一种用于双螺杆挤压机的堵机泄压排料装置及泄压排料方法

技术领域

本发明公开涉及农副产品深加工技术领域，尤其涉及一种用于双螺杆挤压机的堵机 泄压排料装置及泄压排料方法。

背景技术

近几年，随着人们对营养保健食品消费需求的日益增加，素肉产品作为一种新品种 有着巨大的市场前景。

目前根据加工方式不同，素肉制品可分为纤维状、挤压型及加热凝胶化型等。针对实验时使用双螺杆挤压机加工生产挤压型高水分植物蛋白素肉，因为水分、物料配比不 规范等不可控因素，造成双螺杆挤压机堵塞，进而无法正常工作，需耗费大量时间精力 进行维修。

现有生产高水分植物蛋白素肉的设备仍有待改进。专利CN105370939A公开了一种泄 压阀及连接器泄压组件,其通过液体介质进行泄压,当温度升高时,存在安隐患，且无法与 挤压机配套连用。专利CN206964517U公开了一种防堵组件、防堵结构及具有其的烹饪装置,但其仅采用细孔排列,针对于素肉制品生产时原料颗粒大小与添加喂水量等条件的改变，无法达到挤压机泄压，排料的目的。

发明内容

鉴于此，本发明公开提供了一种用于双螺杆挤压机的堵机泄压排料装置及泄压排料 方法。从而减少生产过程中突发状况下机器的拆卸安装，缩短生产时间，提高生产效率。

第一方面，本发明提供了一种用于双螺杆挤压机的堵机泄压排料装置，所述装置嵌 套在双螺杆挤压机机体的反应区内并与腔膛衔接吻合，所述装置包括机臂阀门、活栓、活栓力臂、压力传感器，所述活栓的本体及活栓力臂均置于机臂阀门中，活栓的一端头 置于机臂阀门外；活栓力臂的端头卡接在反应区内与其相匹配的凹槽内，所述活栓力臂 可完全收缩至机臂阀门内，通过活栓力臂的伸缩，实现活栓在反应区内的插入或拔出， 所述机臂阀门与腔膛衔接处安装有压力传感器。

优选地，所述反应区为双螺杆挤压机的第八区。

优选地，所述凹槽为向内凹空的半球体；所述机壁阀门为精密制梯度圆柱体形，所述活栓力臂为精密制光滑杆结构。

优选地，所述机壁阀门由大小不同的两个圆柱体连接为一体，外侧圆柱体较大，内侧圆柱体较小。

第二发明，本发明应用所述装置用于双螺杆挤压机的泄压排料方法，包括如下步骤：

a、由装置内压力传感器判定机腔内堵机现象；

b、双螺杆挤压机主控接收到压力传感器的堵机信号后，控制双螺杆挤压机停止供水， 停止喂料，降低机体温度，降低螺杆转速；

c、开启活栓，在压力值显示正常后，打开机壁阀门，提高双螺杆转速，通过挤压机内螺杆的推动作用，对机腔内的物料进行清理，使堵在腔膛内的物料从机体反应区的机 壁流出；

d、降低双螺杆转速，关闭机壁阀门，关闭活栓；

e、双螺杆挤压机主控控制机器开始供水供料，升高机体温度，调节螺杆转速，进行正常运行。

优选地，所述步骤a中，压力传感器判定机腔内堵机现象的依据是：发生压力值高于设定安全值的15％-20％时，主机工作显示屏进行报警提示；

优选地，所述步骤b中，降低机体温度至20℃-30℃，同时将双螺杆转速降至原转速的60％-80％.

优选地，所述步骤c具体为：在接收到压力传感器的报警提示后，通过配套扳手顺时针旋转活栓，带动机臂阀门内部的活栓力臂回缩，当力臂全部回缩至机臂阀门中，用 配套扳手水平轻拽机臂阀门，利用内外压强差，实现对挤压机物理泄压，直至取下机臂 阀门；

所述提高双螺杆转速至原转速的110％-130％。

优选地，所述步骤d中将双螺杆转速降至原转速的60％-80％，转速平稳后将机臂阀 门(2)水平嵌入反应区，通过配套扳手旋转活栓，使活栓力臂完全伸展至反应区内部凹槽处，完成关闭机械阀门工作。

本发明提供的一种用于双螺杆挤压机的堵机泄压排料装置及泄压排料方法，采用活 栓，活栓力臂等对挤压机进行改装处理，改善原有采用挤压设备中螺丝安装所带来的拆卸困难；堵机泄压排料装置附着在挤压机反应区，安装简单，可使挤压机呈连续性工作。 具有高效、安全、节约生产时间等特点。

本发明装置的阀门采用机械力臂设计，并且在与腔内物料接触面处设有压力传感器， 可在第一时间感知堵机状况，提醒实验员作出判断，顺利进行实验内容。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能 限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例， 并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有 技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开实施例提供的一种用于双螺杆挤压机的堵机泄压排料装置的侧视 结构示意图；

图2为本发明公开实施例提供的一种用于双螺杆挤压机的堵机泄压排料装置的主视 结构示意图；

图3为本发明公开实施例提供的一种用于双螺杆挤压机的堵机泄压排料装置的内剖 图；

图4为本发明公开实施例提供的一种用于双螺杆挤压机的堵机泄压排料装置的俯视 结构示意图；

图5为本发明公开实施例提供的一种用于双螺杆挤压机的堵机泄压排料方法的流程 示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附 图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如 所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的系统的例子。

现有技术中，利用双螺杆挤压机设备对物料进行挤压生产，在生产过程中发生物料 堵机时常常采用对设备固有螺丝等结构进行拆卸来解决堵料问题，在生产过程中的突发 状况下机器的拆卸安装，大大延长了生产时间，降低了生产效率；为此本实施方案提供一种用于双螺杆挤压机的堵机泄压排料装置，如图1-4所示，该装置嵌套在双螺杆挤压 机机体的反应区内并与腔膛5衔接吻合，包括机臂阀门2、活栓3、活栓力臂4、压力传 感器6，活栓3的本体及活栓力臂4均置于机臂阀门2中，活栓3的一端头置于机臂阀 门2外；活栓力臂4的端头卡接在反应区内与其相匹配的凹槽内，活栓力臂4可完全收 缩至机臂阀门2内，通过活栓力臂4的伸缩，实现机臂阀门2在反应区内的插入或拔出， 所述机臂阀门2与腔膛5衔接处安装有压力传感器6。

具体地，上述装置还可以包括弹簧7及十字连接件8；弹簧7及十字连接件8置于 机臂阀门2中，其中十字连接件8的四个伸出端分别与四段弹簧7的一端连接，每段弹 簧7的另一端分别与活栓力臂4的尾端连接，四个活栓力臂4的首端为弧形状，机体的 反应区内的对应处设有与活栓力臂4的首端相适配的凹槽；且当弹簧7为自然状态下时， 活栓力臂4的首端伸出于机臂阀门2外、置于机体的反应区内，与凹槽贴合成一体化， 机臂阀门2与腔膛5衔接处安装有压力传感器6。

反应区优选为双螺杆挤压机的第八区1，通常双螺杆挤压机总共有10个区加热，水分进入在第六区，堵机一般发生在第八区；故本实施方案优选将该装置布置在第八区。

置于机臂阀门2外的活栓3的一端头呈十字花状。该形状方便在接收到报警提示后， 通过配套扳手顺时针旋转方式开启活栓；活栓3匹配凹形特制扳手，扳手配合活栓完成活栓力臂开闭；

优选地，机壁阀门2为精密制梯度圆柱体形，由大小不同的两个圆柱体连接为一体， 外侧圆柱体较大，内侧圆柱体较小。采用梯度圆柱体可在材料精密度前提下，增加其对挤压工作的精密性，防止物料渗出。优选地，第八区1长为9-11cm，宽为16-18cm，高 为12-14cm；凹槽为向内凹空的半球体，直径为0.7-1.2cm；活栓力臂直径为0.7-1.2cm， 长为4-6cm。

机壁阀门2为精密制梯度圆柱体形，由大小不同的两个圆柱体连接为一体，外侧圆柱体较大，直径为6-9cm，长为4-5cm，内侧圆柱体较小，直径为5-8cm，长为4-5cm；

上述装置可以为45#碳钢结构。

装置压力传感器6设于机臂阀门2靠近内侧腔膛的底部；可实时监控腔膛内部压力变化，以便快速传送堵机信息；

上述装置可适用于36-92型双螺杆挤压机；

四个活栓力臂4的弧形状一侧沿着顺时针方向排布。凹槽为向内凹空的半球体；活栓力臂4为精密制光滑杆结构。当顺时针旋转活栓3时，其内部的活栓力臂4也随着旋 转，反应区内部挤压四个活栓力臂4，端头的弧形状便顺着力从凹槽中滑出，弹簧压缩， 缩进到机臂阀门2中；此时拔出机臂阀门2，当泄料完毕后，将机臂阀门2水平嵌入反 应区，扭转活栓3，当旋转到活栓力臂4与机体内的凹槽对应时，在弹簧的作用下，活 栓力臂4弹出，又将机臂阀门2再次卡接在反应区内；

此外，本实施方案还提供了一种用于双螺杆挤压机的泄压排料方法，如图5所示，按下述步骤实现：

a.由压力传感器判断堵机现象；停止供水，停止喂料，降低机体温度，降低螺杆转速； 压力传感器监控腔膛内部压力变化情况；当发生压力值高于设定安全值的15％-20％时， 主机工作显示屏进行报警提示；

b.开启活栓；打开机壁阀门；提高双螺杆转速；清理堵机物料；此步骤中，先停止供水，并减缓喂料速度，再降低机体温度至20℃-30℃，同时将双螺杆转速降至原转速的60％-80％；在接收到报警提示后，通过配套扳手顺时针旋转方式开启活栓，带动机臂阀 门内部的活栓力臂回缩，当力臂全部回缩至机臂阀门中，用配套扳手水平轻拽机臂阀门， 利用内外压强差，实现对挤压机物理泄压，直至取下机械阀门；

上述打开机壁阀门是在腔膛内完成泄压后，即主机工作屏上压力传感器的压力值在 安全值范围内，进行的操作；

提高双螺杆转速至原转速的110％-130％，使物料快速流出；通过挤压机内螺杆的推 动作用，对机腔内的物料进行清理，使堵在腔膛内的物料从机体第八区的机壁流出；

c.降低双螺杆转速，关闭机壁阀门，关闭活栓；将双螺杆转速降至原转速的60％-80％， 转速平稳后将机臂阀门水平嵌入第八区，通过配套扳手旋转活栓，使活栓力臂完全伸展 至内部凹槽处，完成关闭机械阀门工作；

d.开始供水供料，升高机体温度，调节螺杆转速，进行正常运行。

实施例1

双螺杆堵机泄压排料36型挤压机，工作挤压高水分植物蛋白素肉时，压力值高于设 定安全值的15％；四个活栓力臂4的弧形状一侧沿着顺时针方向排布。凹槽为向内凹空的半球体；活栓力臂4为精密制光滑杆结构。当顺时针旋转活栓3时，其内部的活栓力 臂4也随着旋转，反应区内部挤压四个活栓力臂4，端头的弧形状便顺着力从凹槽中滑 出，弹簧压缩，缩进到机臂阀门2中；此时拔出机臂阀门2，当泄料完毕后，将机臂阀 门2水平嵌入机体第八区，扭转活栓3，当旋转到活栓力臂4与机体内的凹槽对应时， 在弹簧的作用下，活栓力臂4弹出，又将机臂阀门2再次卡接在反应区内；

工作显示屏进行报警提示；停止供水，缓慢停止喂料，降低机体温度至20℃；使用配套扳手逆时针旋转下底面十字形边长为2cm的活栓，配套扳手配合活栓完成活栓力臂 开启；活栓顺时针旋转45°后，机臂阀门内部活栓力臂全部回缩至外径为6cm、长为4cm； 内侧直径为5cm长5cm的机臂阀门中，利用内外压强差，对挤压机进行物理泄压，工作 显示屏显示压力值降至1％后完成泄压，水平取出机壁阀门；提高挤压机螺杆转速至350 r/min，进行物料清理，此时，物料从机体第八区的机壁流出；物料清理完毕后，降低螺 杆转速至200r/min，将机臂阀门水平嵌入第八区，通过配套扳手旋转活栓，使活栓力臂 完全伸展至内部卡槽处，关闭机壁阀门；开始供水供料，升高机体温度至设定温度，调 节螺杆转速，进行正常运行。上述全过程用时8min。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它 实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权 利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以 在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。