滾刷型青核桃脫皮機的研制

劉東琴，盧軍黨，王　維，王亞妮

（陜西省農業機械研究所，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

（陜西省農業機械研究所，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，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、經濟效益好，因而核桃經濟林已成為人們增收的重要產業。聯合國糧農統計數據（FAOSTAT）顯示，截至2011年我國核桃種植面積已達40.00×104hm2，核桃產量已達165.55×104t，占世界產量的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的種植模式和觀念等方面的影響，果農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生腐敗霉變，破壞其營養成分，降低其經濟價值。為此，陜西省農業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，經過試驗研究，該機滿足實際生產需求，能夠有效提高生產效率。

1　主要結構及工作原理

目前，市場出現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構見圖1。

圖1　滾刷型青核桃脫皮機結構

機體一端安裝電機，電機動力經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，內部焊接有方形鋼絲篩網，構成脫皮滾筒。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。

機型參數為配套動力4 kW，電壓380 V，滾筒轉速140 r/min，毛刷輥直徑500 mm。

2　技術特點

2.1可調間隙脫皮滾筒

我國進行規模化種植的核桃品種已經超過百種，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、不同環境產出的青果品質也各有差異。我國核桃種植的實際情況是品種混雜、單種規模化程度低，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，且下柵板一側與機體銷軸連接，能夠繞銷軸旋轉，可調節下柵板與螺旋毛刷輥之間的間距；另一側通過彈簧調節機構與機架相連，通過調節彈簧預緊力，可有效控制下柵板在機器運轉過程中可浮動距離。

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。通過調節彈簧預緊力，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，依據鋼絲絲徑及材質，由動力輸入一側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果殼的損傷。

2.3脫皮清洗一體

現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，影響核桃外觀品質和營養價值。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核桃的清洗。

3　試驗情況

選取陜西省合陽縣產的香鈴核桃作為試驗物料。在核桃采收季節，對采收青果做以下處理：果實采收后，在質量分數為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，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。

設備空運轉正常后，進行投料試驗，依據青皮核桃外形尺寸調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　結語

通過試驗研究分析，滾刷型青核桃脫皮機結構簡單、調節方便，通過調節彈簧預緊力，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，在試驗過程中也發現毛刷輥毛刷脫落、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］.農業工程學報，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

陜西省農業機械科研開發項目（SNJKY2014）。

劉東琴（1987— ），女，碩士，工程師，研究方向為農業機械的開發設計。