滾刷型青核桃脫皮機的研制

劉東琴，盧軍黨，王　維，王亞妮

（陜西省農(nóng)業(yè)機械研究所，陜西咸陽　712000）

滾刷型青核桃脫皮機的研制

劉東琴，盧軍黨，王維，王亞妮

（陜西省農(nóng)業(yè)機械研究所，陜西咸陽712000）

為了解決青核桃脫青皮工作中存在的生產(chǎn)效率低、通用性差、破碎率高等問題，研制了一種滾刷型青核桃脫皮機。該機脫皮間隙可調(diào)，對核桃大小適應性強，而且采用分段螺旋排布的毛刷輥作為脫皮主體，能夠有效降低核桃破碎率。

青核桃；脫皮機；螺旋毛刷輥；研制

核桃是經(jīng)濟價值很高的油料樹種，具有補大腦、助美顏、抗衰老、益心臟等藥用價值，是消費比例較大的堅果品種之一，市場需求大、售價高、經(jīng)濟效益好，因而核桃經(jīng)濟林已成為人們增收的重要產(chǎn)業(yè)。聯(lián)合國糧農(nóng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)（FAOSTAT）顯示，截至2011年我國核桃種植面積已達40.00×104hm2，核桃產(chǎn)量已達165.55×104t，占世界產(chǎn)量的49.85%［1-8］。

核桃種植面積的快速增加，使得核桃采收后的脫青皮工作成為核桃處理的關鍵，尤其是在我國由于傳統(tǒng)的種植模式和觀念等方面的影響，果農(nóng)通常在核桃臨近成熟時才采收，并且一般采用手工脫皮方式，工作強度大、生產(chǎn)效率低、成本高，無法及時處理的大量青核桃在堆放過程中發(fā)生腐敗霉變，破壞其營養(yǎng)成分，降低其經(jīng)濟價值。為此，陜西省農(nóng)業(yè)機械研究所針對陜西省新品核桃研制了一種滾刷型青核桃脫皮機，經(jīng)過試驗研究，該機滿足實際生產(chǎn)需求，能夠有效提高生產(chǎn)效率。

1　主要結(jié)構(gòu)及工作原理

目前，市場出現(xiàn)的青核桃機械化脫皮設備大多采用刀片切削或滾筒擠壓揉搓原理，然而刀片切削脫皮會使部分青皮脫離不完全，還容易造成核桃的大量破損［2-4］，揉搓原理雖然能夠解決脫凈率的問題，但破碎率問題依舊顯著，而且這2種原理機型都無法做到核桃與青皮的有效分離，以及核桃的脫皮清洗一體化操作。經(jīng)過試驗研究分析，筆者設計了一種滾刷型青核桃脫皮機。

滾刷型青核桃脫皮機結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1　滾刷型青核桃脫皮機結(jié)構(gòu)

機體一端安裝電機，電機動力經(jīng)一級鏈傳動傳遞到脫皮單元的螺旋毛刷輥，上柵板和下柵板呈半圓弧形，內(nèi)部焊接有方形鋼絲篩網(wǎng)，構(gòu)成脫皮滾筒。工作時，待脫青核桃由入料口進入脫皮滾筒和螺旋毛刷輥組成的脫皮單元；通過柵板與螺旋毛刷輥之間的摩擦力和擠壓力脫掉核桃青皮。

在核桃的整個脫皮、梳刷過程中，噴淋水管中噴灑出的水都對其進行不間斷沖洗，核桃在螺旋排布毛刷輥的推動下向出料斗移動，經(jīng)過尼綸毛刷段時，由尼綸毛刷進一步對核桃表面殘留的青皮進行刷洗，沖洗干凈的核桃由出料斗排出，剝離青皮及梳刷青皮由柵板縫隙掉落到出皮溜板排出。

機型參數(shù)為配套動力4 kW，電壓380 V，滾筒轉(zhuǎn)速140 r/min，毛刷輥直徑500 mm。

2　技術特點

2.1可調(diào)間隙脫皮滾筒

我國進行規(guī)?；N植的核桃品種已經(jīng)超過百種，不同種類的核桃外形不一、尺寸各異、物理特性差異較大，而且同一品種在不同地域、不同環(huán)境產(chǎn)出的青果品質(zhì)也各有差異。我國核桃種植的實際情況是品種混雜、單種規(guī)?；潭鹊?，而且青果脫皮前的分級處理處于空白，這就要求脫皮機具有較好的通用性［9］。本機下柵板與螺旋毛刷輥偏心安裝，使得下柵板與螺旋毛刷輥之間的間距呈漸變趨勢，且下柵板一側(cè)與機體銷軸連接，能夠繞銷軸旋轉(zhuǎn)，可調(diào)節(jié)下柵板與螺旋毛刷輥之間的間距；另一側(cè)通過彈簧調(diào)節(jié)機構(gòu)與機架相連，通過調(diào)節(jié)彈簧預緊力，可有效控制下柵板在機器運轉(zhuǎn)過程中可浮動距離。

當喂入青核桃較多，核桃沿螺旋方向運移受阻，下柵板擠壓彈簧，使得下柵板繞銷軸轉(zhuǎn)過一定角度，增大核桃容納空間，避免鋼絲毛刷強行梳刷核桃，造成核桃破損；喂入青核桃量恢復正常，下柵板在彈簧回彈力作用下恢復到預先設置位置。通過調(diào)節(jié)彈簧預緊力，可有效控制機器運作過程中下柵板與螺旋毛刷輥之間的間距浮動范圍，使得機器能夠適應不同大小、不同成熟度的核桃。

2.2螺旋毛刷輥

毛刷沿軸向螺旋排布，依據(jù)鋼絲絲徑及材質(zhì)，由動力輸入一側(cè)開始依次分為粗鋼絲段、細鋼絲段和尼綸毛刷段，增強青核桃脫皮效果，提高出料速度，并有效減少毛刷對核桃硬質(zhì)果殼的損傷。

2.3脫皮清洗一體

現(xiàn)有青核桃脫皮工藝一般將核桃青皮脫離和脫皮后核桃的清洗分為2個單獨的工序，需要額外購買核桃清洗機，不僅增大了資金支出和人力投入，而且這種工藝使得已脫皮核桃在脫皮階段長期與青皮汁液接觸，影響核桃外觀品質(zhì)和營養(yǎng)價值。本機在脫皮單元上方加裝噴淋水管，使得核桃在脫青皮過程中同時實現(xiàn)核桃的清洗。

3　試驗情況

選取陜西省合陽縣產(chǎn)的香鈴核桃作為試驗物料。在核桃采收季節(jié)，對采收青果做以下處理：果實采收后，在質(zhì)量分數(shù)為0.3%～0.5%乙烯利溶液中浸蘸30 s，再按50 cm左右的厚度堆在陰涼處或室內(nèi)，在溫度為30℃、相對濕度為80%～95%的條件下堆放2～5 d。青皮核桃外形尺寸為長徑42～52 mm，短徑36～44 mm，青皮厚度3～5 mm。

設備空運轉(zhuǎn)正常后，進行投料試驗，依據(jù)青皮核桃外形尺寸調(diào)整下柵板與螺旋毛刷輥之間的間隙。由于下柵板偏心安裝，偏心距10 mm，所以要以螺旋毛刷輥截面圓與垂直線交點為基準，測量下柵板與螺旋毛刷輥之間的間距；分別做初始間隙為48，52，56 mm的3組試驗，每次以25 kg/min的速度投料10 min，每組試驗3次。根據(jù)試驗情況分析，初始間隙為52 mm時，青皮脫凈率達到98%，破碎率≤1%，脫皮效果較好，核桃表皮清洗干凈，達到用戶要求。

4　結(jié)語

通過試驗研究分析，滾刷型青核桃脫皮機結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便，通過調(diào)節(jié)彈簧預緊力，可有效控制機器運作過程中下柵板與螺旋毛刷輥之間的間距浮動范圍，能夠有效處理混收青皮核桃，結(jié)合毛刷輥毛刷的柔韌性，在提高核桃脫皮率的同時有效降低破碎率。但是，在試驗過程中也發(fā)現(xiàn)毛刷輥毛刷脫落、毛刷輥更換繁復等問題，需要進一步完善。

［1］帕合爾鼎，楊莉玲，楊忠強，等.6TXH-600型青核桃脫皮清洗機的研制 ［J］.新疆農(nóng)機化，2010（5）：11-12.

［2］楊占強，李忠新，楊莉玲，等.核桃脫青皮機的設計與試驗 ［J］.中國農(nóng)機化學報，2013，34（5）：190-194.

［3］石鑫，史建新，宋玲.兩種青核桃脫皮機脫皮性能分析與試驗 ［J］.農(nóng)機化研究，2010（5）：143-145，151.

［4］梁勤安，楊軍，孫穎，等.核桃青皮剝離過程中影響青皮剝凈率和核桃破碎率的因素分析 ［J］.農(nóng)業(yè)工程學報，2004，20（5）：225-227.

［5］盧軍黨，王亞妮，寇德萬，等.青核桃機械脫皮技術研究進展 ［J］.科協(xié)論壇（下半月），2013（11）：44-45.

［6］楊軍，梁勤安，史慧鋒，等.6BXH-800核桃青皮剝離、清洗機 ［J］.新疆農(nóng)機化，2001（5）：28.

［7］吳子岳.綿核桃剝殼機的研制 ［J］.包裝與食品機械，1995（2）：1-5.

［8］安向旗，陳湘.青核桃脫皮清洗機.CN201805886U［P］. 2011-04-27.

［9］李忠新，楊莉玲，楊忠強，等.連續(xù)式青核桃脫皮清洗機.CN102334737A［P］.2012-02-01.◇

Design of Rolling Brush Green Walnut Peeling Machine

LIU Dongqin，LU Jundang，WANG Wei，WANG Ya'ni
（Shaanxi Institution of Agricultural Mechanism，Xianyang，Shaanxi 712000，China）

In order to solve the existing problems in walnut peeling process，we designed a rolling bursh green walnut peeling machie.The machie has higher productivity，stronger commonality，lower breakage rate.The machine's clearance angle can be adjusted，has a stronger adaptability for walnut.At the same time，its roller arranged in spiral，can effectively reduce the breaking rate of walnut.

green walnut；peeling machine；rolling brush；design

S226.4

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.06.046

1671-9646（2016）06b-0063-02

2016-05-11

陜西省農(nóng)業(yè)機械科研開發(fā)項目（SNJKY2014）。

劉東琴（1987— ），女，碩士，工程師，研究方向為農(nóng)業(yè)機械的開發(fā)設計。