新型金枪鱼包装定型装置的设计和研究

朱邦杰，王琴，罗准，葛江宇，林钟卫，付宗国

（1.浙江海洋大学 船舶与机电工程学院，浙江 舟山316022；2.舟山市知创科技开发有限公司，浙江 舟山316000）

0 引言

目前进出口的粗加工金枪鱼肉都是金枪鱼经过蒸煮、去皮、去骨和去红肉之后得到的条状金枪鱼肉，将条状的金枪鱼肉放在塑料袋中抽真空即可得到包装好的成品金枪鱼肉产品。但是目前大部分的金枪鱼包装装置，对于条状金枪鱼肉的摆放较为随意，造成金枪鱼产品抽真空后的形状不规则，导致使用的包装塑料袋体积庞大，塑料袋空间利用率比较低，从而增加材料和物流成本。而且塑料袋的外形极不规则，这会导致产品出库入库及运输中出现产品倾倒，容易造成安全问题和产品损坏[1-3]。

本文设计提供的金枪鱼产品包装加工的设备方案，能有效解决目前金枪鱼包装不规则的问题。不仅能更好地包装金枪鱼，提高产品质量，而且能够减小产品体积，便于储存，降低成本。

1 金枪鱼包装定型装置整体结构设计

金枪鱼定型包装装置的结构主要包括机架支撑结构、传输装置、热收缩装置及冷却定型装置。设备主要利用传送带高效简捷的优点，将密封好的金枪鱼产品依次经过挤压定型、塑料包装袋的热收缩及冷却定型，最后使金枪鱼产品呈现规则的长方体外形，方便贮藏与运输。其中，在传输装置的两侧及上方装有较多的滚柱，滚柱会伴随着金枪鱼产品的传输一起滚动，使金枪鱼产品不规则的外形受滚柱的挤压作用变形而成为规则的长方形，随后通过传送带向后运输，将规则的金枪鱼产品输送至热收缩装置中，通过热蒸汽使塑料包装与鱼肉的间隙进一步减小，最后在冷却装置中冷却定型[4-5]。

图1 金枪鱼包装定型装置整体结构

2 主要设备与性能

2.1 定型装置结构设计

金枪鱼包装定型装置包括机架、传送带、滚柱固定框及滚柱。机架包括2个平行设置的安装架，若干支撑脚及2个安装架与安装支撑脚的接连板，2个安装架之间设置有传送带，金枪鱼产品放在传送带上，通过传送带把金枪鱼产品输送到2个Y形安装槽之间并且位于滚柱固定框的下方，2个Y形安装槽中的滚柱会挤压金枪鱼产品的左右两侧，金枪鱼产品下侧放置于传送带上，上侧滚柱会通过上下运动挤压金枪鱼产品，金枪鱼产品受到上侧滚柱与底端传送带和左右两侧滚柱的四面挤压，将其挤压成规则的形状，减小了金枪鱼产品的体积，便于节省存放空间且减少了运输的经济成本。

金枪鱼包装定型装置中，传送带与滚柱的驱动主要由2个电动机完成，通过皮带轮和皮带带动所有的滚柱转动，滚柱滚动的线速度和传送带的传送运动速度相等，从而使得滚柱在给金枪鱼产品挤压定型的同时，辅助带动金枪鱼产品的运动，并且还减小金枪鱼产品在运动过程中所遇到的阻力，避免因为阻力过大导致金枪鱼产品外的塑料袋发生破裂[6-7]。

在金枪鱼包装定型装置中，为了适应不同尺寸的需要，根据金枪鱼产品外形大小，装置共设有2处调节装置，分别调节上侧滚柱与传送带之间的间距和两侧滚柱之间的间距。

定型调节装置由4根螺杆、2根调整板、长条状导向滑槽及定位块组成，螺杆上设有手轮，通过转动4根螺杆上的手轮，可以使得滚柱固定框沿着导向孔竖直方向上下运动，以此来调整上侧滚柱和下方传送带之间的距离，可适应不同规格大小的金枪鱼产品的定型要求。

金枪鱼包装定型装置中，横向调节装置包括2根螺杆，每根安装架上的2根调整板对应1根Y形安装槽，每根调整板上位于导向孔一的下方均开设有内螺纹孔，螺杆通过螺纹连接在内螺纹孔中并且螺纹杆一端设置有手轮，转动手轮可以使两侧的滚柱固定框向两侧移动，结构简单，调整方便，调整效率高。

2.2 热收缩装置与冷却定型装置

受挤压后的金枪鱼产品被传送带输送到蒸汽罩中，金枪鱼产品在蒸汽腔中受到热蒸汽的作用，外部的包装塑料袋受热收缩，减小袋内的空气，压缩产品体积，起到了定型的作用。

图2 定型调节装置

图3 定型调节装置斜视图

图4 热收缩装置

金枪鱼包装定型装置还配有冷水箱，冷水箱中放有冰水混合物，冷水箱置于传送带末端的下方，当金枪鱼产品经过蒸汽腔，发生收缩后，塑料袋立刻被放入冷水箱中，进行低温定型[8-9]。

3 金枪鱼包装定型工作流程

金枪鱼包装定型正常运转后，将抽真空后形状不规则的金枪鱼产品放在传送带上，传送带缓慢地将金枪鱼产品送入定型装置中，定型装置上方与两侧的滚柱缓慢地将金枪鱼产品挤压成规则的棱柱型，金枪鱼产品出挤压定型装置后，传送带继续将金枪鱼产品送入热收缩装置，高温气流通过蒸汽罩内部的气孔喷在金枪鱼产品外部的塑料膜上，使塑料膜进一步受热收缩，在传送带出口端的下方设有冷水箱，已经收缩后的金枪鱼产品碰到冷水箱中的冰水后，快速冷冻定型，形状得以固定[9-11]。

4 结语

本文设计的金枪鱼包装定型装置定型效率高，不会破坏金枪鱼产品的包装，并且还可以根据不同需要调节金枪鱼产品外形的大小，调节方便、高效。本方案提出的金枪鱼包装定型装置优点突出，适用范围广，实用性强，易推广使用。定型后的产品外型规则，利于储存，能有效解决目前金枪鱼包装的定型问题。对于目前金枪鱼及其他食品产业的加工、运输、储存的成本节约有重大意义。