对虾清洗分级机的设计

河北农业大学机电工程学院 李珊珊 袁永伟 孔德刚 刘江涛 杨淑华

对虾清洗分级机的设计

河北农业大学机电工程学院 李珊珊 袁永伟 孔德刚 刘江涛 杨淑华

针对传统分级机的特点及不足，通过分析对虾生物学特性，设计了对虾清洗分级一体机，介绍了对虾清洗分级机的总体结构和工作原理，并着重分析了其关键部件。该分级机以体厚为分级参数，通过调整辊轴间隙实现不同规格对虾的分级，提高了分级精度与效率，便于后续的精加工与销售。

对虾；清洗分级机；双辊式

引言

成熟对虾大小不一，直接上市销售严重影响市场竞争力和经济效益。因此研发对虾分级设备，实现对虾的优质优价，开发分级效率高、精度好、自动化程度高、高性价比的清洗分级设备十分必要。

1 总体设计方案

1.1 技术要求

设计对虾的清洗、分级一体机，要求清洗效率高，不影响对虾鲜度；分级效率和分级精度高；可以实现不同体厚的对虾分级。《鲜活对虾购销规范 SB/T10524》规定对虾规格按每 500g 对虾所含只数分为 2～3、4～6、7～9、10～12 等 16 个等级。设计分级设备时，要求不符合该规格等级的对虾符合次一级规格要求，且不超过10%。最终确定使用双辊式分级机通过调整辊轴间隙实现分级。

1.2 整机结构及工作原理

整机主要由清洗装置、打散定向装置、分级执行机构、传动系统及控制部分组成。具体结构如图1所示。

图1 对虾清洗分级机结构原理

其工作原理为：将鲜活对虾倒入储虾池中进行清洗，清洗完成后，电机带动入料输送带将对虾输送至上方，沿导向板落入分级机构进行分级，在重力和反向推力作用下，对虾沿分级辊滑落至合适间隙进而落到出料输送带上，输送至合适位置，完成分级。

2 关键部件设计及分析

2.1 分级辊设计

分级辊的传动方式为链传动，链条呈 S 型布置，由异步电机提供动力，沿链条传送至各辊轴，辊轴依靠链条作用反向旋转形成数条分选道。传动原理如图2所示。

图2 分级辊传动示意图

由于对虾大小不同，设计辊轴间隙可调，如图3 所示。固定辊和固定轴安装在机架上；活动辊和活动轴安装在活动辊安装座上；间隙调节机构由调节螺杆、调节板和伺服电机组成，通过控制伺服电机转数来控制螺杆转动圈数，螺杆导程和转数的乘积即为双辊间隙的变化量。

图3 分级辊间隙调节示意图

2.2 分级床机架设计

为了实现分级辊倾角的调节功能，机架除具有足够的刚度、强度及稳定性外，须保证倾角可调，保证不同等级对虾以合适的速度下滑，提高分级精度和分级效率。此外，倾角调节装置应具有锁紧功能，待倾角调节合适时将其锁死。其示意图如图4所示。

图4 倾角调节装置示意图

该机构可在线调节分级机角度，保证处于最佳倾角状态。通过试验得出分级辊的最佳角度范围为 15℃～25℃，在该范围内连续可调，当调整到合适角度时锁止机架。

3 结论

结合当前对虾分级精度差、效率低等现状，设计了对虾清洗分级一体机。针对市场上常见的对虾规格，设计了分级辊外形及倾角调节装置，并设计了分级辊中心距自动调节系统，该设备可以实现对不同尺寸对虾的分级，提高了分级精度与分级效率，便于后续深加工与精销。

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李珊珊，1987 年出生，女，河北唐山人，助教，研究方向：机电一体化。

保定市科学技术研究与发展指导计划(16ZN 004)；河北农业大学理工基金（LG20150101）；国家海洋公益性科研专项（20120531）