一种高路仁率的核桃精准破壳装置及破壳方法与

本发明涉及一种高路仁率的核桃精准破壳装置及破壳方法，特别是一种先对核桃干果按大小进行分级，然后对不同大小的待破壳核桃干果进行精准破壳，达到提升核桃高路仁率的目的，属于自动化设备。背景技术：1、核桃作为一种含油量极为丰富的林属作物，在工业领域和人们日常生活中占据中举足轻重的地位。核桃仁是核桃类坚果的主要食用部分，因其营养丰富、种类多样、风味独特，广受消费者喜爱。近年来科研学者对核桃的研究日益深入，核桃的用途也正朝着多样化的方向发展，核桃的年消费量呈逐年上升的趋势，核桃相关厂商也在逐渐增多，核桃初加工生产已逐渐向着智能化、高效化和自动化的方向发展。2、核桃的破壳取仁是核桃初加工的关键环节之一，核桃仁按大小一般分为头路、二路、三路和四路四个等级，头路仁和二路仁的市场价格也相对更高，行业内也将头二路仁称为高路仁。为了提升核桃的高路仁产出率，陆续有大量的科研学者针对核桃的破壳取仁技术进行了研究，经过多年的研究和发展，实现核桃破壳的技术已基本成熟，且方式众多，但要产出高路仁率的核桃仁却异常困难，这主要由于设备破壳时会导致核桃仁也一起被破坏，这严重制约了核桃产业的健康发展。不少核桃初加工企业为了能产出更多的高路仁，不惜舍弃破壳取仁设备，转而采用人工来进行破壳，这又大大的降低了生产效率，且工作劳动强度大，存在安全隐患，不能满足市场需求。针对当前核桃初加工企业在核桃破壳取仁环节遇到的高路仁率低、人工破壳劳动强度大、安全隐患高的现状问题，研发一种便捷、安全、自动化程度高、能提升核桃高路仁产出率的核桃破壳设备是当前核桃初加工企业亟需解决的重点。技术实现思路1、针对当前在核桃初加工行业内核桃破壳取仁过程不理想，不能满足市场需求的现状，本发明旨在解决核桃破壳取仁过程中核桃高路仁率低、人工破壳劳动强度大、安全隐患高的现状问题，采用智能化的技术手段替代人工进行破壳，创新研发一种新型的核桃精准破壳设备或技术，达到解放劳动力，提升核桃高路仁率、总体生产效率和自动化水平的目的。核心在于提供了一种先对核桃干果按大小进行自动分级，通过设置不同的破壳间隙对不同大小的待破壳核桃干果进行精准破壳，并产出高路仁率核桃仁的技术方案及具体的实现方式，即一种高路仁率的核桃精准破壳装置及方法，可实现对核桃进行自动分级精准破壳，提升核桃的高路仁率产出，有效解决当前核桃初加工行业内破壳取仁效率低、高路仁率小、自动化程度低、工人劳动强度大、安全隐患高的问题，可大幅提升核桃初加工行业中破壳取仁的自动化、高效化水平。2、本发明采用的技术方案为：3、一种高路仁率的核桃精准破壳装置，其可实现对核桃干果按大小进行自动分级，通过设置不同的破壳间隙对不同大小的待破壳核桃干果进行精准破壳，并产出更多高路仁的技术方案。一种高路仁率的核桃精准破壳装置及方法，主要设有核桃分级组、分级传动组、破壳组和破壳传动组。其中核桃分级组设有一个，可将核桃按大小根据破壳需求分成若干级；分级传动组设有一个，主要对核桃分级组提供动力实现核桃分级；破壳组设有若干个，其设置的数量与核桃分级组实现核桃所分级的数量一致，破壳组固定在核桃分级组的核桃出料口下方，可接收分级后的核桃，该若干个破壳组的破壳间隙均不相同，通过核桃分级组分级出来的最大核桃对应间隙最大的破壳组，通过核桃分级组分级出来的最小核桃对应间隙最小的破壳组，通过不同间隙的破壳组实现对不同大小的待破壳核桃进行精准破壳；破壳传动组设置与破壳组相同的数量，各个破壳传动组分别负责对各破壳组提供动力实现核桃破壳。4、进一步地，所述核桃分级组主要由分级机架、滚筒筛、固定滚轮、导流板、和出料口组成。其中，滚筒筛置于分级机架上方，固定滚轮固定在分级机架上方并沿滚筒筛周向排布，通过固定滚轮可对滚筒筛进行限位，同时滚筒筛可在固定滚轮的限位下做周向旋转；滚筒筛从前往后根据核桃的大小设置不同大小的网孔，以实现对核桃的分级；导流板均匀斜置的固定在滚筒筛内部，通过滚筒筛的旋转，在导流板的作用下，核桃可均匀的向前流动，并在流动过程中实现核桃按大小分级；出料口设置在滚筒筛下方，固定在分级机架上，出料口设置的数量与滚筒筛对核桃的分级数量一致，分级后的核桃可通过出料口流出。5、进一步地，所述分级传动组由驱动电机、主动链轮、从动链轮和传动链条组成。其中，驱动电机固定在分级机架上，主动链轮设置在驱动电机的动力输出轴上，从动链轮固定在滚筒筛上，通过传动链条将主动链轮和从动链轮进行连接。通过驱动电机的驱动，将动力传输给核桃分级组的滚筒筛，带动滚筒筛旋转。6、进一步地，所述破壳组主要由破壳机架、支撑立柱、破壳定子、上顶板、转轴、破壳转子、端面轴承、固定轴承和破壳出料口组成。其中破壳机架为主要框架，支撑立柱固定在破壳机架；上顶板通过支撑立柱进行定位和固定；破壳定子下端固定在破壳机架上，上端固定在上顶板上；转轴的下端通过端面轴承固定在破壳机架底部，上端通过固定轴承固定在上顶板上；破壳转子固定在转轴上，并位于破壳定子的中间，破壳转子可随转轴周向旋转；破壳转子和破壳定子之间的间隙为s，s值的大小根据所待破核桃的横径大小进行调整并取最优破壳间隙；通过破壳转子和破壳定子的相对运动，实现核桃的挤压破壳；破壳出料口固定在破壳机架下方，破壳后的壳仁混合料直接落入破壳出料口，并通过破壳出料口流出。7、进一步优选地，在破壳转子和破壳定子相对面的侧壁附着有柔性材料，用于对核桃的破壳姿态进行破壳补偿并实现柔性破壳。8、进一步优选地，所述破壳组中的破壳定子为一个倒锥形结构，通过破壳定子与上顶板形成的腔体可以对已分级的核桃进行缓存；所述破壳定子与破壳转子的工作区域为齿型结构，便于核桃的破壳。9、进一步地，所述破壳传动组由驱动电机、主动带轮、从动带轮和同步带组成。其中，驱动电机固定在上顶板上，主动带轮设置在驱动电机的动力输出轴上，从动带轮固定在转轴上，通过同步带将主动带轮和从动带轮进行连接。通过驱动电机的驱动，将动力传输给转轴，带动破壳转子旋转，实现破壳转子和破壳定子之间的相对运动。10、本发明还提供一种采用本发明的高路仁率的核桃精准破壳装置的破壳方法，包括：11、s1开始时，系统开始工作，待破壳的干核桃从上一级工艺系统输送而来进入滚筒筛；12、s2在分级传动组的驱动下，驱动电机将动力传输给主动链轮，并通过主动链轮、链条和从动链轮组成的传动系统，带动滚筒筛不断旋转，在导流板的作用下使核桃向前流动，并在向前流动的过程中根据核桃大小从滚筒筛内分离出来，先分离出来的核桃尺寸最小，最后分离出来的核桃尺寸最大，实现核桃按大小分级；13、s3通过核桃分级组完成核桃按大小分级后，不同大小的待破壳核桃从核桃分级组的出料口流出，通过核桃分级组分级后的核桃横径尺寸基本保持在同一水平，由出料口流出的核桃直接对接破壳组的入料腔体，核桃可在由破壳定子和上顶板之间形成的腔体中暂时缓存；14、s4在破壳传动组的驱动下，驱动电机将动力传输给主动带轮，并通过主动带轮、同步带和从动带轮组成的传动系统，在端面轴承和固定轴承的限位下，带动转轴旋转，并使破壳转子随转轴一起运动，使破壳转子和破壳定子之间形成一个相对运动的高速磨压间隙；15、s5分级后的核桃在重力作用下落入破壳转子和破壳定子之间的高速磨压间隙，该磨压间隙s小于所对应大小核桃的最小横径值，在破壳转子和破壳定子的高速磨压过程中，即可实现核桃的精准破壳；16、s6破壳后的壳仁混合料通过破壳出料口流出进入下一壳仁分级系统。17、本发明的工作原理：18、本发明的核桃分级组可将核桃按大小根据破壳需求分成若干级；分级传动组主要对核桃分级组提供动力实现核桃分级；破壳组设置的数量与核桃分级组实现核桃所分级的数量一致，破壳组设置在核桃分级组的核桃出料口下方，可接收分级后的核桃，该若干个破壳组的破壳间隙均不相同，通过核桃分级组分级出来的最大核桃对应间隙最大的破壳组，通过核桃分级组分级出来的最小核桃对应间隙最小的破壳组。破壳组主要由破壳机架、支撑立柱、破壳定子、上顶板、转轴、破壳转子、端面轴承、固定轴承和破壳出料口组成。其中破壳机架为主要框架，支撑立柱固定在破壳机架；上顶板通过支撑立柱进行定位和固定；破壳定子下端固定在破壳机架上，上端固定在上顶板上；转轴的下端通过端面轴承固定在破壳机架底部，上端通过固定轴承固定在上顶板上；破壳转子固定在转轴上，并位于破壳定子的中间，破壳转子可随转轴周向旋转；破壳转子和破壳定子之间的间隙为s，s值的大小根据所待破核桃的横径大小进行调整并取最优破壳间隙；通过破壳转子和破壳定子的相对运动，实现核桃的挤压破壳；破壳出料口固定在破壳机架下方，破壳后的壳仁混合料直接落入破壳出料口，并通过破壳出料口流出。19、本发明实现核桃的精准破壳包括：20、首先，系统开始工作，待破壳的干核桃从上一级工艺系统输送而来进入滚筒筛；其次，在分级传动组的驱动下，带动滚筒筛不断旋转，在导流板的作用下使核桃向前流动，并在向前流动的过程中根据核桃大小从滚筒筛内分离出来，先分离出来的核桃尺寸最小，最后分离出来的核桃尺寸最大，实现核桃按大小分级；然后，不同大小的待破壳核桃从核桃分级组的出料口流出，从同一出料口流出的核桃横径尺寸基本保持在同一水平，并可直接流入破壳组的入料腔体，在由破壳定子和上顶板之间形成的腔体中暂时缓存；再之，在破壳传动组的驱动下，带动转轴旋转，并使破壳转子随转轴一起运动，使破壳转子和破壳定子之间形成一个相对运动的高速磨压间隙，分级后的核桃在重力作用下落入破壳转子和破壳定子之间的高速磨压间隙，在破壳转子和破壳定子的高速相对磨压过程中，即可实现核桃的精准破壳；最后，破壳后的壳仁混合料通过破壳出料口流出进入下一壳仁分级系统。21、本发明的有益效果：22、ⅰ、采用了先分级在再对核桃进行精准破壳的自动化破壳方式，通过对分级后的核桃大小设置精准的破壳间隙，保证核桃在该间隙内的破壳进给量一致，可大大提升核桃的破壳率和高路仁率，达到在不伤害核桃仁的基础上提升核桃的破壳效率，大大提升核桃破壳环节破壳率低、高路仁率小、人工破壳劳动强度大的问题；23、ⅱ、核桃分级机组和破壳机组独立设置，拆卸和运输方便，滚筒筛的分级圆孔尺寸可根据核桃品种的大小进行调整，适用于不同大小的待破壳核桃分级，应用范围广；24、ⅲ、通过改变破壳转子的外径尺寸可实现对破壳机的破壳间隙进行调整，使破壳机能适应不同品种的核桃，并对不同品种的核桃设置不同的破壳间隙；25、iv、采用锥篮式的破壳方式，可使核桃在破壳过程中自动找正位置，保证破壳转子和破壳定子在磨压时作用的是核桃的最小横径，提升核桃破壳的精准度。