螺旋榨汁機的多功能化設計研究

馮學倫

【摘 要】在日常生活中，榨汁機是一種常用的食品機械設備，其不單單能夠為企業(yè)與餐飲業(yè)提供榨汁的需求，也可滿足我們家用榨汁的需求。為了了解螺旋榨汁機的多功能化設計研究，文章將以溫州工大輕工機械有限公司所生產ZZJ型號的高品質螺旋榨汁機為例，對其整體布局、工作原理、使用情況以及螺桿設計情況進行分析，并針對螺旋榨汁機關鍵螺桿部分進行研究設計，對榨汁機實際使用過程中出現的問題進行解決。

【關鍵詞】螺旋榨汁機 螺桿設計 工作原理

1螺旋榨汁機的整體布局

溫州工大輕工機械有限公司所生產ZZJ型號的高品質螺旋榨汁機主要是由機架、螺旋桿、篩筒、減速器、電機等等部件所構成，詳情見圖1。在整體布局上是選擇了折疊式，也就是螺桿與減速器都是在一個水平面上，而電機則是在另一個水平面上的設計。通過這樣進行設計，有三大好處，一是能夠在最大程度上縮短了榨汁機的整體長度，提高了剛度，節(jié)省材料與成本；二是電機與減速器之間是采用三角帶進行傳動，能夠起到一種緩沖的作用，避免因為原料對螺桿造成超負載工作從而燒壞電機；三是因為電機處于比較低的位置，通過電機與減速器之間的三角帶傳動的優(yōu)勢，可降低因為機械振動所產生的噪聲增大情況的發(fā)生。

圖1 螺旋榨汁機的組成圖

2螺旋榨汁機的工作原理

普通的榨汁機是利用壓力的方式，將放進榨汁機中的各種蔬菜瓜果等固體物料中所包含的液體壓榨出來。在壓榨瓜果蔬菜的過程中，其主要是包含了加料、榨汁、卸渣等工序。在上文中了解到了螺旋榨汁機整體布局，螺旋榨汁機作為一種連續(xù)榨汁的設備，其具有結構簡單、體積小、出汁率高以及操作方便等等特點，是比較常用的果汁榨汁設備。螺旋榨汁機的工作原理與普通榨汁機相比，并不需要自己動手進行對物料的預處理。該種榨汁機是通過螺旋壓榨進行完成，最先使用電機通過三角帶對減速器進行帶動，減速器又通過聯(lián)軸器轉動螺桿。將所有需要壓榨的瓜果蔬菜放入進料斗中，在螺桿的作用擠壓下，瓜果蔬菜中的水分全部通過篩筒中流出，并經過收集器流出榨汁機外，因為所有的物料都是在擠壓作用下完成，所以物料中的水分也會越來越少，最后只剩下沒有水分的殘渣從出渣斗中排出機外。

3螺旋榨汁機的使用情況與螺桿設計

（1）使用情況：文章選擇的是溫州工大輕工機械有限公司所生產ZZJ型號的高品質螺旋榨汁機，為了解在使用時可能出現的狀況、出現的問題以及解決對策，文章將以蘋果榨汁為例，通過榨汁試驗，得出了以下試驗結論。

①當螺旋榨汁機在工作時，大量出汁率低的蘋果在進料口時容易被旋轉的螺桿旋出而且還會出現入料不暢，會對人員產生安全隱患和降低工作效率；②當螺旋出料口容易堵塞時，會存在含有比較多的物料、水分等停留在螺桿的中段和后端無法有效輸送向前，就會導致出料不夠順利，容易發(fā)生堵塞；③蘋果切開果肉，就會與空氣中的養(yǎng)分發(fā)生氧化反應，容易發(fā)生褐變。而蘋果汁也一樣，出汁后未及時處理，容易發(fā)生褐變。

因此針對在試驗使用情況中出現的問題，根據實際情況，對螺旋榨汁機的結構進行改進，并對功能進行整合，可避免上述存在的問題。而改造主要體現在以下幾個方面。

①分階梯狀對螺桿部分進行改進與設計，增大在進料口螺桿的螺旋距離，也就是方便對蔬菜瓜果進行吸納，在螺桿中間部分螺牙距離逐漸變小以提高榨汁效率以及方便把物料往前輸送到出料口的部位方便殘渣的排出；②出料口沒有考慮到物料的軟硬程度和含水量等情況，導致出料口的出料縫隙不能滿足不同物料要求。所以會導致物料和殘渣不能順利排出。因此應該對出料口進行螺旋式可調整的設計，以滿足物料選擇性的要求，以及不會出現堵塞現象的發(fā)生；③在設計的過程中應該縮短果汁的傳送距離，以及應該把收集器的面積根據出汁范圍范圍進行縮小。還有積液盤應該和收集器的出口連接，盡量讓果汁和空氣的接觸面減到最低。而且將容易褐變的物質進行適當循環(huán)冷凍系統(tǒng)的處理。

（2）螺桿設計。ZZJ型號的高品質螺旋榨汁機是屬于螺旋式連續(xù)榨汁機，該種榨汁機是依靠螺桿在篩筒中旋轉，對于所壓榨的蔬菜瓜果產生壓力，最終促使物料中的水分強制分離。且該種榨汁機的螺桿根據不同物料分類也有多種的型式。

在本次采用蘋果榨汁的試驗過程中，要加大廢料渣出口底徑減小螺距，并且螺桿的方向也向下傾斜。當所選擇的物料被螺旋推進物料口后，因為螺旋腔體積的縮小，就會對物料進行壓榨。螺旋主軸的轉動方向是屬于順時針的。

在所選擇的原料加入進料斗中，通過螺旋擠壓，所壓榨的汁液可通過過濾網流入到底部的盛汁器中，最終廢料則是通過螺旋以及調壓的錐形部分的空隙中排出。通過改變空隙的大小，還可以對排渣口的阻力與出渣率進行調整與改變，最終達到提高出汁的質量。

4結語

綜上所述，文章通過理論分析以及實際生產試驗，了解到螺旋榨汁機的功能可以進一步的進行提升與完善，且多功能化的研究還可為實際生產帶來更高更好的效率，本文通過對螺旋榨汁機的螺桿設計進行分析，可解決榨汁機在實際運作過程中出現的多種問題，旨在為今后榨汁機螺桿設計提供相關的參考資料。

參考文獻：

[1]肖念新，康維民，文赫巖 等.基于Pro/E螺旋榨汁機的設計[J].農機化研究，2006，（11）：138-140.

[2]肖念新，李錦澤，侯桂鳳 等.雙軸螺旋式蘋果榨汁機的設計[J].糧油加工與食品機械，2003，（10）：102-102，104.

[3]李凌樂，肖付剛.螺旋榨汁機的多功能化設計研究[J].農業(yè)機械，2011，（8）：170-171.

[4]螺旋榨汁機[J].農村新技術，2009，（6）：38.