核桃破殼取整仁裝置的設計

姚富龍，王震濤，范修文，安 靜，徐福龍，王維鵬，李慶凱

（塔里木大學 機械電氣化工程學院，新疆 阿拉爾 843300）

核桃破殼取整仁裝置的設計

姚富龍，王震濤，范修文，安 靜，徐福龍，王維鵬，李慶凱

（塔里木大學 機械電氣化工程學院，新疆 阿拉爾 843300）

新疆的核桃種植業目前已經形成了一定的規模，南疆的阿克蘇核桃遠銷全國各地，大量的核桃產出對核桃破殼機械的需求很是迫切，但是核桃深加工對核桃整仁的需求很大。而獲取核桃整仁常用的方法是人工破殼取整仁，但這樣核桃破殼取整仁的勞動量很大，不僅耗時效率低，質量要求也難以保證，而且增加了產品生產的人力成本，不利于核桃深加工產業的發展。要想促進核桃深加工產業的發展，對核桃破殼取整仁機械設備的研發制造很有必要，核桃破殼取整仁裝置生產效率高，操作簡便易于實現機械化和自動化，有很大的發展空間。

核桃；破殼取整仁；機械化

我國的核桃栽培有很久的歷史，核桃營養豐富，有很好的食用價值、保健功能，深得大家的喜愛。目前我國人均核桃消費量很大，核桃的年需求量更是可觀，而且這種需求還會持續加大，如果全國人口按照14億人計算，預計在2020年我國核桃的需求總量可達140萬t，是2014年我國核桃需求量50萬t的3倍左右。由于核桃的經濟效益很高，栽植核桃每畝年收入至少3000元，且產品價格和效益仍在穩步上升，使核桃需求量很大，所以相應的核桃破殼機械設備也會有很大的發展空間。

隨著科學技術的不斷發展進步，我國商品經濟的繁榮和人民生活水平的提高，機械化生產發揮著越來越大的作用，核桃破殼取整仁裝置的應用前景十分樂觀。隨著越來越多的核桃破殼機械設備的研發制造，眾多的核桃破殼取整仁機械設備，必然在激烈的研發制造競爭中更加智能、高效、低耗，而核桃破殼取整仁裝置技術也正朝著以下幾個趨勢發展：機電一體化、機械功能多元化、結構設計標準化、控制智能化。

我國的核桃破殼取整仁裝置大多功能單一，不能很好的將核桃破殼所需的功能集中到一臺設備上，而且設備加工制造粗放，不夠精細，無法實現精確可靠的核桃破殼加工。我國目前許多核桃破殼機械存在整仁率很低等問題，使一些對核桃整仁率要求比較高的加工企業不能接受，這些企業因市場需求等原因，不得不舍棄國內的加工設備，高價引進國外高性能的核桃破殼加工設備，但是這些設備購買價格較高、設備維護困難，所以國產核桃破殼機械設備還是有很大的發展空間，值得大家去研究探索。

隨著人們生活水平的提高，現階段的勞務費用越來越高，去殼機械的最終作用在于提高生產效率和節省勞動力。由核桃仁衍生出的副產品深受人們喜愛。所以，核桃破殼技術具有很高的生態效益、經濟效益和社會效益。目前，我國的核桃破殼取仁機械設備種類繁多，相關設備的專利也很多，但是實際的推廣效果不是很好，很多核桃破殼的機械設備存在較多問題。該怎樣突破核桃破殼機械設備的瓶頸，很值得大家去研究探索，這也是核桃加工行業需要迫切解決的問題。

1 設計原理及機構

（1）設計原理。本課題設計的是核桃破殼取整仁裝置，主要是由擠壓裝置和篩選裝置組成。它們一起構成了核桃破殼取整仁裝置。

（2）總體設計。核桃破殼取整仁裝置結構示意，如圖1所示。①傳動總成。傳動總成由齒輪、電機、組成。齒輪固定在軸上，通過電機帶動雙槽皮帶輪，皮帶輪帶動齒輪，以齒輪之間的嚙合進行動力傳動，通過加裝齒輪，改變兩個動力滾筒相向運轉；通過改變齒輪上的齒數，即可改變清選機的傳動比，從而改變工作效率。②破殼裝置。通過動力滾筒上下擠壓頭的擠壓進行破殼，還能由核桃大小調節擠壓頭間距，達到擠壓破殼的目的。③出料裝置。通過重力作用使破殼后的核桃由出料裝置，下方由震動分離裝置，達到核仁分離的目的。

1.進料裝置；2.進料裝置支架；3.整機支架；4.動力滾筒；5.動力滾筒外表面筒；6.上動力滾筒主動齒輪；7.上動力滾筒調向齒輪；8.下動力滾筒調向齒輪；9.下動力滾筒傳動齒輪；10.出料裝置；11.動力滾筒主動軸；12.動力滾筒雙槽皮帶輪；13.三角皮帶；14.主動雙槽皮帶輪；15.三相變頻電機

2 動力滾筒裝置的設計

為了實現核桃的自動去殼功能，設計中利用了防摩擦擠壓的原理，使核桃在兩擠壓頭螺紋內凹的相對擠壓作用下通過相向擠壓實現去殼。擠壓頭的內凹（具有螺紋）采用鋼制材料制成，具有很好的抗壓性，且固定在動力滾筒，動力滾筒外表面筒可以阻止果殼碎屑進入動力滾筒造成機器卡頓。在脫殼的過程中，擠壓后的果殼果仁混合物從出料裝置排出，下方的震動分離裝置可以達到果殼和果仁分離的目的。

核桃破殼取整仁裝置是在動力滾筒間相向轉動作用下進行擠壓破殼的。通過核桃與擠壓頭之間的相互作用進行破殼。在一系列的測試情況下，確定破殼的效果怎樣受核桃的大小、形狀、三相變頻電機的轉速、核桃入料速率等影響。脫殼機的性能是以脫殼的效率、果仁的完整度、進出量率為衡量標準的。結果表明擠壓頭的適當間距和電機的轉速對機器的性能起著很大的作用。核桃的大小和核桃進給量之間的關系，核桃的形狀和擠壓頭之間的對應關系都極大地影響到所有的工作參數。動力滾筒裝置主要部件如圖2所示。

圖2 動力滾筒裝置主要部件圖

3 結論

（1）該核桃破殼取整仁裝置主要針對人工對核桃固定沖壓破開的機理所進行的。本設計結構簡單實用、體積小、便于移動、可靠性好、加工方便、材料便宜、成本低、效率高，充分解決了勞動力。

（2）可以充分利用機械運動將核桃破殼取仁，使原本效率提高了，并增加了產品的清潔衛生，提高了機械化程度及生產效率，節省了人力和時間。

（3）由理論計算到實際實驗得到的一系列適于各種食用核桃的破殼力度設計了螺紋凹槽，在多次模擬試驗中得到了很好的破殼效果。

（4）這次設計的核桃破殼取整仁裝置理論上基本滿足要求，具有一定的可行性。

［1］王喬，鄭仲明，高新宇，等.核桃深加工產品的開發利用［J］.中國食品工業，2006，（8）：38-39.

Design of W alnut Hull Shelling

YAO Fu-long，WANG Zhen-tao，FAN Xiu-wen，AN Jing，XU Fu-long，WANG Wei-peng，LI Qing-kai

（College of Mechanical Electrification Engineering，Tarim University，Alar，Xinjiang 843300，China）

Walnut planting industry has formed a certain scale in Xinjiang and the southern Xinjiang Aksu walnut is exported to all parts of the country，so a large number of walnut production of walnut shells on the demand is very urgent，but there is a great demand for the walnut deep processing of walnut whole kernel.The method used to obtain walnut whole kernel is to manually break the shell to take the whole kernel，which increases the labor and is time-consuming and difficult to guarantee the quality，, which is not conducive to the development of walnut deep processing industry.In order to promote the development of walnut deep processing industry，it is necessary to develop R&D of walnut shells.The walnut crust shells have high production efficiency，easy to operate and easy to realize mechanization and automation，with great development space.

walnut；broken shell to take the whole kernel；mechanization

S226

A

2095-980X（2017）06-0087-01

2016-05-16

姚富龍（1993-），男，山西朔州人，大學本科，主要研究方向：農業機械化。