《小型油茶果榨油机设计说明》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小型油茶果榨油机设计说明（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 目 录摘要:1关键词11前言11.1选题意义11.2国研究现状21.3国外研究现状32方案的确定43螺旋榨油机的工作原理43.1整体结构43.2工作过程53.3螺旋挤压力的形成53.4榨螺轴的受力分析64结构设计与分析74.1传动装置设计74.2喂料装置设计84.3压榨装置设计94.3.1电动机的选取94.3.2螺旋榨油机主要参数的确定104.3.3榨螺轴的确定114.3.4榨螺轴强度校核124.4压力调节结构设计144.5榨笼的设计145齿轮传动部分设计155.1齿轮的选用155.1.1齿轮齿数的选择155.1.2确定大、小齿轮的齿形参数205.2轴的计算校核215.2.1选材与表面预处理
2、215.2.2轴的结构设计216皮带轮的设计计算237各轴承与键的选择与有关校核247.1键的选择247.2键的校核计算247.3轴承的设计258结论26参考文献26致27小型茶油果榨油机设计摘要:为了适应一些高油份油料的压榨，设计了一种双螺杆榨油机。本文在广泛参考国外文献的基础上，对设计的双螺杆榨油机的结构进行了设计分析，并校核了有关关键部件。该机结构紧凑，适合于家庭作坊与一些中小型工厂。关键词:榨油机；双螺杆；设计；校核；Design of Small Type Mill for Oil-tea Camellia SeedAbstract:In order to meet some hig
3、h oil oilseed squeezing,the present paper mainly is to design a twin-screw type oil expeller. In this paper, on the basisof the extensive and intensive literature references, we have designed and analyzedthe twin screw oil press structure, at the same time, we have checked the relevant key component
4、s.The structure of the machine is exquisite, and suitable for family workshops and small or medium sized factories.Key words:oil press；double screw；design；check；1 前言1.1 选题意义随着现代人们的生活水平不断提高，大家对食用油的品质和种类的选择有了更大的选择空间。中国疾病预防控制中心营养与食品安全所对茶油和橄榄油进行的对比研究表明，茶油与橄榄油的成分尽管有相似之处，但茶油的食疗双重功能实际上优于橄榄油，也优于其它任何油脂。橄榄油含不
5、饱和脂肪酸达75%90%，茶油中的不饱和脂肪酸则高达85%97%，为各种食用油之冠1。茶油中含有橄榄油所没有的特定生理活性物质茶多酚和山茶甙，能有效改善心脑血管疾病、降低胆固醇和空腹血糖、抑制甘油三脂的升高，对抑制癌细胞也有明显的功效。世界植物油料加工业发展迅速，油料脱皮（壳）低温压榨或常温压榨（冷榨）已成为主要发展趋势之一。植物油料脱皮（壳）低温压榨和冷榨制油是当今世界先进的制油技术，应用与发展这种新型制油工艺，不仅产品质量好，满足人民需求，更有利于提高人民的健康水平，而且企业经济效益好，是一种典型的低碳经济。自从1900年美国的 V.D. Anderson 发明第一台连续式螺旋榨油机以来，
6、螺旋榨油机已被广泛地用于从油料中提取油脂的最主要的制油设备。目前国广泛使用的榨油机主要是单螺杆榨油机，其原因在于单螺杆榨油机原理和结构简单，制造成本较低，可用于不同种类油料的连续压榨加工，基本满足不同制油工艺的要求。但是，单螺杆榨油机也存在很多不足之处。如：技术落后、压榨工艺性能较差等；对于植物油料脱皮（壳）低温压榨或冷榨制油新工艺不全不能适应；油料轴向推进能力差，总的理论压缩比小；在压榨高含油率的油料时，容易出现油料输送不顺畅、滑膛的现象。针对单螺杆榨油机在压榨过程中出现的种种问题，国外同行开始研究双螺杆榨油机。因为双螺杆榨油机尽管存在结构较复杂、设计制造和维修成本较高等问题，但双螺杆榨油机
7、克服了单螺杆榨油机存在的很多问题，它的优势如：压榨油料围更加广泛，入榨油料可不经轧坯和蒸炒等预处理工序，特别适合于易挥发的特种油的制取；正向输送特性好，低纤维含量的油料压榨也顺畅；榨料在榨笼能够得到充分破碎和混合，能有效的疏通油路；油脂和饼粕的质量更高；特别对脱皮（壳）后的油料能够低温压榨或冷榨。因此，国外许多油脂加工企业逐步加大了对双螺杆榨油机的研究投入2。目前，国许多生产厂家也设计制造出具有双螺杆结构的榨油机，这些双螺杆榨油机与传统的单螺杆榨油机相比，尽管功能上有所进步，但仍然存在如下不足：榨膛油料仍产生滑膛，实际生产能力比名义生产能力低40%到50%；双螺杆榨油机的出油率和干饼残油率等技
8、术指标与单螺旋榨油机相比改善不明显；对于含油率特别高的一些特种油料低温压榨起来还是十分困难。因此，研究一种机械和工艺性能良好、既能适合冷榨和热榨又能压榨高含油率油料的小型螺旋榨油机就非常有必要。1.2 国研究现状在我国，现代榨油机的发展已五十多年，从传统的榨油设备，到现在先进的榨油机器，中国榨油市场有了翻天覆地的变化，随着市场上食用油品种的增多，榨油机的种类也在增加，压榨方式也有所不同，物理压榨、化学压榨，还有两者结合压榨。回首过去，榨油的行业在中国从无到有，从弱小逐渐强大的过程，现在市面上食用油分成浸出油和压榨油两种。浸出油是用化学溶剂浸泡油料再经过复杂的工艺提炼而成，提炼过程中流失营养成分
9、，而且有化学溶剂的有毒物质残留，所以大众逐渐远离。随着经济的发展，人们的生活水平逐渐提高，大众已经不是以前那样只解决温饱了，吃出营养，吃出健康才是现代人的追求，所以对榨油机提出了更高的要求，2005年，文林等人为了解决双底油菜籽脱皮后低温压榨制油的难题研制出了双螺旋冷榨机，生产试验得到了冷榨油接近三级菜籽压榨油国家标准，冷榨饼残油率在15%左右，获得了较好的出油率。由此而知设计研究一种专用制取茶油的榨油机-双螺旋茶油专用榨油机已成为当务之急3。近几年,国许多企业像的红粮食机械，新概念农业机械设备制造等也着力于对双螺杆榨油机的研制和开发。2003年，良龙机械制造的顾强华等人设计研发出一种具有自主
10、知识产权的SYZ系列双螺杆榨油机。该机双螺杆采用异向旋转和喂料段完全啮合而主压榨段完全分离的双阶布置的结构形式。另外，榨膛采用双阶结构能够得到很大的压缩比和强大的径向压力，这样油料就会得到更充分更彻底的压榨。在一样的工艺条件下，该机的干饼残油率比单螺杆榨油机低2%左右，出油率更高。2005年，中国农业科学院油料作物研究所的文林等人为了解决双低菜籽脱皮后低温压榨制油的难题研制出一种双螺杆冷榨机，生产试验得到的冷榨油接近菜籽三级压榨油国家标准，冷榨饼残油率在15%左右，获得了较好的冷榨油效率。2007年9月,省市帅克一埃克斯特榨油设备通过吸收消化乌克兰埃克斯特鲁得尔科研生产企业的技术，设计研发出6
11、YIS一751200型双螺杆榨油机，该机采用双螺杆同向旋转和螺旋完全啮合的结构形式，可一次性热榨，能省去脱皮、粉碎、轧坯、蒸炒和油脂净化等工艺过程，经过一次压榨和自然沉淀就能获得优质绿色食用油，这大大降低了生产周期和劳动强度。不过，这种榨油机在压榨过程中对油料水分的变化较为敏感。当油料的水分含量在7以下或10以上时，电机功率就要加大，出油率也会降低4。1.3 国外研究现状目前，国外生产双螺旋榨油机的公司很多，并且由于国外比较早就开始研究榨油技术，所以国外的技术一般都比国的要先进。国外比较有名的公司有日本SUEHIRO EPM公司。1992年，由Isobe S5等人开发了一种部分啮合异向旋转的平
12、行双螺杆压榨机，主要用于葵花籽仁等脱皮（壳）油料的冷热榨， 该机采用异向旋转的双螺杆结构，预压榨段完全啮合，主压榨段完全分离。1999年，Dufaure等人也利用改造的CLEXTRALBCA5型实验挤压机进行油料的压榨实验，对影响油脂质量的关键因素，如机筒结构、螺杆分布、喂料速度、螺杆转速、油料成分和压榨温度进行了深入地研究，并对饼的质量做了检测和分析。2002年，Johnston在传统的双螺杆榨油机的基础上发明了一种反向旋转的带中断螺棱的平行双螺杆榨油机6，这种榨油机继承了传统单螺杆榨油机产量大和能耗少以与吸取了双螺杆榨油机的正向输送能力强优点,螺杆结构和单螺杆榨油机一样，主要用于含水物料的
13、脱水。总之，国外对双螺杆榨油机在双螺杆轴的旋向、双螺旋轴的布置形式和榨笼孔结构形式等均进行了应用与研究7。2 方案的确定本设计技术参数:电机功率3kW，作业效率：0.5T/h。针对单螺杆榨油机在茶籽脱皮压榨中存在的问题，设计了双螺杆榨油机，设计方案为：1)针对目前单螺杆榨油机油料输送轴向推进能力较弱的缺陷以与现行的单螺杆榨油机以热榨为主，基本上不适合冷榨，而采用双螺杆原理极大提高了输送螺轴的推进能力，从根本上解决脱皮山茶籽仁易滑膛的问题。2)根据传统的ZX10型、ZX18型单螺杆榨油机进行了脱皮茶籽仁的压榨试验，结果表明油料在榨膛难以推进、饼粕不成型、出油很少或不出油。分析原因可能有：首先,茶
14、籽脱皮后仁中含油上升到45%左右，粗纤维含量大幅减少至3%5%，使得榨料的物理特性，如密度、摩擦因素、弹性模量等，与未脱皮的茶油籽有明显不同，尤其是榨料粒子间、榨料与榨笼壁的摩擦系数大为减小，使得油料在榨膛输送困难，因而在整个压榨过程中压力难以建立；其次，脱皮后的茶籽仁在压榨时，入机油料未经过轧坯和蒸炒等预处理，油料细胞组织结构基本完整，脂类体与蛋白质的亲合力仍很强，要有更大的压力才能将油脂压榨出来。因此，传统的单螺杆榨油机难以实现油茶籽脱壳后的压榨。分析目前国生产的单螺杆榨油机的结构，对于茶籽脱壳冷榨，存在榨膛长径比过小，总的理论压缩比偏小，送料螺旋覆盖长度过短，输送能力弱等问题。因此，要实
15、现油菜籽脱壳后的压榨，必须增强榨油机的物料输送螺旋的推进能力，增大压榨力和延长压榨时间。针对单螺杆榨油机榨螺长径比和总理论压缩比偏小的缺陷，在设计原理和结构上，增加榨螺轴总长；在主压榨段，榨螺根径沿榨轴纵向逐渐增大的同时，榨螺螺旋齿顶到齿根的深度逐渐减小，实现物料的薄料层压榨：使排油路程缩短，有利于提高出油率。榨笼采用圆孔排油。榨笼和榨螺轴共同形成双螺杆榨油机的榨膛。榨油机榨膛为两段直径不同的榨笼，即所谓二阶压榨式8，第一段榨膛螺杆外径比第二段螺杆外径大，在榨膛的两段，螺距由大变小。3)榨油机采用端部出饼方式，调饼头与榨螺轴尾轴既同步旋转，又可实现轴向位移。出饼厚度的调节，由螺杆、锁紧螺母、调饼头和方轴等组成的调节装置完成。3 螺旋榨油机的工作原理3.1 整体结构双螺旋榨油机由机架、喂料装置、传动装置、双螺旋压榨装置、出饼装置组成,见图1。1 V带；2 减速器；3、5、6 联轴器；4 扭矩分配器；7 进料斗；8 榨笼；9 调饼头；10 止推轴承；11 出料板；12 机架；13 集油板；14 榨轴；15 电机图1 双螺杆榨油机结构Fig1 Structure of double screw oil press3.2 工作过程首先启动电机，动力经V带传动，并经减速器、联轴器传至扭矩分配器的第一和第二齿轮轴的输出端，
