一种具有自适应功能的栗子切壳装置

沈宇 李剑鹏 徐添乐

摘 要：板栗，素有"干果之王"的美誉，在国外它还被称为"人参果"。 目前，人们基本通过手工方式进行板栗加工前的切壳操作，用手工对栗子进行切壳操作是一件费时费力的工作，这千家万户的板栗爱好者们很是头疼。本文提出了一种新型的自适应功能栗子切壳装置，介绍其结构和工作原理。该装置可以自适应夹持传递大小不同的板栗通过切壳口，大小不同的板栗通过切壳口时，扇形刀片和簧件配合实现对板栗进行自适应切壳操作，高效保证板栗果肉完整度的同时方便板栗的进一步加工，方便实用。

关键词：自适应性；坚果切壳；机械结构

1.背景环境

目前，人们基本通过手工方式进行板栗加工前的切壳操作，用手工对栗子进行切壳操作是一件费时费力的工作，但是为了获得更加美味可口的板栗，板栗切壳又是炒板栗、煮板栗之前一项必不可少的工作。千家万户的板栗爱好者们想尽办法，使用指甲规避不了手指甲抠劈，使用刀具容易把手划伤，使用剪子则会严重破坏板栗果肉的完整度。

并且中国的板栗品种大体可分北方栗和南方栗两大类：北方栗坚果较小，南方栗坚果较大，仅此地域的不同，就有让机械设备生产遇到了第一个难题，接下来还有板栗形状不同，各产地的板栗皮薄厚不一样等问题，都是阻碍机械生产的难点。

由此可见，一种既能适应大小各异的板栗，又能保证板栗果肉完整度的板栗切壳机械装置将会有广阔的应用前景。

2.方案介绍

本装置目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种具有自适应功能的板栗切壳装置，即采用三个簧件、四个滑块、三个转轴、两个摩擦轮达到对大小不同的板栗的自适应持续输送能力，一个簧件配合扇形刀片在切壳口位置实现对板栗的自适应切壳功能，在提高切壳效率的同时高效保证了板栗果肉的完整性，有利于板栗进行进一步处理，提高成品价值。

本具有自适应功能的板栗切壳装置的一种实施例，如图1、2所示：

本实施例对板栗进行切壳时，电机101转动，通过传动机构带动第三转轴93转动，套固在第三转轴93上的第二摩擦轮112、第四传动轮74转动；第二柔性传动件82、第一传动轮71、第四传动轮74和张紧轮131四者配合形成传动关系，第一传动轮71转动，固连在第一传动轮71上的第一齿轮61转动，第二齿轮62转动；第二齿轮62、第二传动轮72套固在第二转轴92上，第二传动轮72转动；第一柔性传动件81、第二传动轮72、第三传动轮73三者配合形成传动关系，第三传动轮73转动；第三传动轮73套固在第一转轴91上，第一传动轮71套设在第一转轴91上，第一转轴91随第三传动轮73转动，套固在第一转轴91上的第一摩擦轮111转动。

在上述传动过程中，电机101同时驱动第一摩擦轮111第二摩擦轮112转动，且第一摩擦轮111与第二摩擦轮112转向相反。

在装置进行板栗夹持传递过程中，漏斗1内的板栗在重力的作用下源源不断地滑落至切壳口；机架40一侧第一滑槽41和第四滑槽44之间的固定间距、机架40另一侧第二滑槽42和第三滑槽43之间的固定间距限定了第一转轴91和第三转轴93之间的极限位置，使得第一摩擦轮111和第二摩擦轮112在未夹持板栗时保持一定间距，保证了第一摩擦轮111和第二摩擦轮112夹持板栗的持续性；第一滑块51和第四滑块54在第一簧件121的作用下、第二滑块52和第三滑块53在第二簧件122的作用下保证了第一摩擦轮111和第二摩擦轮112在夹持不同大小的板栗时具有自适应性。

在上述板栗夹持传递过程中，张紧轮131、第四簧件124和张紧轮轴132相互配合，使得在第一转轴91和第三转轴93的相对位置发生变化时，第二柔性传动件82保持张紧，在摩擦轮自适应夹持板栗时，第四传动轮74的动力仍能传递到第一传动轮71，从而使得两个摩擦轮同时反向转动，以便对不同大小板栗保持足够的夹持力。

在摩擦轮夹持传递板栗的同时，切壳口两侧套设在刀片轴32上的扇形刀片31在板栗壳上切口，第三簧件123和刀片轴32的配合作用使得刀片在对不同大小的板栗进行切壳时可改变切割姿态，实现切壳过程的自适应性；同时，板栗在第一摩擦轮111和第二摩擦轮112的挤压作用下，板栗外壳与摩擦轮接触的部分及其周边部分向内凹陷，靠近扇形刀片31部位的板栗外壳向外凸出，使得扇形刀片31附近的板栗外壳与板栗果肉间的间距增大，大大避免了扇形刀片31对板栗果肉的划伤，从而高效保证了板栗果肉的完整性。

3.应用领域

该装置可以实现对大小不同的板栗进行自适应切壳的功能，不仅可以实现自适应夹持传递大小不同的板栗通过切壳口，且可以实现对大小不同的板栗进行自适应切壳操作，高效保证板栗果肉完整度，大幅度提高板栗切壳效率的同时方便板栗的进一步加工，具有较高的实用价值。

无论是炒板栗，还是板栗剥仁，将板栗剪开一刀口子都是一道必不可少的工序，，以往都是手工剪刀剪口，而本装置则代替了手工割口，用板栗切壳器给板栗开口，机械化加工，效率自然较高。

4.结束语

板栗开口，都是让板栗炒货商和板栗深加工企业头痛的工作。传统的方式是人力用剪刀给板栗剪口，效率低下，工作强度高，开口深浅不一。随着社会的发展，手工剪口已经无法满足板栗加工企业要求——机械化的生产设备呼之欲出，板栗切壳装置问世，是生产力发展的必然产物，因此该装置将会有一个广阔的应用前景。

参考文献：

[1] 戴宁. 栗子整周切壳辅助脱壳器 [P]. 中国专利：CN104872790A，2015-09-02.

[2]板栗激光劃口机设计[J]. 肖红伟，林海，高振江，张林泉，庞昌乐，王海蓬.农业机械学报. 2010（11）

[3]机械式板栗脱壳技术研究初探[J]. 杨雪银，齐延兴.农业装备与车辆工程. 2006（05）