榨油機都有類似的結構和工作原理,其區別在于主要組成部件的型式。啟隆榨油機的主要工作部件是螺旋軸、榨籠、喂料裝置、調餅裝置及傳動變速裝置等。下面介紹螺旋榨油機的主要部件構造并以此了解螺旋榨油機。
1、螺旋軸
螺旋軸是螺旋榨油機較重要的一個部件。工作時螺旋軸不斷地把榨料推向前進并對其進行擠壓。由于螺旋軸對榨料的強烈擠壓摩擦,所以很容易磨損。螺旋軸的結構型式有為整體式、套裝式、變速螺旋軸三種。
A.整體式螺旋軸是用一根整軸車制而成,榨軸磨損到后需整軸換,很不經濟,只能用于小型榨油機。大多數榨油機采用套裝式螺旋軸,即一節節榨螺(或榨螺和距圈)順序套裝在轉動軸上拼裝成的螺旋軸。
B.套裝式螺旋軸根據榨螺的連續與否又分為連續螺旋式和配置距圈的斷續螺旋式兩種。前者的特點是榨的時間短,榨膛壓力大,回料少,適于冷榨和整籽榨油。后者的特點是利用距圈與榨膛中刮刀的配合,使榨料在榨膛內進行翻動,以免了榨料隨軸轉動和油路閉塞的問題出現,同時,榨的時間久,可增多產量。
C.變速螺旋軸是按工藝要求將螺旋軸分段變速。如French D-C型螺旋榨油機采用一個由分離的齒輪傳動裝置驅動的套筒榨螺,它使得喂料榨螺轉得比其它榨螺要快。其進料段采用122轉/分的高速,擠壓段則采用42轉/分的低速。變速螺旋軸的優點是強制進料并在進料段起到預壓作用,從而減小了反壓所造成的回坯或隨軸轉動,增多了初壓縮比值,利于增多榨油時間。同時以免通過加多大進料段直徑的方法來增多產量。但這種結構比較復雜,傳動配置也麻煩,其合理性有待進一步實踐。
常用套裝式的螺旋軸主要由榨軸以及套在榨軸上的榨螺和距圈組成。榨螺是外面圍繞了一條螺旋筋即“螺紋”的中空的圓柱體或圓錐體。其螺紋頂的直徑稱作“螺紋外徑”,螺紋底端的直徑即圓柱體或圓錐體的外圓直徑稱作“螺底直徑”或“底圓直徑”,螺紋圍繞一圈所拉開的距離稱為“螺距”。
距圈是表面沒有螺紋的中空的圓柱體或圓錐體,裝置在榨螺與榨螺之間。若前后兩個榨螺的螺底直徑相同,則其間的距圈為平距圈,否則為錐形距圈。距圈兩端的外圓直徑應與相鄰榨螺的螺底直徑相同。距圈的位置與榨膛中刮刀的位置所對應。
當螺旋軸與榨籠配合時將形成一個螺紋通道形式的空間,俗稱榨膛。榨膛的結構和幾何尺寸將影響榨油過程,諸如榨機生產能力、榨膛壓力、榨油質量等。榨螺的螺紋的高決定了螺旋軸上螺紋頂面和榨籠配合所形成縫隙的大小。若此縫隙大小適宜則可使榨機的正常工作,若縫隙變的大,將使榨料“回流”增加,或縫隙減少則導致榨料通過這一縫隙時產生部分過熱。實踐證明,榨機中適宜的縫隙大小為1.25~1.5毫米。榨螺螺底直徑和距圈外徑的改變形成臺階式的螺旋軸,否則,形成無臺階的螺旋軸。而榨螺螺距的改變會使螺旋軸推料的速度發生變化。幾個螺底直徑及螺距不同的榨螺與距圈配合起來,套在一根榨軸上就拼制成為一根螺距逐漸減小、螺底直徑逐漸變的大的螺旋軸。
2、榨籠
榨籠是螺旋榨油機另一個重要的部件。它通常由裝籠板、榨條、凸形榨條、壓板、刮刀、墊片、橫梁、螺栓等部件組成。將榨條按順序裝砌在裝籠板的內圓面上,形成兩個結構和尺寸相同的半圓筒,再將兩個半圓筒裝合起來,外面用四根橫梁和若干根螺栓將其鎖緊,即形成榨籠。裝砌榨條時要在榨條間安放墊片,以形成榨條間縱向的流油縫隙。榨條間的墊片厚度應依據榨油工藝(榨油或預榨)、榨料的含油量、榨條的新舊程度進行選擇。若選擇不當,會影響出油質量和榨出的毛油中的含渣量。榨條需按相同的方向裝砌,裝好后應使榨籠內表面具有“棘性”且使“棘性”順著螺旋軸旋轉的方向。榨條的“棘性”安裝是為了增的大榨料與榨籠內壁間的磨擦力,減少榨料的隨軸旋轉作用。如果榨條的“棘性”方向裝錯,會導致榨料堵塞榨條縫隙而難于出油。為了使榨料的隨軸旋轉,在兩個半片榨籠裝合時,在兩面接合處裝進兩根和整個榨籠面同長的刮刀,其凸出的刮刀齒伸入榨膛內榨軸上距圈的位置,阻止榨料的抱軸旋轉。
Anderson螺旋榨油機靠冷油噴淋榨籠進行冷卻。榨出的熱油在水冷式換熱器中冷卻到50℃左右,然后以132-189L/min的流量噴淋到露出的排油榨條上。冷油的噴淋不但冷卻了榨籠,而且沖洗了榨籠表面的油渣,同時冷油的流動也覆蓋了榨籠暴露的排油表面,以免由于新鮮熱油在榨籠上殘留過久而造成的空氣氧化。
上述為常見的一段橫榨籠結構型式,國外還有雙榨籠結構的螺旋榨油機,雙榨籠榨油機主要適用于高油分油料的榨油。雙榨籠按其排列方式可分為直橫結構和橫橫疊置結構。
榨油機是一個榨籠垂直放置在二個橫置的主榨籠的上方,起到預榨和對橫榨籠強制喂料的作用。立軸通常比臥軸的轉速快,且與臥軸反方向轉動,這樣有可使油料從直立榨籠轉移到臥式榨籠。在榨高含油料時,通過一截直立榨膛可提取50%的油脂,從而減小了橫榨膛的負荷,使餅中殘油量達3%左右。此機型需配置臥式蒸炒設備。
榨籠的結構型式還可分為圓筒式榨籠、梯段式榨籠、分段組裝式榨籠三種。
A.圓筒式榨籠的全長內徑一樣,結構簡單,只小型榨機中采用。
B.梯段式榨籠的內徑按規律分梯段變化,但為了減小榨料在榨膛內運動時因截面突變而造成的阻力過大并簡化結構,通常只將進料段的內徑變的大,其余區段的內徑一樣。
C.當榨籠較長時,為了裝拆方便,可將榨籠制成數段,即分段組裝式榨籠。
榨籠殼用球墨鑄鐵制成,分上、下兩塊,用10根螺栓固定為一體。下榨籠殼內圓中間有一條平鍵,用以固定榨條圈和榨圈。榨籠前段是一個大榨條圈,16根榨條和一根鎖緊榨條呈圓環狀排列在榨條圈內。每根榨條有缺口的側面與相鄰榨條的平側面形成縱向的流油縫隙。在靠榨圈的榨條圈端面上開有220條徑向油槽,槽深約為0.4~0.7mm。榨籠后段是14只榨圈,其中的1~6號和8~14號榨圈的結構基本相同,其內圈呈鋸齒狀,其作用是使榨膛內形成不圓滑的曲面,以增多料胚在榨膛內的摩擦阻力和翻動程度,7號榨圈的內圈沒有鋸齒。每只榨圈的一側端面為平面,另一面也與榨條圈一樣開有220條徑向油槽,該油槽與相鄰榨圈的平端面配合,形成流油縫隙。榨圈和榨條圈的下面均開有鍵槽,以與下榨籠殼中間的平鍵配合。榨條、榨圈、榨條圈用20號碳素鋼制成,并經滲碳、淬火處理。經熱處理后表面硬度達HR56-62,設備使用時間久。
前已所述,榨籠和螺旋軸相配合構成了榨膛,入榨料坯在榨膛內受到擠壓。那么榨膛的結構特征就取決于榨籠和螺旋軸的結構型式。
圓筒榨籠和圓柱軸-其榨膛空間體積的變化是靠自進料端到出餅端螺旋軸上榨螺螺距的逐次減小來實現的,這種型式很少應用。
梯段式榨籠和無臺階軸-其榨膛空間體積的變化通過榨籠直徑縮小及榨螺螺距減小來實現。
圓筒榨籠和臺階軸-其榨膛空間體積的變化是由螺旋軸榨螺直徑改變及螺距減小實現的。
梯段式榨籠和臺階軸-其榨膛空間體積的變化是通過榨籠直徑縮小及螺旋軸榨螺直徑改變和螺距減小來實現的。
3、喂料裝置
除少數的小型螺旋榨油機采用自然進料外,大多數機型都采用強制進料結構。其優點是喂料均勻,可幫助進料段榨膛內榨料的預壓,同時可幫助于榨生產量的增多。強制進料裝置的型式有:
開式料斗喂料器-用于沒有蒸炒鍋的小型榨油機。由于人工喂料及無保溫措施,故進料均勻程度及榨料入榨條件的控制都較差。
變速螺旋輸送機喂料裝置-通過變速機構(如棘輪裝置或變速電機)來調整榨機進料量,可幫助對榨料進行預壓和控制榨膛壓力的變化,增多單機處理量。
4、調餅裝置
調餅裝置是用來調節出餅厚度,并能隨之改變榨膛壓力的部件。不同機型有不同的調餅機構,但其基本結構和工作原理是一樣的,即通過調整錐形出餅圈和錐形抵餅頭所形成的環行縫隙的大小,實現對餅的厚度的調節。調餅裝置的型式有以下三種。
A.可移調餅套式。在螺旋軸的出餅端上套有能沿軸向移動的抵餅頭,調餅裝置工作時,出餅圈和螺旋軸不需軸向移動,靠套在螺旋軸上的抵餅頭沿軸向移動來改變抵餅頭與出餅圈的縫隙,從而改變出餅厚度。此種調餅裝置使榨軸受力情況良好,但不易在運轉時調節餅厚,且容易產生漏渣結死現象。校餅頭和固定在機身墻板上的出餅圈都呈錐形,因此,調節它們之間的間隙便可控制出餅厚度。校餅頭以螺紋與校餅頭后段相連接,在校餅頭后段還裝有三根打棒,它們沿圓周均布,其作用有兩個,一是將從出餅圈出來的餅塊打碎,二是將校餅頭后段與墊圈連接在一起。墊圈的凹槽與對開圈內圈的凸出部分嵌在一起,對開圈又用六個螺栓與調餅盤相連接。校餅盤用平鍵與梯形螺紋圓螺母相連接,而梯形螺紋圓螺母再與梯形螺紋軸套相配合,軸套又以平鍵與榨軸連接,這樣就可以使它們既能沿軸向移動,也可以隨軸一起轉動。另外,軸套還以平鍵與墊圈相連接,而平鍵上開有兩個螺孔,并用沉頭螺釘將墊圈與其緊固在一起,這樣就可使墊圈與平鍵一起在軸套外緣的鍵槽內滑動。此調餅裝置工作時,出餅圈和榨軸不用作軸向移動,只要扳動調餅盤,就可使校餅頭在軸上作軸向移動,通過改變校餅頭與出餅圈的縫隙來改變出餅厚度。
B.整軸移動式。調餅裝置工作時,抵餅頭和螺旋軸呈一體沿軸向移動,通過改變抵餅頭與出餅圈的縫隙來調節出餅厚度。此調餅裝置可以在開車過程中調節餅厚,方便省力。但榨軸受軸向力較大,且只適用于圓筒形、無刮刀榨膛的小型榨油機。
C.可移出餅套式。調餅裝置工作時,抵餅頭和螺旋軸不移動,只調整出餅圈作軸向移動,從而調節出餅厚度。這種調餅裝置的優點在于可使機構的動作與榨軸脫離關系,故榨軸受力情況良好,且能在開車過程中調節餅厚,也容易配置電動機構或液壓系統,其缺點是機構復雜。
5、傳動裝置
常見的型式是,螺旋軸、榨機炒鍋攪拌軸、喂料軸等部分的轉動由一個電機通過一系列的皮帶和齒輪的傳動及變速來實現。為了使傳動美觀緊湊,有些榨油機也采用螺旋軸、喂料軸及蒸炒鍋攪拌軸分別由電機單機傳動。在大型榨油機上,也逐漸采用了變速電機和減速機以利于榨油機進料量的調整及生產能力的調整。