多功能食物料理一体机的设计

刘嘉良 张婷婷 杨立波 张尚湛

（1.江门市蓬江区裕威倡电器实业有限公司 江门 529085 2.江门市创睿应用技术研究有限公司 江门 529085）

引言

随着人们生活水平的提高以及生活节奏的加快，越来越多的家庭配备食物加工机对蔬菜、水果等食物进行刨丝、切片以及搅拌处理，尤其是餐饮行业，对于原料的切配速度要求越来越高，传统的人工切配的方式不仅菜品切配时间长，作业量小，而且容易造成割伤。而且，一般人的刀工往往不是很好，无法像专业厨师那样快速的切出大小均匀的丝状或片状原料。

另一方面，当食物需要切割成某一种形状，即要求其方向性刨丝时，这些加工机器均不能保证其切割的方向性，只能采用人工的传统方法来对其加工。采人工加工方法，存在劳动强度大、效率低和产品质量无法保证等缺点，从而制约了产品大规模生产与加工。市面上的刨丝切片机的传动机构复杂，稳定性较低，且无法实现刨丝切片和搅拌一体功能，因此现有的刨丝切片机不能满足用户多样化的使用要求，有必要进行改进[1-4]。

1 现有刨丝切片机的缺陷

刨丝切片机，作为代替传统手工切菜的工具，具有操作简便，工作稳定，效率高的特点。但是面对市场上功能越来越高级的需求，市面上现有的刨丝切片机仍不满足人们的需求，且存在以下缺点：

1）市场上出售的类似搓衣板的手动搓丝搓片价格便宜，加工效果显著，但是在加工即将结束时有一定的危险性，往往因疏忽而伤到手，造成较深的伤口。

2）市场上还有一些大型的切丝或切片设备，其体积和重量都很大，所用的电机功率达到几千瓦，工作噪音也比较大，只适用于批量加工厂，不适合家用。

3）传统的食物加工机为滚筒式刨丝切片机产品，其虽然有切丝切片功能，但其切出来的丝和片都很短，长度不会超过食物的横截面尺寸，无法切出长度大于甚至多倍于食物横截面尺寸的超长的丝或片。

4）另外，市面上的刨丝切片机的传动机构复杂，稳定性较低，且无法实现刨丝切片和搅拌一体功能，因此现有的刨丝切片机不能满足用户多样化的使用要求[5-10]。

2 多功能食物料理一体机

2.1 多功能食物料理一体机的设计

为克服现有技术的不足，本文设计了一种多功能食物料理机，其主要包括机壳、搅拌结构、传动结构和刨丝切片结构等。所设计的多功能食物料理机工作时刨丝切片结构旋转时平稳有力、力度均匀，刨丝切片效果好，其主要结构及组成如图1所示，详细设计及功能特点如下：

1）搅拌结构：由置于机壳上的搅拌杯、搅拌杯中的搅拌刀以及置于机壳内且连接搅拌刀的电机组成。

2）传动结构：由电机驱动的齿轮组组成。齿轮组由电机通过皮带和皮带轮驱动。

3）刨丝切片结构：刨丝切片结构是整个料理机最核心的组成部分，主要由置于机壳上的直筒式的进料筒、压料棒、刀盘以及固定于机壳中的传动筒组成。另外，刨丝切片结构还包括盛料杯，盛料杯设置在传动筒的出料口下方。

传动筒顶部外圆周设置有与齿轮组连接的齿边并由齿轮组驱动旋转；传动筒的顶部具有沿其圆周设置的凸沿，而齿边设置在凸沿上；传动筒安装于一套筒支架中，其凸沿位于套筒支架上方，同时套筒支架的外沿环向分布设置有多个滚珠，传动筒的凸沿就设置在滚珠上。并且传动筒具备一个中空的出料口，便于食物进出。

刀盘设置在传动筒顶面且能随着传动筒旋转而旋转，同时刀盘设置有出料孔，可一边切料一边出料，防止食物堆积影响工作效果；刀盘上有可拆卸的刨丝刀架和切片刀架，刨丝刀架上设有刨丝刀组件，刨丝刀组件包括齿状刀刃和线性刀刃，且齿状刀刃与线状刀刃的刃口相对交叉设置，大大增加了工作效率；切片刀则设置在切片刀架上。同时，刀盘的中央均设置有定位台阶，定位台阶顶端设置有用于对食物进行圆心定位的定位齿，此设计可使食物在切片或刨丝时固定在定位齿上，使切出的食物更均匀、更美观。

本设计中，进料筒的中轴线与刀盘的旋转中心同轴，使得刨丝刀或切片刀围绕食物的边缘做环形刨切，可以切出超长的丝或片，同时此设计充分利用空间及设备，达到节约资源、缩小空间的效果。进料筒底部一体式设置有环状盖体，环状盖体设置有定位卡扣，机壳上设置有匹配定位卡扣的定位卡孔。

压料棒包括适用于不同大小形状的食物的大压料棒和小压料棒，大压料棒底面具有与小压料棒匹配的通孔，小压料棒置于大压料棒中。大压料棒的外侧面设置有止转台阶，进料筒的内侧面设置有与止转台阶匹配的止转凸台。压料棒的压料端面设置有用于定位食物的定位齿，使食物被定位而防止食物在刨切的时候旋转，提高刨切的稳定性。

2.2 多功能食物料理一体机的工作原理

多功能食物料理一体机的搅拌机构工作时，将食物放入搅拌杯中，电机驱动搅拌刀旋转，以对食物进行切碎、搅拌。齿轮组由电机通过皮带和皮带轮驱动，这种结构的目的是使电机输出两种速度，一种速度用于实现刨丝切片功能，另一种速度用于实现搅拌功能，这一种设备结合刨丝切片和搅拌一体多功能用途，方便用户，更满足用户多样化的使用需求；

刨丝切片机构工作时，电机输出的转矩经皮带和皮带轮驱动齿轮组，齿轮组与传动筒的齿边配合，从而驱动传动筒旋转，并使刀盘也随传动筒旋转，食物经轴向直筒式的进料筒落入并通过压料棒压在刀盘上，进料筒的中轴线与刀盘的旋转中心同轴设置，使得刀盘上的刀片围绕食物的边缘做环形刨切。将刀盘设置在一传动筒上，这种结构能使刀盘旋转时平顺稳定，力度均匀，保证切超长的丝或片不断开；

压料棒包括用于不同大小形状的食物的大压料棒和小压料棒，大压料棒底面具有与小压料棒匹配的通孔，小压料棒置于大压料棒中。对于体积较小的食物，将大压料棒置于进料筒内，以减少食物与进料筒的间隙，提高刨切的稳定性，以达到刨切出连续的长丝长条目的；对于体积较大的食物，可将大压料棒从进料筒内取出，方便进料；

进料筒底部一体式设置有环状盖体，进料筒通过环状盖体安装于机壳上，并通过定位卡扣和定位卡孔固定时，能够将刀盘压紧锁定在传动筒上，防止在刨切时造成刀盘跳动导致刨切过程不稳定；

传动筒的凸沿位于套筒支架上方，套筒支架的外沿环向分布设置有多个滚珠，传动筒的凸沿置于滚珠上。滚珠的作用是使传动筒旋转时更加平滑顺畅，并减少噪音。

2.3 多功能食物料理一体机的功能

多功能食物料理一体机的功能强大，且操作方便。当使用刨丝切片功能时，只要将食物放入进料筒，食物就会经轴向直筒式的进料筒落入并通过压料棒压在刀盘上，进料筒的中轴线与刀盘的旋转中心同轴的设置，使得刨丝刀或切片刀能够围绕食物的边缘做稳定的环形刨切动作，因此达到切出超长的丝或片的效果；而当使用搅拌功能时，将食物放入搅拌杯中，利用搅拌刀对食物进行切碎搅拌，用户就能得到切割程度较统一且搅拌均匀的成品。这不仅能满足用户多样化的使用需求，同时提高了工作效率，节省时间。

3 结语

本文设计了一种以搅拌机构、传动机构和刨丝切片机构为主要结构的多功能食物料理机，几个主要结构通过组合形成了平稳有力、力度均匀，刨丝切片效果好的多功能食物料理一体化机器。所设计的多功能食物料理机不仅功能强大，对比市面上的刨丝切片机能获得更好的切片和搅拌效果；同时刨丝切片结构的设置，使机器的安全系数提高，解决了传统切片或人工切片存在的安全问题；滚珠的设置使得机器运行噪声减小，使用更方便，能更大程度满足用户的需求。