從專利技術角度分析工業單螺桿榨油機技術發展

賈紅葉羅 莎陳曹祺

（1.國家知識產權局專利局專利審查協作江蘇中心，江蘇 蘇州 215163；

2.福斯分析儀器（蘇州）有限公司，江蘇 蘇州 215121）

從專利技術角度分析工業單螺桿榨油機技術發展

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（1.國家知識產權局專利局專利審查協作江蘇中心，江蘇 蘇州 215163；

2.福斯分析儀器（蘇州）有限公司，江蘇 蘇州 215121）

工業單螺桿榨油機作為榨油機技術的重要分支，其生產效率高，成品油油質量好，在大批量生產中有著舉足輕重的地位，本文主要以DWPI專利數據庫、SIPOABS專利數據庫以及CNABS數據庫橫縱的檢索結果為分析樣本，從專利文獻視角對工業單螺桿榨油機的發展進行了統計分析，闡述了工業單螺桿榨油機技術領域的專利申請發展趨勢，對工業單螺桿榨油機的進一步發展具有一定的參考意義。

榨油；螺桿；工業；螺旋；榨籠

工業單螺桿榨油機屬于榨油機的一種，螺旋榨油機主要由螺桿、榨籠、破碎部件組成，榨油機主要有液壓榨油機和螺旋榨油機兩種。液壓榨油機按工作油缸的裝配方式，分立式和臥式。而根據動力裝置的不同又分為手動泵及手動、機動轉換機構。自從1900年美國的安德森發明第一臺連續式螺旋榨油機以來，螺旋榨油機已經被廣泛地運用于從油料中提取油脂的最主要設備。液壓榨油機由榨機和油泵兩部分組成。螺旋榨油機是目前使用最廣泛的榨油機。

1.工業單螺桿榨油機領域專利技術發展路線

工業單螺桿榨油機領域的發展主要涉及榨籠、螺桿大方面，通過對這兩大方面的發展路線進行研究，有助于了解工業單螺桿榨油機技術的發展歷史和現狀，明確其未來的發展方向。

1.1榨籠

綿陽市江南機械廠的王廷模與張維元提出了一種螺旋榨油機（申請號：CN96232548），該榨油機的榨籠是由多股筋構成的整體，結構簡單，既減輕了整機重量，還可較方便地取換榨圈。YOSH-N提出了一種帶壓濾裝置的豆制品榨油機（申請號：JP27011186A），沿著榨膛的軸向方向設置一系列環形的溝槽，從而提高對油成品的過濾質量。但是該類榨油機存在出油率低的問題，為了解決上述問題，YOSH-I提出了一種通過加熱器將松子加熱到特定溫度進而將松子壓榨出油的裝置（申請號：JP8637987A），通過在榨籠外設置加熱器，對榨油機預熱到80℃～90℃，然后保持該溫度，對松子進行壓榨，從而提高出油率。姚汝海提出了一種螺旋式榨油機（CN99220113），格柵體由四角形柵條和六角形柵條相間整齊排列而成，形成排油路，內邊有適當的縫隙，形成導油路，格柵體上還有加熱套，提高了出油率。由于榨籠上的孔一般為圓柱形，上述設置容易在壓榨過程中被損壞，并且清理費時。為了解決上述問題，BACHER H等人提出了一種含水分的糧食尤其是油料作物的壓榨機（申請號：DE19921790A），榨籠的一系列的排油口設置為傾斜，有利于油的排出，并且清理方便。

在擠壓物料時榨油機上的榨圈要承受強大壓力，因此，榨圈一般是剛性整體結構，而這種結構在徑向沒有可延展的彈性，而當擠壓物料的壓力超過螺桿轉動力的最大限度時，就會迫使榨油機停機或者損壞榨圈，為了解決上述問題，本溪市榨油機械廠公開了一種螺旋榨油機（申請號：CN01249032），采用一組包圍在所述旋轉軸的近似于梯形桿件，形成圍柵的結構，該圍柵在預定的限度內可沿其徑向伸張或收縮，從而可延長其使用壽命?，F有的溫控榨油機用加熱式榨筒和整體榨條代替傳統的榨籠和元排，一定程度上提高了出油率及成品質量，但由于加熱式榨筒上不能出油、不吐氣，容易產生高溫氣壓、出油不順暢及油餅混出現象。為了解決上述問題，徐萬年提出了一種加熱式榨油機構（申請號：CN03255084），將加熱式榨筒和短榨籠串套在元排上，加熱式榨筒上開有若干個出油孔，既有加溫恒溫的功能，同時又因為榨籠的設置而保留了出油暢通的功能，另在短榨籠的尾部裝有加熱管，從而提高出油率。而為了提高出油率，人們通過改變不同的加熱方式，比如采用內外加熱的方式（申請號：CN200320121678），對榨油機進行改進。而由于在壓榨過程中的擠壓、摩擦以及加熱等作用，榨油處在高溫下運行，使得油料中的蛋白質變性很大，河北南皮機械制造有限責任公司提出了一種低溫預榨機（申請號：CN200820106605），榨螺軸內設冷水管；在榨籠的上方設有冷油噴淋管，保證榨油在低溫狀態下進行，不但保證了榨機的正常出油，還保證了油料中蛋白質的品質。對于特定的油料，比如茶籽料渣的大量碎屑塞在油流出口的榨條間隙中，并與含量充分的皂素混合結為硬塊堵塞油路，使油料中已榨出的油脂混和于壓榨餅中從出餅口排出。鑒此，安徽省華銀茶油有限公司提出了一種寬間隙榨條榨油機（申請號：CN200920172460），通過更換高強度耐磨損墊片從而增加相鄰榨條間的寬度，使得榨油機以茶籽為原料時能夠正常出油，且壓榨餅中殘油率可控制在6%以下。

1.2螺桿

克虜伯公司提出了多級榨油機（申請號：US19780958638A），每個階段的壓榨壓力通過螺旋葉片的角度以及直徑變化逐漸增加，提高壓榨力?？颂敳咎岢隽艘环N植物油裝置（申請號：US19800139338A），從進料口到出渣口的螺旋軸分成3段，每段的直徑逐漸變大，使螺腔內的容積逐漸變小，以增大擠壓力。FATS RES INST提出了一種生產植物油的螺旋軸（申請號：RU94037459A），螺旋軸上分布有螺旋和間隔的錐形襯套，襯套直徑的取值公式是：d≥（D2-4V/pi.vk）1/2，由物料通過襯套的速度以及物料通過環形腔的最小速度決定，通過對錐形襯套的直徑進行限定，提高出油率。6YL-62型螺旋式榨油機，其螺旋軸是由軸芯和螺旋組成，該螺旋軸沿軸向依次為進料段、壓榨段和外錐出餅段。但是，這種結構的螺旋軸，其進料段較長，進料時間長，壓榨段過短，壓榨中壓力小、溫度低，因此造成產量低、油質差。為了避免上述現有技術中的不足之處，張德寶提出了一種榨油機螺旋推進軸（申請號：CN96208207），采用進料段沿其軸向以3比2的比例分為進料螺旋（1a）和位于進料螺旋尾部的預壓螺旋，預壓螺旋的頂圓直徑僅為進料螺旋頂圓直徑的85%，提高了出油量以及送料速度，且不改動原機體，制造方便。韓國提出了一種榨油機（申請號：KR20050003461U20050204），從進料口到出料口螺距逐漸減小，增大擠壓力，提高榨油效果。而為了進一步提高出油率及效率，馮永強提出了自動精量螺旋榨油機（申請號：CN200520024076），將等外徑的榨螺改進為兩端向中段逐漸下凹的中段下凹型榨螺，榨螺下凹段外直徑較榨螺兩端外直徑可小4mm～4.5mm，從而改善了對料坯的翻動、擠壓效果，提高了出油率和榨機效率及油質。而現有技術單一的壓榨手段，使得油料的利用程度不高，需要多次壓榨，北京中農康元糧油技術發展有限公司、河北南皮機械制造有限責任公司以及安徽大平工貿（集團）有限公司聯合提出了單螺桿油料冷榨機（申請號：CN200810240810），榨螺軸上的螺旋是斷開，每一壓榨段的榨螺的長度逐漸縮短，螺距逐漸縮小，根圓直徑逐漸加大，結合冷榨設置，在一臺榨油機的榨膛內完成3次壓縮。對于某特定的油料，比如茶籽油料在榨膛內與含量充分的皂素混合，并大量結膠形成硬塊滯留在榨膛內，一方面堵塞油路，另一方面也強力阻滯著榨螺無法正常推進，無法正常出油出餅。為此，安徽省華銀茶油有限公司提出了一種含新型榨螺的榨油機（申請號：CN200920172462），將前3節榨螺的螺旋紋在主軸橫截面上的投影確定為300°～335°的優弧，以提高籽料在榨籠內部特定環境下被軸向推進的順暢度，從而保證了榨油機正常工作。隨后幾年，出現了四級壓榨、五級壓榨、六級壓榨、七級壓榨以及八級壓榨（申請號：CN201020519680，CN201120066520，CN201120531771，CN201220351808，CN201220351024），致力于提高出油率?，F有的榨油機只具備壓榨出油的功能，炒料是由另外的設備（炒鍋、炒爐等）完成，這樣就產生了設備、工序多，操作復雜，質量穩定性差，成本高的問題，米曉軍等人提出一種螺旋式榨油機螺旋軸（申請號：CN201210437755），螺旋軸由進料粉碎段、攤鋪炒料段和壓榨出油段組成，從而將榨油工藝中進料、炒料、壓榨全過程集成在一根螺旋軸上來完成，生產過程連續，操作簡單，質量穩定，成本低。

結語

通過以上分析可以看出，國外在工業單螺桿榨油機領域的專利申請開始較早，中國的專利申請起步較晚，但發展較為迅速，工業單螺桿榨油機的研發主要集中在中國、德國、日本、韓國、美國，目前其申請量趨于相對穩定，中國申請人也應多借鑒和研究其他國家在工業單螺桿榨油機領域的技術，增強我國在該方面技術的競爭實力，追求新的發展。

［1］李玲，等.棕油榨油機研究與應用現狀［J］.熱作機械，2014（2）：65-67.

［2］劉小思，等.對液壓榨油機的認識及改進［J］.機床與液壓，2004（11）：204.

［3］王俊杰.國內外螺旋榨油機現狀［J］.綜合論壇，2012（11）：185.

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