一種基於仿生學的南極磷蝦脫殼用排布料裝置的製作方法

2023-12-12 19:56:42 1

本發明涉及一種基於仿生學的南極磷蝦脫殼用排布料裝置，屬於蝦脫殼設備技術領域。

背景技術：

南極磷蝦因其巨大的生物資源總量和較高的市場價值日益受到世界上多個國家的重視，目前，歐美、日本及中國等多個遠洋捕撈大國均已在南極海域進行了商業化捕撈。由於磷蝦體內的氟元素及活性酶集中分布於蝦殼及頭腹中，因此去除蝦殼、生產高品質磷蝦肉是實現磷蝦高值化利用的有效途徑之一。目前，具有很好商業應用價值的磷蝦殼肉分離自動化設備中，大多採用多根滾軸並列的形式，通過滾軸間的間隙和擠壓實現蝦的殼肉分離。在上述設備中，磷蝦的物料輸送多用蝦水混合物的形式，如圖1所示，由於其混合物的不均勻特性，輸送到滾軸上的磷蝦會出現堆積現象，從而影響磷蝦的殼肉分離不徹底，蝦肉中帶殼較多，為後期分揀帶來麻煩，同時蝦肉得率降低。

當出現上述情況時，需要工人人為幹預，常見做法是工人手持細長物沿著滾軸方向從出料端向進料端將堆積物撥開。這樣不僅耗費了人力成本，又因其細長物易被高速轉動的滾軸捲入，從而帶來了安全隱患。為了使磷蝦有更長的擠壓行程和較好的分離效果，這種動作是單向的。

如何對現有的南極磷蝦脫殼設備進行改造，使其能自動實現防止蝦堆積的單向排布料工作，成為了本領域急需解決的技術難題。

技術實現要素：

本發明需要解決的技術問題是：現有的南極磷蝦脫殼設備，輸送到滾軸上的磷蝦會出現堆積現象，而採用人工幹預的方式，耗費了人力成本，又因其細長物易被高速轉動的滾軸捲入，從而帶來了安全隱患。

本發明採用以下技術方案：

一種基於仿生學的南極磷蝦脫殼用排布料裝置，包括動力源6a、傳動機構、傳送帶6f、刮板6d；所述刮板6d與南極磷蝦脫殼設備的滾軸5垂直設置，並固定在傳送帶6f上，刮板6d的形狀與相鄰滾軸之間的空間仿形；動力源6a工作時，所述傳動帶6f的下部帶體向後運動，上部帶體向前運動，刮板6d隨傳動帶6f運轉至下部帶體時，與滾軸貼近但不接觸，刮板6d隨傳動帶6f運轉至上部帶體時，與滾軸分離。

本技術方案實施時，傳送帶帶動刮板不停往復運轉，當刮板處於傳送帶下側時，刮板齒有效嵌入滾軸間隙，帶動物料堆積處上層磷蝦往進料端平鋪，餘下的蝦受噴淋水和殼肉分離設備傾斜作用，邊被擠壓邊向出料端移動；當刮板處於傳送帶上側時，刮板空行程回至開始刮料位置，這樣往往復復，很好實現了人手來回往復不停撥料的動作。

進一步的，所述傳送帶6f上固定設置連接件6i，刮板6d一端鉸接在所述連接件i上，另一端為自由端。

進一步的，所述傳動機構包括主軸6h、聯軸器6b、主動輪、從動輪，所述主軸6h通過聯軸器6h與動力源的輸出端連接，主軸通過主動輪帶動從動輪運轉，從動輪帶動傳送帶6f運轉。

更進一步的，所述滾軸5分為高度不同的上、下層滾軸，刮板6d隨傳動帶6f運轉至下部帶體時，上層滾軸與刮板6d之間的垂向間隙b為1-2mm，下層滾軸與刮板6d的垂向間隙a為4mm或接近4mm。

更進一步的，還包括支架6c，所述支架6c固定在南極磷蝦脫殼設備上，並對所述南極磷蝦脫殼用排布料裝置進行支撐。

進一步的，所述傳送帶6f上固定設置2-3個刮板6d，並在帶體上等間距設置。

進一步的，所述動力源採用變頻電機。

更進一步的，所述上層滾軸的直徑大於下層滾軸，上、下層滾軸的轉動方向相反。

本發明的有益效果在於：

1)從仿生學的角度，提供了一種排布料裝置，實現了單方向，自動將堆積在滾軸上的蝦向後刮送的功能；

2)採用一個動力源，實現了刮板的向後單向刮送動作，以及上下運動的動作；

3)採用一個主軸，有效避免了兩側(或多個)傳送帶運轉的不同步問題，從而避免使刮板受到扭轉，從而影響裝置的工作；

4)刮板設置成與滾軸間的間隙相仿形的形狀，並且通過控制間隙a和間隙b的距離，達到良好的向後刮動的效果；

5)刮板通過鉸接的形式能夠在傳送帶下方自由擺動，利用刮板自身的重力對蝦進行向後刮送，該結構使該裝置佔用更少的空間工作截面，裝置更加緊湊。同時，其轉動特性使刮板更具柔性，避免了剛性連接形式的刮板在接觸堆積的磷蝦時使下層蝦料更加硬實，從而擠碎下層磷蝦；

6)連接件應設計成一個上下位置可調的形式，從而a、b值可調，這樣對於不同批次的磷蝦脫殼處理和裝置工作一定時間後的維護調整，都有著積極意義。

附圖說明

圖1是背景技術中介紹的南極磷蝦脫殼設備的結構示意圖。

圖2是安裝了本發明南極磷蝦脫殼用排布料裝置的南極磷蝦脫殼設備的示意圖。

圖3是圖2的局部放大圖。

圖4是本發明南極磷蝦脫殼用排布料裝置的主視圖。

圖5是圖4中圓圈標示部位的放大示意圖。

圖6是本發明南極磷蝦脫殼用排布料裝置的俯視圖。

圖7是刮板作用時，運動方向示意圖。

圖8是本發明南極磷蝦脫殼用排布料裝置配置的多刮板安裝形式示意圖。

圖9是掛板向後運動時的俯視示意圖。

圖10是蝦料堆積截面示意圖。

圖11是刮板作用後蝦料排放截面示意圖。

圖中，1.蝦水混合物，2.物料分布裝置，3.輸送帶，4.水管，5.滾軸，6.排布料裝置，6a.動力源，6b.聯軸器，6c.支架，6d.刮板，6e.主軸承座，6f.傳送帶，6g.從動承座，6h.主軸，6i.連接件，6j.小軸。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進一步說明。

該新型排布料裝置由電機經聯軸器帶動主軸轉動，主軸兩側為齒輪傳動，從而帶動兩側傳送帶同步運轉，刮板隨著傳送帶在滾軸上方單向運動。該裝置使用一個主軸，有效避免了兩側傳送帶運轉的不同步問題，從而避免使刮板受到扭轉，從而影響裝置的工作。新型排布料裝置工作形式見圖4，傳送帶帶動刮板不停往復運轉，當刮板處於傳送帶下側時，刮板齒有效嵌入滾軸間隙，帶動物料堆積處上層磷蝦往進料端平鋪，餘下的蝦受噴淋水和殼肉分離設備傾斜作用，邊被擠壓邊向出料端移動。當刮板處於傳送帶上側時，刮板空行程回至開始刮料位置，這樣往往復復，很好實現了人手來回往復不停撥料的動作。

該裝置中，為更好實現排布料，刮板依據磷蝦殼肉分離設備中滾軸的安裝及運作形式，被設計成齒形，見圖4、圖5中所示，齒根部同滾軸一致為圓形，其與滾軸外表面留有一定間隙，即間距b(見圖5)，b值大約為1-2mm。留有間距可以讓刮板更好沿著滾軸縱向運動，不會產生嚴重刮擦。同時，齒頂部應與小滾軸最高端留有一定間隙，即間距a(見圖5)，a值大小應大於1個磷蝦軀體截面，小於1.5個磷蝦軀體截面，詳見圖5，根據試驗情況，我們將a值定為4mm左右。

為更詳細說明該新型排布料裝置，圖7給出了該裝置a-a截面結構圖，傳送帶帶動著刮板運動，其傳送形式不限於帶傳動或者鏈輪傳動。傳送帶的轉送速率不易高速，高速旋轉的帶傳動將產生較大的離心力，堆積的蝦料受到較大的離心力擊打，產生飛濺和破碎，影響後續的脫殼，蝦仁比較碎、不完整，且易摻雜過多的碎殼。過高的轉速還易使傳送帶上下竄動，刮板作用不平穩。該裝置中，其轉動可以通過電機的變頻控制可以得到較低的速率。在更低的轉動速率下，為使撥料更加平順，縮短刮板作用的時間間隔，可以在傳送帶上均勻布置2-3條刮板，見圖8。

該裝置中，刮板通過過渡連接件與傳送帶相連，具體形式為刮板兩端通過軸連接的形式與兩端的連接件相連，見圖7、圖8、刮板可以繞著連接件上的小軸轉動自如，刮板依靠自身的重力始終保持向下的狀態，使該裝置佔用更少的空間工作截面，裝置更加緊湊。同時，其轉動特性使刮板更具柔性，避免了剛性連接形式的刮板在接觸堆積的磷蝦時使下層蝦料更加硬實，從而擠碎下層磷蝦。同時，該裝置的連接件應設計成一個上下位置可調的形式，從而a、b值可調，這樣對於不同批次的磷蝦脫殼處理和裝置工作一定時間後的維護調整，都有著積極意義，從而使裝置更具實用性。上述連接件上下位置可調具體採用形式，在設備行業中有眾多的成熟案例，在此不再贅述。

該裝置中，刮板的有效行程(即圖7中的c值)應控制在一個合理範圍內。過長的行程，一是佔用脫殼設備有效的擠壓脫殼行程，二是帶傳動更易躥動不平穩。因此建議c值取200-300mm，使傳送帶繃緊，必要時增加張緊裝置。

以上是本發明的優選實施例，本領域的普通技術人員還可以在此基礎上進行各種變換或改進，在不脫離本發明總的構思的前提下，這些變換或改進都應當屬於本發明要求保護的範圍之內。