杏核破壳机的研制

朱占江，李忠新，杨莉玲，刘　奎，买合木江，刘　佳，沈晓贺，杨忠强，崔宽波，马文强，闫圣坤

（新疆农业科学院农业机械化研究所，新疆　乌鲁木齐　830091）

杏核破壳机的研制

朱占江，李忠新，杨莉玲，刘奎，买合木江，刘佳，沈晓贺，杨忠强，崔宽波，马文强，闫圣坤

（新疆农业科学院农业机械化研究所，新疆乌鲁木齐830091）

摘要：我区杏核破壳取仁主要以人工为主，生产率低，劳动强度大，现有设备破壳，整仁率偏低，制约了杏核加工业的发展。文中介绍了一种高效杏核破壳机的结构、主要零部件及机构特点与试验推广情况，旨在为我区杏核机械破壳加工创造条件。

关键词：杏核；破壳；整仁；斜齿对辊

杏仁具有较高的营养价值，富含蛋白质、糖类、胡萝卜素、维生素B、维生素C、维生素E及钙、磷、铁等营养成分，含有丰富的不饱和脂肪酸，能起到降低胆固醇的作用，对防止心血管系统疾病具有良好的作用[1]。近些年，杏仁需求量逐年增加。

杏作为新疆林果传统主栽树种，依据2013年新疆林果统计年报，我区杏树栽植面积12.91万hm2，居全国首位，主要分布在贫困人口和少数民族相对集中的喀什、和田、阿克苏等南疆地区。随着我区杏烘干产业快速发展及杏去核技术的推广，杏核机械化破壳取仁已迫在眉睫。目前区内外杏核破壳主要依靠人工敲打、砸压的手工方法对杏核进行破壳取仁，效率低、劳动强度大、成本高。由于人工破壳用力不易控制，杏仁破碎率高。目前市场上使用的杏核破壳机数量少，主要原因是现有的设备杏核破壳后碎仁率高，造成设备难以推广。项目组针对这一问题研制出一种结构简单，生产率高、整仁率高的斜齿对辊式杏核破壳机。

1　主要结构及工作原理

1.1主要结构

该机主要由机架、喂料斗、调节装置、可调压辊、固定压辊、摆臂机构、偏心传动机构、上层振动筛、下层振动筛组成。可调装置与可调压辊端部的滑块由轴承相连接，可调压辊与固定压辊平行并固定于机架上，机架左侧传动轴上固定偏心传动机构，摆臂机构固定于机架两侧并与振动筛相连，偏心传动机构、摆臂机构支撑双层振动筛，将振动筛悬置于机架内。

图1　杏核破壳机结构1.机架2.调节装置3.喂料斗4.可调压辊5.固定压辊6.电机7.上层振动筛8.下层振动筛9.摆臂机构10.偏心传动机构

1.2工作原理

杏核破壳机启动后，首先通过皮带传动将动力传递至固定压辊，然后通过链条将动力传递给可调压辊以及偏心传动机构使设备平稳运转。破壳前先依据较大厚度的杏核尺寸调整破壳压辊间隙，由喂料口送入物料，可调压辊与固定压辊对杏核挤压揉搓进行一次破壳，破壳后物料经上、下双层振动筛筛分，破碎的杏核壳仁经上层振动筛筛孔漏入下层振动筛振动输送集料，未被破壳的杏核经上层振动筛振动输送至出料口收集，调小破壳间隙进行二次破壳。破壳过程中形成的碎渣通过下层振动筛筛孔漏至筛面下部收集。

2　主要技术参数

3　主要零部件及机构介绍

3.1调节装置

调节装置由调节螺栓、锁紧螺母、开口销组成，通过对调节装置的调整，带动可调压辊的前后移动，增大或缩小可调压辊与固定压辊的破壳间隙。

3.2破壳压辊

破壳压辊分可调压辊与固定压辊，可调压辊与固定压辊上开有斜齿槽，两压辊存在速度差。通过压辊上的斜齿槽及压辊速度差产生的挤压揉搓剪切力，可有效提高破壳效果。

3.3摆臂机构

摆臂机构由轴套、耐磨橡胶、摆臂组成，摆臂机构两端各有一个轴套，分别与摆臂相连，轴套内放置耐磨橡胶，具有减振、降噪的作用，可以提高设备运行的稳定性、可靠性。

3.4偏心传动机构

偏心传动机构主要由偏心轴套、右螺旋调节杆、左螺旋调节杆、端部焊接螺母的连接管组成（或内螺纹管），一端固定于传动轴上，一端与振动筛连接。偏心传动机构与摆臂机构共同形成振动系统，实现上、下双层振动筛的往复振动。

3.5上、下双层振动筛

上、下双层振动筛连接在一起，其筛面与筛面支架相连，再通过压紧木块（或螺栓）固定于筛体内，筛面及筛面支架作为一个整体，可以方便的从筛体内取出，并根据杏核尺寸大小以及加工要求进行合理更换筛面以达到较好的筛分效果。

4　设备特点

（1）设备生产率高，加工成本低。人工破壳取仁3 kg/h左右，成本4元/kg，而杏核破壳机生产率300～500 kg/h，是人工100倍以上，成本不足0.1元/kg，是人工的1/40，节本增效明显。

（2）该机可以根据杏核厚度方向尺寸大小调整破壳间隙的大小，实现对不同尺寸杏核的破壳。

（3）破壳压辊上开有斜齿槽，增大了破壳过程中杏核所受的剪切与挤压力，提高了破壳效率和整仁率。

（4）双层振动筛可以实现未破壳杏核与破壳杏核的分离，为未分级杏核直接破壳取仁提供了条件，避免人工在破壳后的壳仁混合物料中挑选出较小尺寸的未破壳杏核，提高了设备实用性。

（5）设备适应性强，不仅可以加工杏核，而且对于其他扁壳类坚果如巴旦木等具有良好的破壳效果。

5　试验情况

项目组开展了赛买提杏杏核、明星杏杏核、黑叶杏杏核的破壳试验。首先对不同品种杏核厚度尺寸进行测量，各品种杏核随机取50个，测量后取平均值。其次对破壳间隙进行调整，破壳间隙依据杏核厚度方向尺寸进行调节。试验通过对不同破壳间隙破壳效果的比较，当破壳间隙选定在比杏核厚度尺寸小2 mm左右时，各品种杏核破壳均能取得较好的破壳效果，平均整仁率在95%以上（表1）。

表1　杏核破壳适宜间隙及破壳整仁率

6　推广应用情况

经自治区农机产品质量监督检验站鉴定，设备各项技术性能指标达到设计要求。目前该机已在新疆喀什叶城县推广20台，经用户反映，设备性能可靠，杏核破壳后整仁率高，切实解决了我区杏核加工面临的生产难题，为用户创造了良好的经济效益。

参考文献：

[1]肖朝霞，蒋萌蒙，王向军.杏仁的功能性及其药理研究进展[J]，农产品加工，2014,（11）:71～73.

基金项目：乌鲁木齐特色林果机械装备工程技术研究中心（H141212001）

收稿日期：2015-4-20

文章编号：1007-7782（2015）02-0013-02

中图分类号：S226.4

文献标识码：A

doi:10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.02.006