一種黑茶發酵翻堆的製造方法
2023-11-05 19:13:12
一種黑茶發酵翻堆的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種黑茶發酵翻堆機，屬於農業機械【技術領域】。該機由安置在行走總成上的翻堆總成構成，行走總成包括支撐前、後龍門支架的左、右底梁，翻堆總成含有依附於後龍門支架的翻堆升降裝置，後龍門支架兩側的立柱分別設有垂向軌道；軌道上裝有滑塊，滑塊上固連的軸承座支撐可旋轉的翻堆輥筒；輥筒包括兩端分別延伸出支軸的輥筒體，輥筒體的外圓表面兩側分別固定旋向相反的螺旋板，螺旋板內端沿其螺旋線方向的輥筒體外圓表面間隔固定有由推翻面和垂直於推翻面的爪柄構成的丁字形翻料爪。本發明可以實現所需的均勻翻堆作業，自動形成渥堆，且可以避免損傷茶葉，有利於保持其品質。
【專利說明】
一種黑茶發酵翻堆機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種翻堆機，尤其是一種黑茶發酵翻堆機，屬於農業機械【技術領域】。
【背景技術】
[0002]茶葉的發酵過程決定了其內質和色香味型。以黑茶為例，其發酵過程需要一定的時間，這個工藝過程決定了黑茶獨有的內質和色香味型，每當達到一定溫度時就要進行翻堆作業，通過翻堆操作使整堆的茶葉上下左右都能夠均勻發酵。
[0003]據 申請人:了解，目前國內的茶葉翻堆設備很少，茶葉翻堆幾乎都由人力來完成，使用的工具為釘耙、鐵鏟等，勞動強度大，勞動條件差，生產效率低，清潔衛生不規範。
[0004]檢索發現，申請號為ZL200820228977的中國專利公開了一種普洱茶發酵翻堆機，該機包括自走底盤總成、旋轉耙堆總成、鏟料機構總成、水平輸送總成、提升輸送總成、解塊機構總成、布料輸送總成、噴水系統總成、液壓系統總成、操作臺和電器控制系統總成。該機雖然可以實現機械化操作，提高翻堆工序的生產效率，減輕勞動強度，但不僅結構複雜，且其旋轉耙模擬人工用釘耙對茶堆進行耙堆作業，使前方茶堆內的茶塊受到擠壓，導致茶堆更加緊密，內部的茶葉受到擠壓容易破碎，而且旋轉耙需要更大的力量將茶堆耙松，也容易將茶葉打碎，降低了茶葉的品質。
[0005]此外，申請號為201210303593.X的中國專利公開了一種茶葉發酵翻堆機，該機包括機架、挖掘輪、輸送帶、解塊機、橫向輸送機、行走輪和轉向輪；挖掘輪兩端分別通過半軸固定在機架前部，其剖面呈扇葉形，扇葉頂部設置有齒牙，相鄰的兩扇葉形成一個U形的儲料鬥，儲料鬥內壁上還設置有凸出的帶尖端的圓鋼，作為長齒。該機實現了利用機械將渥堆發酵的普洱茶進行翻堆操作，可以將茶團打散，翻堆速度快，但通過齒牙插入茶堆下方，採用旋轉的方式將鬆散的茶葉翻入儲料鬥內，無法使翻堆後的茶葉保持原先的渥堆形狀，需要後期藉助人工來堆成所需截面的茶堆(渥堆)。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於:針對上述現有技術存在的問題，提出一種翻堆均勻、在翻堆之後可以自然形成渥堆，且對茶葉無損傷的黑茶發酵翻堆機。
[0007]為了達到以上目的，本發明的黑茶發酵翻堆機由安置在行走總成上的翻堆總成構成，所述行走總成包括兩端分別支撐前、後龍門支架的左、右底梁，所述左、右底梁的底部分別支撐在前、後車輪上，所述左、右底梁之一上部安置駕駛座、方向盤以及行走驅動裝置，所述翻堆總成含有依附於後龍門支架的翻堆升降裝置，所述翻堆升降裝置包括後龍門支架兩側分別設有垂嚮導軌的立柱，所述立柱上、下兩端分別支撐主動鏈輪和從動鏈輪；所述垂嚮導軌上裝有與之構成移動副的滑塊，所述滑塊上固連軸承座，兩軸承座之間支撐可旋轉的翻堆輥筒；所述主動鏈輪與支撐在水平梁上的電機傳動連接，所述滑塊與環繞主動鏈輪和從動鏈輪的鏈條連接；所述輥筒包括兩端分別延伸出支軸的輥筒體，所述輥筒體的外圓表面兩側分別固定旋向相反的螺旋板，所述螺旋板內端沿其螺旋線方向的輥筒體外圓表面間隔固定有由推翻面和垂直於推翻面的爪柄構成的丁字形翻料爪。
[0008]工作過程中，通過升降裝置帶動翻堆輥筒到達實現理想翻堆效果、並且可以逾越地面障礙的合適高度後，當駕駛翻堆機沿著茶葉渥堆長度方向前進時，翻堆輥筒以一定的轉速旋轉，茶葉渥堆在翻堆輥筒兩側螺旋板的作用下，不斷往中間攏，之後被輥筒表面上的翻料爪翻拋，脫離輥筒；如此持續下去，實現連續的翻堆作業，把粘黏的茶葉解塊抖散，讓中間和四周的茶葉混合，改善茶堆內的通氣供氧和溼度調節，使整堆的茶葉上下、左右都能夠發酵均勻。
[0009]採用本發明進行翻堆作業時，螺旋板起到攏料作用，將茶葉向輥筒中部籠聚，而翻料爪則在旋轉過程中將聚攏的茶葉撥翻，同時使其在不斷撥翻作用下依然按照螺旋軌跡運動，從而不僅實現所需的均勻翻堆作業，而且可以自動形成渥堆的形狀。由於無論是螺旋板還是翻料爪，與茶葉的接觸面均為光滑平面，尤其是翻料爪表面還有一層橡膠片，加之螺旋趨勢的順勢引導、撥翻茶葉對茶葉不產生衝擊，因此對茶葉幾乎沒有損傷很小，可以保證其完整性，有利於保持其品質。而理論分析和實踐均證明，翻堆輥筒左、右兩邊的螺旋板和翻料爪為反螺旋結構，轉動時自然使茶葉沿著螺旋軌跡向中間靠攏，在翻料爪處脫離輥筒時依然沿螺旋方向拋出，因而在慣性和重力的共同作用下可以自動形成渥堆。
[0010]進一步，所述垂嚮導軌的截面呈兩側具有圓弧凹缺的矩形，所述滑塊的截面呈具有卡入導軌截面凹槽的凹字形，所述凹字形截面的凹槽內具有與圓弧凹缺相配的圓弧凸起。
[0011]再進一步，所述滑塊上通過連接板固連軸承座，所述連接板上端通過連接塊與環繞主動鏈輪和從動鏈輪的鏈條連接。
[0012]還進一步，所述推翻面固定橡膠片。這樣可以藉助橡膠片，更有效避免茶葉受損，保證其完整。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0014]圖1為茶葉渥堆示意圖。
[0015]圖2為圖1的A-A剖面圖。
[0016]圖3為本發明一個實施例的立體結構示意圖。
[0017]圖4為圖3實施例的平面結構示意圖。
[0018]圖5為圖4的俯視圖。
[0019]圖6為圖3實施例的升降裝置結構示意圖。
[0020]圖7為圖6的C向視圖。
[0021]圖8為圖6的B向視圖。
[0022]圖9為圖6的導軌截面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]實施例一
本實施例的茶葉發酵翻堆機基本結構如圖3、4、5所示，由安置在行走總成X上的翻堆總成F構成。
[0024]行走總成X包括兩端分別支撐前、後龍門支架x-1、x-2的左、右底梁x-3、x-4構成。左、右底梁x-3、x-4的底部分別支撐在前、後車輪X-5、X-6上。左底梁x-3上部安置駕駛座x-7、方向盤x-8以及行走驅動裝置x-9。翻堆總成F含有依附於後龍門支架x-2的翻堆升降裝置S。後龍門支架x-2的上部裝有一排噴頭3，從而可以按需給翻堆的茶葉加溼。
[0025]翻堆升降裝置S如圖6、7、8所示，包括後龍門支架x-2兩側分別設有垂嚮導軌8的立柱5-1。立柱5-1的上、下兩端分別支撐主動鏈輪3-1和從動鏈輪3-2 ;垂嚮導軌8上裝有與之構成移動副的滑塊9，垂嚮導軌8的截面呈圖9所示兩側具有圓弧凹缺的矩形，滑塊9的截面呈具有卡入導軌截面凹槽的凹字形，且凹字形截面的凹槽內具有與圓弧凹缺相配的圓弧凸起。滑塊9上通過連接板7固連軸承座10，兩側軸承座10之間支撐可旋轉的翻堆輥筒11。主動鏈輪3-1與支撐在水平梁5-2上的電機I通過減速器2傳動連接。與滑塊9固連的連接板7上端通過連接塊6與環繞主動鏈輪3-1和從動鏈輪3-2的鏈條4連接。
[0026]輥筒11參見圖6，包括兩端分別延伸出支軸的輥筒體。兩端的支軸分別支撐在對應的軸承座10內。輥筒體的外圓表面兩側分別固定旋向相反的螺旋板11-2，螺旋板11-2內端沿其螺旋線方向的輥筒體外圓表面間隔固定有由推翻面11-3和垂直於推翻面的爪柄
11-4構成的丁字形翻料爪。推翻面11-3的外接圓直徑等於螺旋板11-2的外接圓直徑(參見圖8)。本實施例的推翻面11-3與輥筒體軸向的夾角A約為30°，與螺旋切向的夾角B約為60°。試驗表明，這樣的設置可以較好地兼顧茶葉的撥翻和形成渥堆。此外，推翻面
11-3的表面固定橡膠片11-1。橡膠片11-1的外緣超出推翻面11-3的外邊緣。橡膠片的柔性及其外邊緣的彈性變形對茶葉的撥翻更為柔和，更有利於避免茶葉受損，保證茶葉品質。
[0027]本實施例的翻堆機工作時，龍門支架跨在圖1和圖2所示的茶葉渥堆寬度方向兩側，藉助升降裝置將翻堆輥筒調節到合適高度，沿其長度方向行進，翻堆輥筒在隨翻堆機前行且旋轉過程中，螺旋板先將茶葉朝中部攏料，接著翻料爪在旋轉過程中將聚攏的茶葉撥翻，並使其在不斷撥翻作用下按照螺旋軌跡運動，到達一定位置會以平拋運動的軌跡脫離輥筒，如此持續行進，不斷把粘黏的茶葉解塊抖散，讓中間和四周的茶葉混合，從而改善茶堆內的通氣供氧，使整堆的茶葉上下、左右都能夠發酵均勻，實現所需的均勻翻堆作業，且在攏料和翻拋的共同動作下，自動重新形成基本保持原有外形的新渥堆。
[0028]實踐表明，翻堆質量與翻堆輥筒轉速有關:翻堆輥筒轉速過快則切向力過大，容易導致茶葉的損傷，而轉速過慢則切向力過小，又難以翻動茶葉，因此應通過實驗確定合適的轉速。並且翻堆效果還與翻堆機前進速度與翻堆輥筒轉速之比有關:前進過快有可能導致翻堆輥筒推著渥堆前進，前進速度過慢則影響效率。實驗表明，當翻堆輥筒轉速決定的其推翻面的外接圓處線速度與翻堆機前進速度之比λ控制在90-200為宜，控制在120-150效果最好。
[0029]歸納起來，本實施例的翻堆機具有如下主要優點:
1、行走總成基於茶葉渥堆的截面形狀設計，可有效降低勞動力數量及強度，對茶葉無刮傷及損害，操作簡單，工作效率高。
[0030]2、採用變頻調速三相異步電動機控制翻堆總成，可根據不同茶葉的物理特性選取適合的轉速，調節相應的切向拋翻力，達到既充分翻堆又不破壞茶葉完整性的目的，使整堆茶葉都能夠發酵均勻。
[0031]3、導軌式升降裝置可方便調節翻堆輥筒的高度，使其不僅可以處於最佳位置，並具有越障能力。
[0032]4、採用前橋轉向系統，可在完成一行翻堆作業後及時轉向進入下一行，提高了作業的連續性和效率。
[0033]5、翻料爪連接有橡膠板，既滿足翻堆的撥翻要求，又進一步保證了茶葉在翻堆過程不受損，提高了翻堆作業的質量。
[0034]除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種黑茶發酵翻堆機，由安置在行走總成上的翻堆總成構成，其特徵在於:所述行走總成包括兩端分別支撐前、後龍門支架的左、右底梁，所述左、右底梁的底部分別支撐在前、後車輪上，所述左、右底梁之一上部安置駕駛座、方向盤以及行走驅動裝置，所述翻堆總成含有依附於後龍門支架的翻堆升降裝置，所述翻堆升降裝置包括後龍門支架兩側分別設有垂嚮導軌的立柱，所述立柱上、下兩端分別支撐主動鏈輪和從動鏈輪；所述垂嚮導軌上裝有與之構成移動副的滑塊，所述滑塊上固連軸承座，兩軸承座之間支撐可旋轉的翻堆輥筒；所述主動鏈輪與支撐在水平梁上的電機傳動連接，所述滑塊與環繞主動鏈輪和從動鏈輪的鏈條連接；所述輥筒包括兩端分別延伸出支軸的輥筒體，所述輥筒體的外圓表面兩側分別固定旋向相反的螺旋板，所述螺旋板內端沿其螺旋線方向的輥筒體外圓表面間隔固定有由推翻面和垂直於推翻面的爪柄構成的丁字形翻料爪。
2.根據權利要求1所述的黑茶發酵翻堆機，其特徵在於:所述垂嚮導軌的截面呈兩側具有圓弧凹缺的矩形，所述滑塊的截面呈具有卡入導軌截面凹槽的凹字形，所述凹字形截面的凹槽內具有與圓弧凹缺相配的圓弧凸起。
3.根據權利要求2所述的黑茶發酵翻堆機，其特徵在於:所述滑塊上通過連接板固連軸承座，所述連接板上端通過連接塊與環繞主動鏈輪和從動鏈輪的鏈條連接。
4.根據權利要求1、2或3所述的黑茶發酵翻堆機，其特徵在於:所述推翻面固定橡膠片。
5.根據權利要求4所述的黑茶發酵翻堆機，其特徵在於:所述推翻面的外接圓直徑等於螺旋板的外接圓直徑。
6.根據權利要求5所述的黑茶發酵翻堆機，其特徵在於:所述橡膠片的外緣超出推翻面的外邊緣。
7.根據權利要求6所述的黑茶發酵翻堆機，其特徵在於:所述推翻面的外接圓處線速度與翻堆機前進速度之比控制在90-200。
【文檔編號】A23F3/08GK104171088SQ201410393767
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月11日 優先權日:2014年8月11日
【發明者】肖宏儒, 季順中, 宋志禹, 丁文芹, 韓餘, 楊光 申請人:農業部南京農業機械化研究所