小型一体式鱼鳞机的设计

何启旺 丁嘉麟 杨云 石昌杰热米拉木·阿布力米提 王海明

摘 要：针对人工去鳞存在的劳动强度大、效率低及半自动去鳞机顺麟去除时存在的易伤鱼皮、无法收集鱼鳞等问题，设计一台小型一体式鱼鳞机。该机器原动部分采用电机驱动，联轴器用于传递运动与动力，执行部分采用类斜齿轮刀、逆鳞工作去鳞，同轴配合的圆锥式绞龙进行鱼鳞的收集，控制部分主要实现电机、水泵启停、紧急制动。从而达到不伤鱼皮、环境清洁卫生、可收集鱼鳞等目的。

关键词：一体式鱼鳞机;类斜齿轮刀;圆锥式绞龙

Abstract：A small integrated scale machine has been designed due to the disadvantages of high labor intensity and inefficiency of artificial descaling and the semi-automatic along the scales descaling machine with problems of incomplete skin，lack of fish scale recovery device.The original moving part of the machine is driven by motor，coupling is used to transmit motion and power，The operation part is helical gear cutter，which can be used to remove scales along the scales，conical auger is used to collect fish scales and the control part mainly has the function of start-stop of motor and water pump and emergency braking.In this way，more complete skins，a more hygienic environment and more scales can be obtained.

Key words：integrated scale machine;helical gear cutter;conical auger

众所周知，去鳞是处理鱼类中一道非常重要的工序，伴随着人们对鲜食鱼类需求的日益增长，传统的人工去鳞方式由于存在的劳动强度大、效率低的问题，已经难以满足需求。由于机械化去鳞利于提高加工效率，便于集中收集和充分利用鱼鳞。鱼类食品加工厂使用的大型加工机器，具有生产效率高、卫生的优点，但也存在成本昂贵、通用性差的特点，并适用于市场零售鲜食鱼的商贩使用。目前，鲜鱼市场广泛使用的是纯手动顺鳞去鱼鳞工具或半自动手持式去鱼鳞机。手动去除彻底但劳动强度大，手持式效率高、顺鳞去除易伤鱼皮[1-4]。上述两种方式都因缺少鱼鳞收集装置导致鱼鳞浪费。所以，设计一款满足鲜食鱼类需求的集去鳞和收集于一体的小型一体式鱼鳞机，可有效地解决此类问题并且具有较强的现实意义。

1 整体结构设计和工作过程

1.1 整体结构设计

如图1所示，该小型一体式鱼鳞机主要由电机3、类斜齿轮刀具5、导向齿6、导向罩7和圆锥式变螺距绞龙9组成，电机驱动通过联轴器4同轴相连的刀具高速转动逆向去鳞，采用螺栓链接将绞龙固定在刀具轴的右端，绞龙与刀具同步运动，从而有序实现去鳞和鱼鳞收集功能。

1.2 工作过程

首先将鱼体放在导向齿6上，鱼鳞被导向齿挑起一定角度，电机3启动后，高速旋转的刀具刀齿5在逆着鱼鳞方向施加一个力（剪切力与拉力的复合作用力），脱离鱼体的鱼鳞在离心力作用，向四周飞溅，遇到正上方的导向罩7后部分鱼鳞改变运动方向，进入刀具齿之间或者刀具轴的下方，部分鱼鳞会粘附在挡板上面内表面，在挡板左端布置水管2喷射水流对粘附的鱼鳞进行冲洗，鱼鳞和水一起进入刀具5齿之间或者刀具轴的下方上，在类齿轮轮刀5的轴向分力作用下，顺利把全部或者大部分鱼鳞顺利送入变螺距圆锥式绞龙内部，在绞龙作用下，顺利把鱼鳞送到收集箱8处收集，收集箱8采用螺纹连接方式，便于拆卸收集，收集箱8上面的含有过滤网的圆孔用于排水。

2 主要机构的设计及参数

2.1 刀齿导向机构的设计

由于鱼鳞紧紧贴合在鱼的鱼皮外表面，为了保证去鳞时不伤害鱼皮，需要设计鱼鳞导向机构。刀齿导向机构结构如图2所示，主要有保护壳1、导向罩2、导向齿3组成。通过导向齿3将鱼鳞挑起，倾斜角度为5°～10°，便于高速旋转的刀具直接接触鱼鳞而不是接触鱼皮，进行去鳞操作。从而实现既去除鱼鳞又不伤害鱼皮的双重功能。导向罩2的主要作用是导向齿1进行配合形成薄壁空心圆柱形结构，避免拔出后的魚鳞向外四处飞溅，以便于后期鱼鳞的收集。保护壳1总长度为135mm，其中直径为48mm，薄壁4mm的空心圆柱体，其材料为PET;导向罩2、导向齿3的总长度均为为85mm，导向齿齿距和齿的大小依据不同鱼类的鳞片大小进行设计，设计大中小三种尺寸的导向齿，齿形为三角形，导向罩材料为PET，导向齿材料为Cr13。

2.2 刀具与变螺距绞龙的尺寸设计

刀具与变螺距绞龙结构和尺寸如图3所示。刀具采用类斜齿轮结构，既可以去除鱼鳞，又可以产生轴向分力进行鱼鳞的输送，刀具齿形为矩形，增大与鱼鳞的接触面积，在一定程度上避免鱼鳞出现不正常粉碎现象，刀齿的具体尺寸与齿距依据不同的鳞片大小进行分组设计，设计大中小三种尺寸的三组刀具。刀具螺旋角为8°～15°，材料为Cr13。绞龙采用无轴式变螺距圆锥结构，螺栓连接在刀具轴上，便于更换，材料为Cr13，无轴适用于输送粘性物质，根据鱼鳞质量、体积逐渐变大而设计的变螺距圆锥式可以保证输送的平稳性，避免出现堵塞。此结构总长为175mm。其中变螺距绞龙总长为49mm，相邻两绞龙间距如图所示。

3 结语

本设计采用类斜齿轮刀+导向齿、导向罩结构逆鳞去除鱼鳞，有助于解决人工去鳞方式效率低、手持式去鳞伤害鱼皮问题;采用无轴变螺距圆锥式绞龙便于高效收集鱼鳞，增加了鱼的附加价值，也提高了零售商贩的收入。设计具有结构简单、紧凑、不伤鱼皮、去鳞收集一体化作业的特点，特别适于零售商贩、小批量鱼类加工。在提高鱼类加工机械化、提高加工质量方面，也有一定的促进作用。

参考文献：

[1]王玖玖，宗力，熊善柏.淡水鱼的连续式鱼鳞去除方法[J].农业工程学报，2011，27（09）：339-343.

[2]张军文，陈庆余，欧阳杰，等.中国淡水鱼前处理加工技术研究进展[J].安徽农业科学，2018，46（21）：25-28.

[3]刘敬，王占瑞，曹建猛.全自动鱼鳞内脏清理一体机的设计[J].滨州学院学报，2018，34（06）：80-83.

[4]朱德举，张超慧，刘鹏.淡水鱼鳞片的结构及拉伸力学行为[J].复合材料学报，2018，36（10）：2851-2859.

*通讯作者：王海明（1988— ），男，河南周口人，硕士，讲师，主要从事农业机械装备设计。