拉法爾立體研磨濾渣裝置及豆漿機的製作方法

2023-05-24 14:28:06

本發明涉及研磨裝置，特別涉及一種家用磨漿裝置及豆漿機。

背景技術：

當前在家用磨漿裝置,有小家電形式的豆漿機及石磨兩種形式。而石磨又分為傳統手動石磨和電動石磨。

目前市場上出現的大都是電動刀片切割式豆漿機，其是採用電機帶動刀片轉動，反覆撞擊切割，打碎大豆。而且豆漿機的研磨方式決定豆子被打碎的細膩程度，也就是口感。市面上現有豆漿機研磨方式，分為2種：有網研磨與無網研磨。有網研磨：是指刀頭外有一個不鏽鋼帶孔的精磨器，豆子打磨時被吸入五穀精磨器內，在小空間裡打磨，從而提高粉碎的效率與程度，細化植物蛋白等營養。無網研磨：刀頭外圍沒有不鏽鋼的精磨器，豆子直接在豆漿杯內打磨加熱，主要靠鋒利的刀頭和高速旋轉，從而達到研磨的效果。但是由於大豆蛋白具有複雜的纏繞鏈式結構,不管是有網研磨還是無網研磨，其電動刀片機械的切割，都會破壞大豆蛋白結構，使機打豆漿很容易被氧化，變質發臭，且研磨不分精細程度、豆渣與豆漿無法分離。另外，刀片式豆漿機，依靠刀片不斷與大豆劇烈撞擊，以達到磨碎豆子的目的。由於豆子較硬，刀頭旋轉較快，刀頭的單位面積受力較大，刀頭容易受損(無網研磨豆漿機，刀頭更為鋒利且轉速更高，刀頭磨損更嚴重)，且刀片與高速旋轉的轉動軸相聯，不停的撞擊也容易導致轉動軸損壞。

傳統手動石磨轉動緩慢，擠壓、研磨，粉碎大豆，且不破壞大豆蛋白的結構，使大豆蛋白質自然釋放，能最大限度的保證大豆的營養性和較佳的口感。現有電動石磨保留了傳統手動石磨的研磨特點，用電動機械代替手動研磨，確實節省勞動力。但是，體積較為龐大，不容易普及推廣。另外傳統石磨，不可空載，否則容易損傷磨紋，現有電動石磨豆漿機，也存在此現象。

申請號cn201120035814.0實用新型三級齒形豆漿研磨刀，其特徵在於：採用了一對上刀下刀配合使用，上刀呈環形，下刀設有凸臺套接於上刀中，下刀於凸臺一側自上而下設置了密度逐漸增加的粗細精三級研磨齒，上刀內壁也設置了相對應的研磨齒，從而實現擠壓式研磨。

申請號201320000807.6一種家用電動石磨豆漿機裝置，以天然材質的一對大理石石磨薄片作為研磨工具，通過帶減速器的小電機、拉力彈簧、槓桿板傳送軸、傳動短管、推力球軸承和圓壓蓋的共同作用，對上層石磨片進行加壓，以此等效達到大石磨片所具有的對下層石磨片的壓力和研磨能力。

2013年4月第4期《農機化研究》的《三層石磨磨漿機的設計》裡，設計了一種3層石磨。該石磨由3片磨盤由上到下依次疊放而成。位於最上面的上磨盤為小端朝下的錐形，中石磨為開口朝上的凹錐形，兩片石磨的錐面均有互為逆向的磨紋，兩個磨盤互相配合形成磨漿的第1加工面(磨膛)。大豆在此處被粉碎成稍小點的顆粒。中磨盤的底部表面與下磨盤的上表面均為平面，也開有互逆的磨紋，為第2加工面，在此實現進一步的研磨。

申請號cn201120035814.0實用新型三級齒形豆漿研磨刀，將錐形研磨齒，螺旋狀密集排列，實現了擠壓式研磨，無需高速旋轉。但是，錐形研磨齒尖銳，使用者在使用時，稍有不慎容易受傷，且錐形研磨齒密集排列，清洗不容易。另外，該專利，雖然是擠壓式研磨，但是也是變相刀片撞擊。市面上常見的是，單刀片不斷旋轉形成切割面。該三重研磨，將多刀片刀口密集排列，形成固定不動的撞擊切割面。錐形研磨齒，確實比單刀片堅固，且多個研磨齒共同分擔了單刀片承受的所有撞擊，使得單個研磨齒承受的撞擊有所減小，但是，尖銳的齒面，單位面積的受力壓強較大，長期碰撞，也容易磨損。

申請號201320000807.6一種家用電動石磨豆漿機裝置，採用薄的天然材質的石磨片，用拉力彈簧和槓桿板通過圓壓蓋對上層石磨片，在研磨時進行加壓，解決石磨片因自身質量不足，而出現的研磨不徹底的現象。但是，由於石磨上磨盤直徑的減小,為了保證其有效的加工面積,開於上磨盤的填料口的直徑也相應減小了,這將導致在加工大豆的過程中出現「堵料」的情況。嚴重時，還將造成石磨上下磨盤之間的幹磨,損害石磨的磨紋,也影響所加工出豆漿的品質。

2013年4月第4期《農機化研究》的《三層石磨磨漿機的設計》裡，設計了一種3層石磨。磨製過程分成兩個工作面，先破碎再精磨，確實比傳統石磨增大了工作面積，避免磨製不徹底的問題。但是，三層石磨重心較高，在使用中易產生較大晃動，存在堵料和滲漏的問題。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題，在於提供一種拉法爾立體研磨濾渣裝置及豆漿機，採用真正的擠壓式反覆研磨，研磨組件成分天然，不但能實現真正的傳統石磨式研磨，保留大豆蛋白的完整性，而且實現豆渣分離，藉助拉法爾水流，還可自動調整磨盤間隙。

本發明拉法爾立體研磨濾渣裝置是這樣實現的：包括上磨盤、下磨盤、過濾網；

所述上磨盤具有第一凹腔，所述上磨盤的底面為第一水平研磨麵，所述第一凹腔的底部具有進料口；

所述下磨盤具有第二凹腔，所述第二凹腔的底面為第二水平研磨麵，所述第二凹腔的底面外圈設有引流孔；

所述上磨盤位於所述第二凹腔內並相對下磨盤轉動，所述過濾網覆蓋於該第一凹腔的頂部；

使用時，所述第一凹腔形成通向進料口的內下行通道，所述第一水平研磨麵和第二水平研磨麵之間形成第一研磨空間及水平通道；所述上磨盤的外側面與第二凹腔的內側面之間形成上行通道，所述下磨盤的外側部空間形成外下行通道；所述內下行通道通過進料口與所述水平通道連通，所述上行通道的頂部與所述內下行通道連通，同時通過所述過濾網的網孔與所述外下行通道連通，底部則與所述水平通道連通，同時通過所述引流孔與所述外下行通道連通。

進一步的，所述上磨盤的外側面為第一豎立研磨麵，所述第二凹腔的內側面為第二豎立研磨麵，第一豎立研磨麵和第二豎立研磨麵之間形成第二研磨空間，且該第二研磨空間上小下大。

進一步的，所述第一水平研磨麵和第二水平研磨麵上分為粗磨中部和細磨外圈，所述粗磨中部由交替且均勻分布的水平大溝槽和細溝槽構成，所述細磨外圈為不設溝槽的平面。

進一步的，所述水平大溝槽為放射狀布置，任兩水平大溝槽之間均設置所述細溝槽，細溝槽與鄰近的一水平大溝槽平行設置，且水平大溝槽和細溝槽的深度由內向外逐步變淺。

進一步的，所述進料口設置在第一凹腔的中心附近，且進料口的一側開設有斜槽。

進一步的，所述下磨盤的外側部設有引流裙體，該引流裙體的外側表面為圓柱面，上端表面為第二凸弧面，下端表面均為第三凸弧面，且該第三凸弧面延伸至所述引流孔，使所述引流孔的下方形成上大下小的引流通道。

進一步的，所述上磨盤內設置強磁鐵，所述下磨盤的底部設置電磁鐵。

進一步的，所述第一凹腔和第二凹腔均為上大下小的結構，所述第一凹腔的內側面為第一凸弧面，所述強磁鐵設置於該第一凸弧面與上磨盤外側面之間的封閉空間內。

本發明的拉法爾立體研磨豆漿機是這樣實現的：包括杯體、機頭、底座以及本發明的拉法爾立體研磨濾渣裝置；所述機頭設在杯體的頂部，所述底座設在杯體的底部，所述拉法爾立體研磨濾渣裝置設在機頭與底座之間的杯體內。

進一步的，所述機頭內設有上晶片、上電源以及上電機，所述上電源分別與上晶片和上電機電連接，所述上電機通過上轉軸連接所述上磨盤，所述上磨盤內設置強磁鐵；所述底座內設有下晶片、下電源、下電機以及電磁鐵，所述下電源分別與所述下晶片、下電機以及電磁鐵電連接，所述下電機通過下轉軸連接所述下磨盤。

進一步的，所述上轉軸為浮動軸，帶動上磨盤上升和下降，浮動高差在拉法爾立體研磨濾渣裝置空載時使上磨盤上升並足以讓所述第一水平研磨麵與所述第二水平研磨麵分離，且在加壓研磨時縮小所述第一研磨空間的高度。

進一步的，所述第一水平研磨麵與所述第二水平研磨麵的分離以及加壓研磨通過所述下電源改變所述電磁鐵的磁及來控制。

本發明具有如下優點：本發明裝置採用真正的擠壓式反覆研磨，研磨組件成分天然，不但能實現真正的傳統石磨式研磨，保留大豆蛋白的完整性，藉助拉法爾水流，還可自動調整磨盤間隙，在研磨時候，按研磨精細程度，分為粗磨、細磨、精磨、反覆精磨、強力研磨；在達到研磨目標後，自動調大磨盤間隙，避免空磨損壞磨紋，在有效鎖住豆渣，實現漿渣自動分離的同時，利用豆漿，衝刷鬆動磨紋上的豆渣，便於之後的清洗。有效提高能源利用率。另外，相較其他石磨型豆漿機，本發明體積小巧輕便，佔據豆漿機杯內空間也較小，可用於現有豆漿機的改進。

附圖說明

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明拉法爾立體研磨濾渣裝置一較佳實施例的結構示意圖；

圖2為本發明拉法爾立體研磨濾渣裝置一較佳實施例的水流路線示意圖；

圖3為本發明上磨盤水平研磨麵一較佳實施例結構示意圖；

圖4為本發明上磨盤一較佳實施例的立體結構示意圖；

圖5為本發明下磨盤水平研磨麵一較佳實施例結構示意圖；

圖6為本發明下磨盤一較佳實施例的立體結構示意圖；

圖7為本發明上下磨盤研磨齒放大圖；

圖8為本發明拉法爾立體研磨濾渣豆漿機一較佳實施例的結構示意圖；

圖9為本發明拉法爾立體研磨濾渣豆漿機一較佳實施例的水流路線示意圖；

圖10為本發明拉法爾立體研磨濾渣豆漿機一較佳實施例的工作流程圖。

具體實施方式

如圖1至圖7所示，本發明拉法爾立體研磨濾渣裝置100包括上磨盤1、下磨盤2、過濾網3；

所述上磨盤1具有第一凹腔11，所述上磨盤1的底面為第一水平研磨麵12，所述第一凹腔11的底部設有進料口13，進料口13可以設置在第一凹腔11的中心附近，進料口13的一側開設斜槽132；

所述下磨盤2具有第二凹腔21，所述第二凹腔21的底面為第二水平研磨麵22，所述第二凹腔21的底面外圈設有引流孔23；

所述上磨盤1位於所述第二凹腔21內並相對下磨盤2轉動，具體可以是上下磨盤同向轉動，上磨盤轉動較下磨盤略快，所述過濾網3覆蓋於該第一凹腔11的頂部；

使用時，如圖2至圖6所示，所述第一凹腔11形成通向進料口13的內下行通道t1，所述第一水平研磨麵12和第二水平研磨麵22之間形成第一研磨空間及水平通道t2；所述上磨盤1的外側面a1與第二凹腔21的內側面b1之間形成上行通道t3，所述下磨盤2的外側部空間形成外下行通道t4；所述內下行通道t1通過進料口13與所述水平通道t2連通，所述上行通道t3的頂部與所述內下行通道t1連通，同時通過所述過濾網3的網孔32與所述外下行通道t4連通，底部則與所述水平通道t2連通，同時通過所述引流孔23與所述外下行通道t4連通。所述上磨盤1的外側面a1為第一豎立研磨麵，設有豎向傾斜的研磨溝g11，所述第二凹腔21的內側面b1為第二豎立研磨麵，設有豎向研磨溝g12，使該第一豎立研磨麵和第二豎立研磨麵之間的上行通道t3同時為第二研磨空間，且該第二研磨空間上小下大，且豎向傾斜的研磨溝g11與豎向研磨溝g12的方向不同，從而使兩溝槽具交匯處產生較大的剪力。在研磨的同時，水流就按圖2中的箭頭方向流動，但由於過濾網3的作用，研磨前的穀物或研磨後的殘渣被限制在第二凹腔21內，即在內下行通道t1、水平通道t2以及上行通道t3內循環，而滿足細度要求的穀物漿水則通過過濾網3的網孔32流到外下行通道t4，由引流孔23再次進入再次第二研磨空間充分研磨。第一研磨空間和第二研磨空間構成立體研磨結構，具體應用時，可將上行通道t3設置成自下而上不斷減小，以供研磨與空載時水流通過。

所述第一水平研磨麵12和第二水平研磨麵22上分為粗磨中部m1和細磨外圈m2，所述粗磨中部m1由交替且均勻分布的水平大溝槽g2和細溝槽g3構成，所述細磨外圈m2為不設溝槽的平面。所述水平大溝槽g2為放射狀布置，任兩水平大溝槽g2之間均設置所述細溝槽g3，細溝槽g3與鄰近的一水平大溝槽平行設置，且水平大溝槽g2和細溝槽g3的深度由內向外逐步變淺。

所述上磨盤1內設置強磁鐵14，所述下磨盤2的底部設置電磁鐵24，電磁鐵24可通過電流方向改變磁極，以與強磁鐵14相吸或相斥，相吸時磁力轉為研磨所需壓力，還可減小第一研磨空間的高度，以增加研磨壓力，實現強力研麿，相斥時增大第一研磨空間的高度，防止空載時損壞第一水平研磨麵12和第二水平研磨麵22上的水平大溝槽g2和細溝槽g3。

所述第一凹腔11和第二凹腔12均為上大下小的結構，所述第一凹腔11的內側面為第一凸弧面a2，第一凸弧面a2可使下行通道t1的水流更為流暢，所述強磁鐵14設置於該第一凸弧面a2與上磨盤外側面a1之間的封閉空間內。

所述進料口13為螺旋式穿透所述第一凹腔11的底面。所述下磨盤2的外側部設有引流裙體26可以增大水流的循環空間，該引流裙體26的外側表面b2為圓柱面，上端表面為第二凸弧面b3，下端表面為第三凸弧面b4，且該第三凸弧面b4延伸至所述引流孔23，使所述引流孔23的下方形成上小下大的引流通道t5，從而使水流更為順暢。

如圖1到圖9所示，本發明的拉法爾立體研磨濾渣裝置的應用之一為家有豆漿機，即構成本發明的拉法爾立體研磨豆漿機，包括杯體200、機頭300、底座400以及拉法爾立體研磨濾渣裝置100；所述機頭300設在杯體200的頂部，所述底座400設在杯體200的底部，所述拉法爾立體研磨濾渣裝置100設在機頭300與底座400之間的杯體200內。

所述機頭300內設有上晶片301、上電源302以及上電機303，所述上電源302分別與上晶片301和上電機303電連接，所述上電機303通過上轉軸304連接所述上磨盤1，所述上磨盤1內設置所述強磁鐵14；

所述底座400內設有下晶片401、下電源402、下電機403以及電磁鐵24，所述下電源402分別與所述下晶片401、下電機403以及電磁鐵24電連接，所述下電機403通過下轉軸404連接所述下磨盤2。

所述上轉軸404為浮動軸，帶動上磨盤1上升和下降，實現略微伸縮，浮動高差在拉法爾立體研磨濾渣裝置100空載時使上磨盤1上升並足以讓所述第一水平研磨麵11與所述第二水平研磨麵21分離，實現空載保護機制，且在加壓研磨時縮小所述第一研磨空間的高度，實現對特別硬的穀物進行加壓研磨。其中，所述第一水平研磨麵11與所述第二水平研磨麵12的分離以及加壓研磨通過所述下電源改變所述電磁鐵的磁及來控制。

本發明的工作原理是：

豆子等物料從進料口13，通過斜槽132，進入與斜槽132相連的第一水平研磨麵12的水平大溝槽g2、細溝槽g3，隨著上磨盤1的旋轉，輸送到下磨盤2第二水平研磨麵22上，水平大溝槽g2尾端以及溝槽交會處的豆子，受到阻礙不能自由向前滑移，從而獲得上磨盤1的碾壓而變形、破碎，同時上磨盤1微小抬升以翻越阻礙之物料。其後豆子可從斜槽132以及上磨盤溝槽持續進入粗磨中部m1。上下磨盤齒槽相同，因上磨盤反扣而旋向不同，使上下磨盤溝槽的形狀並不對稱，在水平大溝槽g2和細溝槽g3共同作用下，增加了摩擦力，提高了豆子破碎效率。由於上下磨盤的溝槽的形狀並不對稱，從而使上下盤溝槽交匯時可以使大顆粒豆子剪斷，並使部分豆子進入粗磨中部m1遭受碾壓(粗磨)。由於溝槽深度由內向外逐步變淺，磨盤外圍溝槽幾乎消失，即到了細磨外圈m2的不設溝槽的平面，豆子被細磨外圈m2不斷研磨，顆粒不斷變小(細磨)。經過上下磨盤的水平研磨，豆子顆粒由大變小，經歷了粗磨，細磨，從下磨盤中心，被推送到下磨盤2第二水平研磨麵22的邊緣，準備進入第二研磨空間進行精磨。另外，由於上下磨盤外圍研磨圈m2溝槽幾乎消失，第一水平研磨麵12與第二水平研磨麵22幾乎貼合，較大的豆渣較多滯留此處，被反覆研磨，起到了初步篩選過濾大豆渣的作用(初步分離大豆渣)

下磨盤底部外圍研磨圈29周圍開有若干引流孔18，引流孔18下設有相應的引流通道19。引流通道19孔徑上大下小。下磨盤底部外邊緣20設置為流線型，下磨盤下底部21上設有引流條紋22，以配合引導水流。隨著下磨盤2旋轉，水流自下而上，由於上行通道t3小於引流孔23的孔徑，水流帶動到達引流通道t5的豆子小碎粒繼續上行進入第二研磨空間即上行通道t3，使豆子小碎粒被再次研磨，變成了小小碎粒(精磨)。

在下磨盤2的頂部設有過濾網3，小小碎粒到上行通道t3頂部出口時，符合研磨的要求的小顆粒，可以透過過濾網孔32(二次分離小豆渣)，融入豆漿機內的水流，形成豆漿。另外，上磨盤1附近的水流，因上磨盤1不斷的旋轉，而產生小漩渦。不符合研磨要求的小顆粒，將被上磨盤1頂部的水流漩渦，捲入上磨盤1內部中心的下行通道t1，回到上磨盤1的進料口13，重複新一輪的研磨(自動反覆研磨)。

研磨開始時，上磨盤1、下磨盤2(下面簡稱上下磨盤)被豆子完全分開，不存在上磨盤1、下磨盤2之間的直接摩擦，隨著研磨的展開，豆子越磨越小，上下磨盤的間距也不斷減小，且第二研磨空間上小下大，越往上時間隙越小，研磨也越發精細(反覆精磨)。如遇到特別堅硬的豆子，還可以加大底座電磁鐵12的勵磁電流，增強底座電磁鐵的磁力，擠壓豆子，甚至縮小上下磨盤間距，同時也增大上磨盤對豆子的摩擦力，以到達強力研磨的目的(強力研磨)。

達到研磨目標後，空載保護啟動。此時，底座的電磁鐵24電流反向，磁極與上磨盤1內部強磁鐵14磁極相同，同性相斥。依靠磁力相斥，上轉軸304使上下磨盤略有分開，從而增大上下磨盤之間的空隙，有效避免空載轉動時，研磨麵相互磨損(空載保護)。空載保護同時繼續加熱豆漿，上下磨盤繼續旋轉，帶動豆漿機內水流轉動，可以實現動態立體加熱；進而衝刷鬆動磨紋上的豆渣，便於之後的清洗(清洗輔助)；另外，立體循環豆漿流切割上磨盤內置的永磁鐵(強磁鐵14)與底座內置的電磁鐵24所生成的強磁場的磁感應線，使得豆漿被磁化(磁化豆漿)。

本發明的拉法爾立體研磨濾渣豆漿機的運行過程具體請參見圖10所示。

雖然以上描述了本發明的具體實施方式，但是熟悉本技術領域的技術人員應當理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用於對本發明的範圍的限定，熟悉本領域的技術人員在依照本發明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應當涵蓋在本發明的權利要求所保護的範圍內。