家用小型板栗脱皮机的结构设计

蔡顺杰 张宇齐 刘玉涛 陈仕远

摘要：对现有板栗仁脱皮方式和技术进行了调查研究，通过查阅资料比较了不同板栗脱皮方式特点，结合不同的脱皮方式，设计一款结构简单小巧，工艺可靠，操作方便、安全的板栗脱皮机，使其板栗脱皮之后板栗仁无明显破损。对板栗脱皮机的设计内容主要包括对板栗脱皮机的总体框架设计，对滚 刀刨皮的结构进行了方案对比，确定去皮方式，并对板栗仁的去除红衣的揉搓滚筒设计和最后的筛网设计，板栗脱皮机的工作效率分析，电动机的选择和 板栗脱皮机的传动方式的设计，对 V 带的传动进行计算分析，设计了齿轮和轴对其进行了计算和校核。

关键词：板栗;揉搓滚筒;滚刀刨削机构

Abstract：The existing chestnut kernel peeling methods and techniques were investigated，and the characteristics ofdifferent chestnut peeling methods were compared by consulting the data. Combined with different peeling methods，a chestnut peeling machine with simple and small structure，reliable technology，convenient operation and safety was designed，which made the chestnut kernel without obvious damage after peeling. The design content ofchestnut peeler mainly includes the overall frame design ofchestnut peeler，the scheme comparison ofhob peeling structure，the peeling method，the design ofkneading drum for removing red coat ofchestnut kernel and the final screen，the analysis ofworking efficiency ofchestnut peeler，the selection ofmotor and the design oftransmission mode ofchestnut peeler，the calculation and analysis ofVbelt transmission，and the design ofgears and shafts to calculate and check it.

Keywords：chestnut;rubbing roller;hob planing mechanism

引言

随着板栗种植和销量增长，有许多板栗脱皮机品牌相继出现如：伟民 牌 6BH—1800 类型的板栗剥壳机，这类板栗脱壳机通过三轧辊夹杂脱皮，能通过二次脱皮大大提高去皮率。但是就现在的板栗脱皮技术而言仍有不 足，由于坚果外形尺寸相差较大，脱皮时不能对不同大小的板栗进行分类 以至于板栗仁破损数量较多。

1 家用小型板栗脱皮机的整体结构

板栗脱皮机的整体结构主要有脱壳装置、揉搓装置、筛分装置、动力 装置、进料斗、机架和外罩组成[1]。脱皮装置由进料斗和滚刀以及传动管道 组成;揉搓装置主要由揉搓滚筒、揉搓泡棉组成;筛分装饰为双层筛网;动力装置主要由电动机、V 带轮、主轴组成，电动机带动 V 带传递动力，将动力传给主轴。

2 板栗脱皮机的工作原理

此种板栗脱皮机的工作原理将脱去栗棚的板栗放入料斗内，由电动机 带动 V 带传动，通过 V 带传动带动滚刀对板栗进行刨削使板栗的脱去板栗 的外壳，刨削后的板栗通过管道掉落到板栗揉搓桶再使用泡棉刷的清刷板 栗仁上残留的红衣，使板栗脱皮干净，最后通过筛网筛出不同大小的板栗。这种板栗脱皮机的结构结合了转盘式刀盘去皮机，虽然刨削强度低于转盘 刀盘刨削强度，又在其后加入了泡棉滚筒，利用其摩擦性的特点，对板栗仁 的红衣进行摩擦从而使板栗既能有较好的脱皮效果;又能有较好的完整性。

3 家用小型板栗脱皮机的总体设计

3.1 板栗脱皮方案确定

3.1.1 凹版切割式去皮

这种方案是通过根据板栗外壳硬的特性，机器由凹槽板，切片机，揉 搓机，等主要部分组成。板栗倒入料斗后，随着传送带的作用板栗向前运 动，通过泡棉滚子压实在传送带的凹槽板上，最后到达切片机开口。之后 落到揉搓机，将加工完的板栗送去剥壳区通过转动的横条进行摩擦，实现对板栗的揉搓脱皮[2]。

3.1.2 转盘式刀盘去皮

转盘式刀盘去皮设备，主要有收料口、脱壳室、刀盘、出料口、电机、 等重要部分组成，板栗倒入收料口，根据收料口的大小决定倒入板栗的数 量，办理进入脱壳室，在刀盘的高速转动下，对板栗进行强制性的刨削，根据设定好的时间倒计时，时间到后电机自动停止转动，打开收料口板栗 仁在这种转动中被甩出来，从而达到脱壳法分离的效果[3]。

3.2 其他零部件的设计

3.2.1 料斗及剥壳室装置

板栗脱皮机的料斗和剥壳室为一体均为钢板焊接，确定了一次加工板 栗的的数量，保证每个板栗都能被加工，保证去外壳率。剥壳室连带着方 形管道，把去壳后的板栗由导向板导入板栗仁栗揉搓区。

3.2.2 揉搓滚筒

揉搓滚筒是对板栗仁进行脱皮的第二料室，在揉搓滚轮的作用下脱去板 栗最里面那层红衣，由不锈钢管加工焊接。这个装置能够有效保证板栗仁的 脱皮率，大大提高板栗的完整率，并且装置通过齿轮传动带动揉搓滚桶。

3.2.3 筛网装置

筛网是对板栗仁大小进行分类，并且筛出板栗的外壳和红衣皮，以及 一些板栗的破碎残渣，筛网的大小覆盖了板栗剥壳区及板栗揉搓区。筛网 的材料是铝合金，保证机构轻盈。

4 结语

在对板栗剥壳机的设计过程中，通过对不同种类和不同用途的板栗進 行了外形的分析，对板栗的食用方式及其用途进行了深入了解。在对板栗 进行去皮的方式上随着机械技术的发展针对板栗脱皮也提供了更好的解决 方案，对不同国家的板栗去皮技术及方式也进行了深入的了解，也对比了 市场上出现的板栗机的剥壳方式，明确需要解决的的有板栗脱壳后完整性 差，板栗仁去皮效果不佳，容易出现板栗残渣堵塞引起发热等问题。所以 结合查阅的资料，通过对比分析不同脱皮方式，总结出不同板栗剥壳方式 的优点和缺点，确定板栗脱壳方式为料室一滚刀对板栗进行剥壳和料室二 揉搓滚筒对板栗仁揉搓。并根据市场情况在现有板栗脱皮机的基础上进行 机械结构上的优化设计，然后根据任务书上所提供的要求，在尽可能的满 足使用需求前提下，对板栗脱皮机进行总体设计，包括脱壳装置、揉搓装置、 传动部分、筛分装置、动力装置、进料斗、机架外罩、万向轮和把手等。

参考文献：

[1]王嘉琪.二级齿轮减速器的失效形式及改善措施[J].设备管理与维修，2019（19）：83-84.

[2]董诗韩，史建新.多辊挤压式核桃破壳机的设计与试验[J].新疆农业大 学学报，2017，34（1）：62-65.

[3]赵小广，宗力.坚果类物料脱壳技术应用与发展现状[J]. 新疆农机化，2016（6）：29-32.

作者简介：蔡顺杰，2001 年 8 月，青岛黄海学院 智能制造学院 机械 设计制造及其自动化专业 本科在读。

此文章为校级大学生创新创业训练项目：家用小型板栗脱皮机 项目 编号：202113320248 的阶段性成果。