从专利技术角度分析工业单螺杆榨油机技术发展

贾红叶罗 莎陈曹祺

（1.国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏 苏州 215163；

2.福斯分析仪器（苏州）有限公司，江苏 苏州 215121）

从专利技术角度分析工业单螺杆榨油机技术发展

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（1.国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏 苏州 215163；

2.福斯分析仪器（苏州）有限公司，江苏 苏州 215121）

工业单螺杆榨油机作为榨油机技术的重要分支，其生产效率高，成品油油质量好，在大批量生产中有着举足轻重的地位，本文主要以DWPI专利数据库、SIPOABS专利数据库以及CNABS数据库横纵的检索结果为分析样本，从专利文献视角对工业单螺杆榨油机的发展进行了统计分析，阐述了工业单螺杆榨油机技术领域的专利申请发展趋势，对工业单螺杆榨油机的进一步发展具有一定的参考意义。

榨油；螺杆；工业；螺旋；榨笼

工业单螺杆榨油机属于榨油机的一种，螺旋榨油机主要由螺杆、榨笼、破碎部件组成，榨油机主要有液压榨油机和螺旋榨油机两种。液压榨油机按工作油缸的装配方式，分立式和卧式。而根据动力装置的不同又分为手动泵及手动、机动转换机构。自从1900年美国的安德森发明第一台连续式螺旋榨油机以来，螺旋榨油机已经被广泛地运用于从油料中提取油脂的最主要设备。液压榨油机由榨机和油泵两部分组成。螺旋榨油机是目前使用最广泛的榨油机。

1.工业单螺杆榨油机领域专利技术发展路线

工业单螺杆榨油机领域的发展主要涉及榨笼、螺杆大方面，通过对这两大方面的发展路线进行研究，有助于了解工业单螺杆榨油机技术的发展历史和现状，明确其未来的发展方向。

1.1榨笼

绵阳市江南机械厂的王廷模与张维元提出了一种螺旋榨油机（申请号：CN96232548），该榨油机的榨笼是由多股筋构成的整体，结构简单，既减轻了整机重量，还可较方便地取换榨圈。YOSH-N提出了一种带压滤装置的豆制品榨油机（申请号：JP27011186A），沿着榨膛的轴向方向设置一系列环形的沟槽，从而提高对油成品的过滤质量。但是该类榨油机存在出油率低的问题，为了解决上述问题，YOSH-I提出了一种通过加热器将松子加热到特定温度进而将松子压榨出油的装置（申请号：JP8637987A），通过在榨笼外设置加热器，对榨油机预热到80℃～90℃，然后保持该温度，对松子进行压榨，从而提高出油率。姚汝海提出了一种螺旋式榨油机（CN99220113），格栅体由四角形栅条和六角形栅条相间整齐排列而成，形成排油路，内边有适当的缝隙，形成导油路，格栅体上还有加热套，提高了出油率。由于榨笼上的孔一般为圆柱形，上述设置容易在压榨过程中被损坏，并且清理费时。为了解决上述问题，BACHER H等人提出了一种含水分的粮食尤其是油料作物的压榨机（申请号：DE19921790A），榨笼的一系列的排油口设置为倾斜，有利于油的排出，并且清理方便。

在挤压物料时榨油机上的榨圈要承受强大压力，因此，榨圈一般是刚性整体结构，而这种结构在径向没有可延展的弹性，而当挤压物料的压力超过螺杆转动力的最大限度时，就会迫使榨油机停机或者损坏榨圈，为了解决上述问题，本溪市榨油机械厂公开了一种螺旋榨油机（申请号：CN01249032），采用一组包围在所述旋转轴的近似于梯形杆件，形成围栅的结构，该围栅在预定的限度内可沿其径向伸张或收缩，从而可延长其使用寿命。现有的温控榨油机用加热式榨筒和整体榨条代替传统的榨笼和元排，一定程度上提高了出油率及成品质量，但由于加热式榨筒上不能出油、不吐气，容易产生高温气压、出油不顺畅及油饼混出现象。为了解决上述问题，徐万年提出了一种加热式榨油机构（申请号：CN03255084），将加热式榨筒和短榨笼串套在元排上，加热式榨筒上开有若干个出油孔，既有加温恒温的功能，同时又因为榨笼的设置而保留了出油畅通的功能，另在短榨笼的尾部装有加热管，从而提高出油率。而为了提高出油率，人们通过改变不同的加热方式，比如采用内外加热的方式（申请号：CN200320121678），对榨油机进行改进。而由于在压榨过程中的挤压、摩擦以及加热等作用，榨油处在高温下运行，使得油料中的蛋白质变性很大，河北南皮机械制造有限责任公司提出了一种低温预榨机（申请号：CN200820106605），榨螺轴内设冷水管；在榨笼的上方设有冷油喷淋管，保证榨油在低温状态下进行，不但保证了榨机的正常出油，还保证了油料中蛋白质的品质。对于特定的油料，比如茶籽料渣的大量碎屑塞在油流出口的榨条间隙中，并与含量充分的皂素混合结为硬块堵塞油路，使油料中已榨出的油脂混和于压榨饼中从出饼口排出。鉴此，安徽省华银茶油有限公司提出了一种宽间隙榨条榨油机（申请号：CN200920172460），通过更换高强度耐磨损垫片从而增加相邻榨条间的宽度，使得榨油机以茶籽为原料时能够正常出油，且压榨饼中残油率可控制在6%以下。

1.2螺杆

克虏伯公司提出了多级榨油机（申请号：US19780958638A），每个阶段的压榨压力通过螺旋叶片的角度以及直径变化逐渐增加，提高压榨力。克虏伯公司提出了一种植物油装置（申请号：US19800139338A），从进料口到出渣口的螺旋轴分成3段，每段的直径逐渐变大，使螺腔内的容积逐渐变小，以增大挤压力。FATS RES INST提出了一种生产植物油的螺旋轴（申请号：RU94037459A），螺旋轴上分布有螺旋和间隔的锥形衬套，衬套直径的取值公式是：d≥（D2-4V/pi.vk）1/2，由物料通过衬套的速度以及物料通过环形腔的最小速度决定，通过对锥形衬套的直径进行限定，提高出油率。6YL-62型螺旋式榨油机，其螺旋轴是由轴芯和螺旋组成，该螺旋轴沿轴向依次为进料段、压榨段和外锥出饼段。但是，这种结构的螺旋轴，其进料段较长，进料时间长，压榨段过短，压榨中压力小、温度低，因此造成产量低、油质差。为了避免上述现有技术中的不足之处，张德宝提出了一种榨油机螺旋推进轴（申请号：CN96208207），采用进料段沿其轴向以3比2的比例分为进料螺旋（1a）和位于进料螺旋尾部的预压螺旋，预压螺旋的顶圆直径仅为进料螺旋顶圆直径的85%，提高了出油量以及送料速度，且不改动原机体，制造方便。韩国提出了一种榨油机（申请号：KR20050003461U20050204），从进料口到出料口螺距逐渐减小，增大挤压力，提高榨油效果。而为了进一步提高出油率及效率，冯永强提出了自动精量螺旋榨油机（申请号：CN200520024076），将等外径的榨螺改进为两端向中段逐渐下凹的中段下凹型榨螺，榨螺下凹段外直径较榨螺两端外直径可小4mm～4.5mm，从而改善了对料坯的翻动、挤压效果，提高了出油率和榨机效率及油质。而现有技术单一的压榨手段，使得油料的利用程度不高，需要多次压榨，北京中农康元粮油技术发展有限公司、河北南皮机械制造有限责任公司以及安徽大平工贸（集团）有限公司联合提出了单螺杆油料冷榨机（申请号：CN200810240810），榨螺轴上的螺旋是断开，每一压榨段的榨螺的长度逐渐缩短，螺距逐渐缩小，根圆直径逐渐加大，结合冷榨设置，在一台榨油机的榨膛内完成3次压缩。对于某特定的油料，比如茶籽油料在榨膛内与含量充分的皂素混合，并大量结胶形成硬块滞留在榨膛内，一方面堵塞油路，另一方面也强力阻滞着榨螺无法正常推进，无法正常出油出饼。为此，安徽省华银茶油有限公司提出了一种含新型榨螺的榨油机（申请号：CN200920172462），将前3节榨螺的螺旋纹在主轴横截面上的投影确定为300°～335°的优弧，以提高籽料在榨笼内部特定环境下被轴向推进的顺畅度，从而保证了榨油机正常工作。随后几年，出现了四级压榨、五级压榨、六级压榨、七级压榨以及八级压榨（申请号：CN201020519680，CN201120066520，CN201120531771，CN201220351808，CN201220351024），致力于提高出油率。现有的榨油机只具备压榨出油的功能，炒料是由另外的设备（炒锅、炒炉等）完成，这样就产生了设备、工序多，操作复杂，质量稳定性差，成本高的问题，米晓军等人提出一种螺旋式榨油机螺旋轴（申请号：CN201210437755），螺旋轴由进料粉碎段、摊铺炒料段和压榨出油段组成，从而将榨油工艺中进料、炒料、压榨全过程集成在一根螺旋轴上来完成，生产过程连续，操作简单，质量稳定，成本低。

结语

通过以上分析可以看出，国外在工业单螺杆榨油机领域的专利申请开始较早，中国的专利申请起步较晚，但发展较为迅速，工业单螺杆榨油机的研发主要集中在中国、德国、日本、韩国、美国，目前其申请量趋于相对稳定，中国申请人也应多借鉴和研究其他国家在工业单螺杆榨油机领域的技术，增强我国在该方面技术的竞争实力，追求新的发展。

［1］李玲，等.棕油榨油机研究与应用现状［J］.热作机械，2014（2）：65-67.

［2］刘小思，等.对液压榨油机的认识及改进［J］.机床与液压，2004（11）：204.

［3］王俊杰.国内外螺旋榨油机现状［J］.综合论坛，2012（11）：185.

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