实际压缩比的数值变化范围在2.7210.4,且随着榨料含油率的增加而递增。同一种油料采用不同压榨工艺,εn值也不同,一般压榨时εn值大于预榨。相同油料而采用不同榨油机,εn也会相应改变,但变化幅度不大。例如,当使用ZX18型螺旋榨油机压榨米糠时,其实际压缩比为4.0

理论压缩比和实际压缩比之间的差别是很大的。这是因为理论压缩比没有考虑榨料通过榨机向前移动的过程及榨料的物理力学性质。

物料压缩比与饼中残油率具有相反的关系。榨料的实际压缩比越大时,榨料体积的压缩程度越高,物料的残油率也就越低。另外,当榨料的性质不同时(尤其是可塑性不同),要得到相同的压缩比,则施加的压力是不同的。

4、压榨时间

压榨时间愈长,在一定限度内,油脂的榨出愈完全,但随之榨机的生产能力降低。螺旋榨油机正常生产时,压榨时间可以近似地看作榨料通过榨膛空间的时间。榨料粒子在榨膛内的停留时间就其定量而言,若不考虑任何因素,可用螺旋轴转速n与导程z来描述,即τ=z/n。然而,计算结果时间很短,与实际情况完全不符。由此可见,使压榨时间延长的因素很多,它主要包括两个方面:榨笼结构:包括榨笼长度、榨螺的导程数(节数)、螺纹中断次数、刮刀配置,榨笼结构形式、榨膛零部件磨损程度等。操作与工艺参数:包括主轴转速、出饼缝宽的调节、榨料性质、入榨条件等。

工艺条件与榨油机的结构不同,因而所要求的合理压榨时间也各不相同。因此,测定或确定榨料通过榨膛的时间,对于工艺规程的制定的必不可少的。下面介绍两种比较切合实际的计算公式:

(1)实测计算确定压榨时间

60VZγB(1-β)

T =                 ()                                  4-7

        QB

式中:VZ-榨膛总的空余体积(厘米3);

γB-饼块容重(公斤/厘米3);

Q-榨油机实际台时产量(公斤/每台小时);

B-榨油机实际出饼率(%);

β-排渣量系数,按要求占排油总量的5%10%,取β=0.010.05

(2)压榨时间与实际压缩比的关系

由式(4-7)可以推导出如下关系式:

    Vz·εn

T=           ()                                          4-8

      Vm

式中:T-榨料在榨膛内平均停留时间(分);

      Vm-榨膛总的空余体积(厘米3);

Vz-实测或计算每分钟榨料体积(厘米3/分);

εn-榨料实际压缩比。

螺旋轴转速对压榨时间的影响是显著的。随着转速的提高,压榨时间相应缩短,但其变化关系并非直线,而是如图2-17 所示的曲线变化。由图可知,在转速较低时,转速对压榨时间的影响很大,转速提高后,榨料在榨膛内的摩擦、回料、随轴转动现象明显增加,转速对压榨时间的影响也就减小很多。因此,对于一定机型或榨料条件,转速与压榨时间的变化也有一定的范围,无限提高转速和降低压榨时间是不可能的。就实际应用的各种机型而言,预榨要比一次压榨的转速高而时间短。我国生产的ZY24型预榨机的螺旋轴转速为15 r/min,平均压榨时间约6070s,饼厚1215mm;而ZX18型一次压榨机的转速为8/分,平均压榨时间约150秒左右,饼厚58毫米。

当出饼圈缝隙宽度显著缩小时,压榨时间也就明显增加。而实际上,当瓦块饼厚度改变不大时,压榨时间也只有很小的变化。在正常操作时,饼厚是一定的,而且可调范围也不大,与其他主要影响因素如转速、榨膛结构、榨料性质相比,饼厚的影响显得不重要了。

压榨时间的长短还因榨螺的新旧程度而异。新装配榨螺螺纹棱角完整,推进物料有力,回胚少,压榨时间会短些。而旧榨螺磨损严重时,推进力弱,回胚增加,压榨时间会长些。更换榨螺时,可新旧兼用,以此维持适宜的压榨时间,使物料被推进的速度适宜,保持正常的出油位置。此外,榨油机供料强度的减小、榨条的磨损、刮刀的磨损都将造成压榨时间的延长。榨膛的结构及榨料的结构机械性质都在不同程度上影响着压榨时间

5、压榨过程的温度

压榨过程的温度对压榨工艺效果产生重要影响。压榨过程的温度主要是依靠由蒸锅所供给熟坯的温度来维持的,同时,榨料在榨膛内受到推进和挤压时与榨膛内各部件之间产生强烈的摩擦发热作用,以及榨料粒子之间的磨擦发热作用,都会使压榨过程的温度升高。当然,榨机机体的散热也产生热损失。但摩擦发热量往往大大超过了榨机机体的热损失量,结果造成压榨温度超出正常要求的范围。

为了保证压榨效果,必须控制榨膛温度的升高,在压榨过程中对榨膛进行适当的降温和冷却。常用的降温冷却方法有:用榨出的冷油喷淋榨笼的外表面,冷油温度以6070为宜;采用轴心钻孔的榨轴,将冷水通入螺旋轴的轴心进行冷却。但轴心钻深孔的加工制作比较麻烦,且冷却操作不当,产生的激冷作用还可能引起榨轴的断裂事故;采用带夹层的榨笼壳,将冷水通入榨笼壳中进行冷却;或同时采用榨轴和榨笼的水冷。但榨笼和榨轴的水冷方法使得榨机结构复杂化,故较少采用。

(二)动力螺旋榨油机的结构和种类

动力螺旋榨油机的型式很多,然而所有螺旋榨油机都有类似的结构和工作原理,其区别仅在于主要组成部件的型式。螺旋榨油机的主要工作部件是螺旋轴、榨笼、喂料装置、调饼装置及传动变速装置等。我国螺旋榨油机的型号是按榨膛内径命名的。按压榨工艺分类,ZX10型、ZX18型、ZX28型属于压榨油机,ZY24型、ZY28型属于预榨油机。按生产能力分类,ZX10型、ZX18型、ZY24型属于小型榨油机,ZX28型、ZY28型是近几年研制的大型榨油机,它们的生产能力分别达到压榨3540/日和预榨140160/日。按榨油机的结构型式分类,ZX18型和ZY24型属于同一类机型,ZX28型和ZY28型榨油机属于同一类机型,ZX10型是单独一种机型。图2-18、图2-19、图2-20所示为这三种类型榨油机的结构。下面介绍螺旋榨油机的主要工作构件并以此了解榨油机的结构及不同类型榨机结构上的区别。

1、螺旋轴

螺旋轴是螺旋榨油机最重要的一个部件。工作时螺旋轴不断地把榨料推向前进并对其进行压榨。由于螺旋轴对榨料的强烈挤压摩擦,所以很容易磨损。螺旋轴的结构型式有为整体式、套装式、变速螺旋轴三种。整体式螺旋轴是用一根整轴车制而成,榨轴磨损到一定程度后需整轴更换,很不经济,仅用于小型榨油机。绝大多数榨油机采用套装式螺旋轴,即将一节节榨螺(或榨螺和距圈)顺序套装在转动轴上拼装成的螺旋轴。套装式螺旋轴根据榨螺的连续与否又分为连续螺旋式和配置距圈的断续螺旋式两种。前者的特点是压榨时间短,榨膛压力大,回料少,适于冷榨和整籽压榨。如ZX10型螺旋榨油机即采用连续式套装螺旋轴。后者的特点是利用距圈与榨膛中刮刀的配合,使榨料在榨膛内进行翻动,避免了榨料随轴转动和油路闭塞的不良现象,同时,相对延长了压榨时间,有利于提高出油效果。变速螺旋轴是按工艺要求将螺旋轴分段变速。如French D-C型螺旋榨油机采用一个由分离的齿轮传动装置驱动的套筒榨螺,它使得喂料榨螺转得比其它榨螺要快。其进料段采用122/分的高速,压榨段则采用42/分的低速。变速螺旋轴的优点是强制进料并在进料段起到预压作用,从而防止了反压所造成的回坯或随轴转动,提高了最初压缩比值,利于延长压榨段的压榨时间。同时避免了单纯通过增大进料段直径的方法来提高产量。但这种结构比较复杂,传动配置也麻烦,其合理性有待进一步实践。

常用的套装式的螺旋轴主要由榨轴以及套在榨轴上的榨螺和距圈组成。榨螺是外面围绕了一条螺旋筋即螺纹的中空的圆柱体或圆锥体。其螺纹顶端的直径称作螺纹外径,螺纹底端的直径即圆柱体或圆锥体的外圆直径称作螺底直径底圆直径,螺纹围绕一圈所拉开的距离称为螺距

距圈是表面没有螺纹的中空的圆柱体或圆锥体,装置在榨螺与榨螺之间。若前后两个榨螺的螺底直径相同,则其间的距圈为平距圈,否则为锥形距圈。距圈两端的外圆直径应与相邻榨螺的螺底直径相同。距圈的位置与榨膛中刮刀的位置所对应。

当螺旋轴与榨笼配合时将形成一个螺纹通道形式的空间,俗称榨膛。榨膛的结构和几何尺寸将影响压榨过程,诸如榨机生产能力、榨膛压力、压榨效果等。榨螺的螺纹高度决定了螺旋轴上螺纹顶面和榨笼配合所形成缝隙的大小。若此缝隙大小适宜则可保证榨机的正常工作,若缝隙增大,将使榨料回流增加,或缝隙减少则导致榨料通过这一缝隙时产生部分过热。实践证明,榨机中最适宜的缝隙大小为1.251.5毫米

榨螺螺底直径和距圈外径的改变形成台阶式的螺旋轴,否则,形成无台阶的螺旋轴。而榨螺螺距的改变会使螺旋轴推料的速度发生变化。几个螺底直径及螺距不同的榨螺与距圈配合起来,套在一根榨轴上就拼制成为一根螺距逐渐减小、螺底直径逐渐增大的螺旋轴。图2-21所示是ZX-18型榨油机的螺旋轴。它由榨轴以及套在榨轴上的七节榨螺和六节距圈组成。第一节榨螺为双头螺纹,其作用是加快料坯的推进;第二节榨螺的末端呈锥形,它与呈锥形的第一段榨笼末端相配合,至此组成第一次压榨系统。从第三节榨螺到第七节榨螺的螺底直径逐渐增大,形成第二次压榨系统。第一、五节距圈为平距圈,第二、三、四、六节距圈为锥形距圈。榨螺和距圈的材料为20号钢,技术要求是表面渗碳深度1.52mm,淬火硬度HRC55-62°,两端面的不平行度不得大于0.015mm:100mm 榨轴的转速为 8 r/min ZX18型榨油机榨螺和距圈的规格见表4-5ZY24型螺旋轴转速15r/min

2-22所示为ZX28型榨油机的螺旋轴,它有8节榨螺和7节衬圈,配用功率 90KWZY28榨轴转速45r/min,配用电机Y315M1-8-75KW

2-23所示为 ZX10型榨油机螺旋轴。它由榨轴、榨螺、锁紧螺母、档圈、调节螺栓和紧定螺母等零件组成。榨轴转速2735r/min,螺旋轴上共有7节榨螺,榨轴的中部有一条长平键,以固定套于榨轴上的各节榨螺。右端有一段长左旋螺纹,用以套上锁紧螺母,固定榨螺使之不作轴向移动。锁紧螺母和档圈都是用来固定榨螺的,以使榨螺不作轴向移动,并使各节榨螺紧密配合。调节螺栓的作用是调节螺旋轴的轴向位置,以此调节抵饼圈和出饼圈之间的环形缝隙的宽度,控制出饼厚度。紧定螺母的作用是保证榨轴旋转时调节螺栓不会自行松动而引起轴向位移,从而使出饼厚度保持均匀一致。

4-5 ZX18型榨油机榨螺和距圈规格(单位:mm)

序号           榨螺直径  螺底直径  螺纹外径   螺距    榨螺内径    

1     第一节榨螺     225       120       176      241.3     78      双头螺纹

                                                  254.0

2       距圈         28        120                          78

3     第二节榨螺     170       120       176      171.5     78

4      锥形距圈      24       100                         78      斜度4°46ˊ

96

5     第三节榨螺     150       96        148      146.1      78    

6      锥形距圈      24       96                          78      斜度10°37ˊ

                              105       

7     第四节榨螺     126       105       148      123.8      78

8      锥形距圈      33.5     105                         85      斜度8°30ˊ

                              115

9     第五节榨螺     95        115                           85

10       距圈        30        115                           85

11    第六节榨螺     95        115       148       88.9      85

12     锥形距圈      24        115                           85     斜度4°46ˊ

13    第七节榨螺     75        119       148       69.9      85

 


2、榨笼

榨笼是螺旋榨油机另一个重要的部件。它通常由装笼板、榨条、凸形榨条、压板、刮刀、垫片、横梁、螺栓等部件组成。将榨条按一定的顺序装砌在装笼板的内圆面上,形成两个结构和尺寸完全相同的半圆筒,再将两个半圆筒装合起来,外面用四根横梁和若干根螺栓将其锁紧,即形成榨笼。装砌榨条时要在榨条间安放垫片,以形成榨条间纵向的流油缝隙。榨条间的垫片厚度应依据压榨工艺(压榨或预榨)、榨料的含油量、榨条的新旧程度进行选择。若选择不当,会影响出油效果和压榨毛油中的含渣量。榨条需按一定的方向装砌,装好后应使榨笼内表面具有棘性且使棘性顺着螺旋轴旋转的方向。榨条的棘性安装是为了增大榨料与榨笼内壁间的磨擦力,减少榨料的随轴旋转作用。如果榨条的棘性方向装错,会导致榨料堵塞榨条缝隙而难于出油。为避免榨料的随轴旋转,在两个半片榨笼装合时,在两面接合处装进两根和整个榨笼面同长的刮刀,其凸出的刮刀齿伸入榨膛内榨轴上距圈的位置,阻止榨料的抱轴旋转运动。

如图2-24所示的ZX18型榨机的榨笼。ZX18型榨油机的榨笼内径前段为180mm,后段为152mm,其中装笼板有24块。榨条有4,第一段为短榨条,44,规格为178mm×19mm×1Omm。第二、三、四段为长榨条,114,规格为276mm×19mm×1Omm。在第一段榨条中还有两根短凸形榨条,在后三段榨条中有6根长凸形榨条,它们均为锁紧榨条。压板的作用是压紧榨条。对开圈的作用是对两段直径不同的榨笼进行过渡。油菜籽压榨时,榨条间垫片厚度自进料段的第一段至出饼段的第四段依次为1.150.900.500.90mm

国外生产的大型榨油机以及我国近年来生产的ZX28型榨油机采用了榨笼的铰接结构,使清理榨膛、调整榨条缝隙、调换榨螺等工作无需卸下笨重的榨笼,大大减轻了装拆的劳动强度,缩短了装拆时间,如图2-25所示。图2-26所示是ZX28型榨油机的榨条、榨笼结构。

压榨过程中由于多种摩擦作用而产生大量热能。榨料的过热将导致压缩比的降低和油饼质量变坏,甚至严重影响压榨效果。因此某些大型榨机配备有冷却装置。图2-27所示是水冷夹套式榨笼的结构。

Anderson螺旋榨油机靠冷油喷淋榨笼进行冷却。榨出的热油在水冷式换热器中冷却到50左右,然后以132-189L/min的流量喷淋到露出的排油榨条上。冷油的喷淋不仅冷却了榨笼,而且冲洗了榨笼表面的油渣,同时冷油的流动也覆盖了榨笼暴露的排油表面,可防止由于新鲜热油在榨笼上残留过久而造成的空气氧化。

上述为常见的一段横榨笼结构型式,国外还有双榨笼结构的螺旋榨油机,双榨笼榨油机主要适用于高油分油料的压榨。双榨笼按其排列方式可分为直横结构和横横叠置结构。如图2-28所示是安迪生式双级榨油机。第一个榨笼垂直放置在第二个横置的主榨笼之上方,起到预压榨和对横榨笼强制喂料的作用。立轴通常比卧轴的转速快,且与卧轴反方向转动,这样有助于油料从直立榨笼转移到卧式榨笼。在压榨高含油料时,通过第一级直立榨膛可提取50%的油脂,从而减轻了横榨膛的负荷,使饼中残油量达3%左右。此机型需配置卧式蒸炒设备。

榨笼的结构型式还可分为圆筒式榨笼、梯段式榨笼、分段组装式榨笼三种。圆筒式榨笼的全长内径一致,结构简单,仅小型榨机中采用。梯段式榨笼的内径按一定规律分梯段变化,但为了减小榨料在榨膛内运动时因截面突变而造成的阻力过大并简化结构,通常只将进料段的内径加大,其余区段的内径一致。当榨笼较长时,为了装拆方便,可将榨笼制成数段,即分段组装式榨笼。

2-29所示是ZX10型榨油机圆筒榨笼结构。它包括榨笼壳、榨条、榨条圈、榨圈、出饼圈、压紧螺母以及罩壳和接油盘等。榨笼壳用球墨铸铁制成,分上、下两块,用10根螺栓固定为一体。下榨笼壳内圆中间有一条平键,用以固定榨条圈和榨圈。榨笼前段是一个大榨条圈,16根榨条和一根锁紧榨条呈圆环状牢固地排列在榨条圈内。每根榨条有缺口的侧面与相邻榨条的平侧面形成纵向的流油缝隙。在靠榨圈的榨条圈端面上开有220条径向油槽,槽深约为0.40.7mm。榨笼后段是14只榨圈,其中的16号和814号榨圈的结构基本相同,其内圈呈锯齿状的特殊曲线形,其作用是使榨膛内形成不圆滑的曲面,以增大料胚在榨膛内的摩擦阻力和翻动程度,7号榨圈的内圈没有曲线锯齿。每只榨圈的一侧端面为平面,另一面也与榨条圈一样开有220条径向油槽,该油槽与相邻榨圈的平端面配合,形成流油缝隙。榨圈和榨条圈的下面均开有键槽,以与下榨笼壳中间的平键配合。榨条、榨圈、榨条圈都用20号优质碳素钢制成,并经渗碳、淬火处理。经热处理后表面硬度达HR56-62,具有较高的耐磨性。

前已所述,榨笼和螺旋轴相配合构成了榨膛,入榨料坯在榨膛内受到压榨。那么榨膛的结构特征就取决于榨笼和螺旋轴的结构型式。不同的榨笼和螺旋轴可形成如图2-30所示的四种榨膛型式:

圆筒榨笼和圆柱轴-其榨膛空间体积的变化是靠自进料端到出饼端螺旋轴上榨螺螺距的逐次减小来实现的,这种型式很少应用。

梯段式榨笼和无台阶轴-其榨膛空间体积的变化通过榨笼直径缩小及榨螺螺距减小来实现。

圆筒榨笼和台阶轴-其榨膛空间体积的变化是由螺旋轴榨螺直径改变及螺距减小实现的。

梯段式榨笼和台阶轴-其榨膛空间体积的变化是通过榨笼直径缩小及螺旋轴榨螺直径改变和螺距减小来实现的。

3、喂料装置

除极少数的小型螺旋榨油机采用自然进料外,绝大多数机型都采用强制进料结构。其优点是喂料均匀,可防止搭桥,有利于进料段榨膛内榨料的预压,同时也有利于榨生产量的提高。强制进料装置的型式有:

开式料斗喂料器-用于无辅助蒸炒锅的小型榨油机。如ZX10型榨机采用此种喂料型式。由于人工喂料及无保温措施,故进料均匀程度及榨料入榨条件的控制都较差。

封闭直立式浆叶喂料器-凡装备有层式蒸炒锅的榨油机一般都采用此结构。如ZX18ZY24型榨油机均采用此种喂料装置。封闭直立式浆叶喂料器的上进料斗用来承接由榨油机蒸炒锅排出的料坯,其中有一垂直于喂料轴的料门可以在平面上转动,以控制榨机炒锅的下料量。下进料斗便于操作人员观察下料情况,喂料轴底部有螺旋叶可将料坯强制压人榨油机的榨膛内。喂料轴的中心线与榨膛内螺旋轴的中心线不在同一平面,两者稍有错开以便于进料。此喂料装置结构紧凑,操作观察方便,但手控调节料门不易保证喂料量的均匀稳定。

变速螺旋输送机喂料装置-通过变速机构(如棘轮装置或变速电机)来调整榨机进料量,有利于对榨料进行预压和控制榨膛压力的变化,提高单机处理量。但是若蒸炒锅配置不当,榨料输送过程会产生热量和水分的散失。此装置又有上部进料与侧面进料两种方式,而后者的强制性更好些。国外大型榨油机和我国的ZX28型和ZY28型均采用此种喂料型式。如图2-19所示,喂料机构由水平螺旋输送机和下端有螺旋叶的压料轴及落料筒组成,螺旋输送机的传动由减速机独立传动,把蒸炒适宜的料胚均匀地直接送入喂料机构中。也可根据用户需要,不配置输送机而改为配置蒸炒锅。

4、调饼装置

调饼装置是用来调节出饼厚度,并能随之改变榨膛压力的部件。不同机型有不同的调饼机构,但其基本结构和工作原理是一样的,即通过调整锥形出饼圈和锥形抵饼头所形成的环行缝隙的大小,实现对饼的厚度的调节。调饼装置的型式有以下三种。

(1)可移调饼套式。在螺旋轴的出饼端上套有能沿轴向移动的抵饼头,调饼装置工作时,出饼圈和螺旋轴都不需轴向移动,仅靠套在螺旋轴上的抵饼头沿轴向移动来改变抵饼头与出饼圈的缝隙,从而改变出饼厚度。此种调饼装置使榨轴受力情况良好,但不易在运转时调节饼厚,且容易产生漏渣结死现象。目前我国定型榨机ZX18型、ZY24型均为此种调饼装置。图5-31所示是这种调饼装置。由图可以看出,校饼头和固定在机身墙板上的出饼圈都呈锥形,因此,调节它们之间的间隙即可控制出饼厚度。校饼头以螺纹与校饼头后段相连接,在校饼头后段还装有三根打棒,它们沿圆周均布,其作用有两个,一是将从出饼圈出来的饼块打碎,二是将校饼头后段与垫圈连接在一起。垫圈的凹槽与对开圈内圈的突出部分嵌在一起,对开圈又用六个螺栓与调饼盘相连接。校饼盘用平键与梯形螺纹圆螺母相连接,而梯形螺纹圆螺母再与梯形螺纹轴套相配合,轴套又以平键与榨轴连接,这样就可以使它们既能沿轴向移动,也可以随轴一起转动。另外,轴套还以平键与垫圈相连接,而平键上开有两个螺孔,并用沉头螺钉将垫圈与其紧固在一起,这样就可保证垫圈与平键一起在轴套外缘的键槽内滑动。此调饼装置工作时,出饼圈和榨轴无须作轴向移动,只需扳动调饼盘,就可使校饼头在轴上作轴向移动,通过改变校饼头与出饼圈的缝隙来改变出饼厚度。

 (2)整轴移动式。调饼装置工作时,抵饼头和螺旋轴呈一体沿轴向移动,通过改变抵饼头与出饼圈的缝隙来调节出饼厚度。此调饼装置可以在开车过程中调节饼厚,方便省力。但榨轴受轴向力较大,且只适用于圆筒形、无刮刀榨膛的小型榨油机。ZX10型榨机采用此种调饼装置。ZX10型榨油机螺旋轴的喂料端有一平键与齿轮箱中的大齿轮内孔相配合,轴随齿轮转动且可在大齿轮内作水平的轴向移动。

(3)可移出饼套式。调饼装置工作时,抵饼头和螺旋轴都不移动,只调整出饼圈作轴向移动,从而调节出饼厚度。这种调饼装置的优点在于可使机构的动作与榨轴脱离关系,故榨轴受力情况良好,且能在开车过程中调节饼厚,也容易配置电动机构或液压系统,其缺点是机构复杂,如图2-32所示。国外大型榨机和我国的ZX28型和ZY28型均采用此种调饼装置。

5、传动装置

常见的型式是,螺旋轴、榨机炒锅搅拌轴、喂料轴等部分的转动由一个电机通过一系列的皮带和齿轮的传动及变速来实现。为了使传动美观紧凑,有些榨油机也采用螺旋轴、喂料轴及蒸炒锅搅拌轴分别由电机单机传动。在大型榨油机上,也逐渐采用了变速电机和高效减速机以利于榨油机进料量的调整及生产能力的调整。

目前,螺旋榨油机的发展趋势是单机生产量大型化及生产过程中调节的自动化。如国外大型榨油机的单机生产量可达400/日以上。

北京科农环宇机械技术研究院

地址:农业部农机推广总站一层(北京市丰台区南方庄甲60号)

邮编:100079

咨询电话:010-87670835  87670928    

                 孙主任:13126962939        龙科长:13126962938

                 王主任:13720049205        熊主任:13141347786 

乘车路线:北京站乘25路或434路公汽到方庄南口下车;北京西站北广场乘741公汽或南广场乘53路公汽到方庄南口下车;过东铁营桥向南200至江西大厦,沿江西大厦南侧围墙向东前行60即到农业部农机推广总站

xwdkf     E-mail:knhy88@sina

 

科农环宇(长沙)机械技术研究院

    址:湖南省长沙市经济技术开发区漓湘西路10

    编:410100

咨询电话:0731-84020280  84020281

人:黄主任:13548638616

          彭科长:13548788832   

乘车路线:长沙火车站乘127路到明城国际大酒店下车;向回走100左转即到科农环宇(长沙)机械技术研究院

 

科农环宇(成都)机械技术研究院

   址:四川省成都市金牛区洞子口乡友联社古靖路

         109号院  邮编:610081

咨询电话:028-83423377 

人:卢主任:15198131002

          万科长:15198131003

乘车路线:成都火车北站东广场乘36路公共汽车到九里堤终点站下车,换乘95路公共汽车到终点站下车即到科农环宇(成都)机械技术研究院

 

科农环宇(南宁)机械技术研究院

    址:广西南宁市科园大道52号南宁农业科技市

          11-8  邮编:530007

咨询电话:0771-3212159   3219749

人:熊科长:15177930328

            工:15177930128

乘车路线:南宁火车站乘24路到科园秀厢路口下车即到科农环宇(南宁)机械技术研究院

 

 

科农环宇(长春)机械技术研究院

    址:吉林省长春市宽城区台北大街128号铁北创

          业园五楼8509  邮编:130052

咨询电话:0431-82931466   82931477

人:万主任:13844170418

            桥:13844170490

乘车路线:长春火车站南出口乘223路公汽到铁北四路下车向西走100即到铁北创业园(铁北创业园五楼8509室)

热门文章

业务咨询:932174181   媒体合作:2279387437    24小时服务热线:15136468001 盘古机械网 - 全面、科学的机械行业免费发布信息网站 Copyright 2017 PGJXO.COM 豫ICP备12019803号