專利名稱：一種茶葉連續(xù)自動揉捻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種茶葉加工機(jī)械，尤其是涉及一種連續(xù)式茶葉揉捻裝置。
技術(shù)背景揉捻機(jī)是用來完成茶葉初制加工中揉捻作業(yè)的機(jī)械。揉捻作業(yè)目的有兩個(gè)一 是巻緊條索，利于干燥成型；二是適度地"破壞"葉組織，擠出部分茶汁，使干茶既容易沖泡，又具有一定的耐泡性，提高飲用價(jià)值。隨著茶文化的不斷發(fā)展，茶葉需求量的逐漸增加，從而給制茶工藝、制茶機(jī)械 也提出了更高標(biāo)準(zhǔn)，要求殺青、理?xiàng)l和揉捻等各個(gè)環(huán)節(jié)都能進(jìn)行連續(xù)自動化作業(yè)。 在現(xiàn)有技術(shù)中揉捻環(huán)節(jié)由于工藝特殊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜是至今全套制茶工藝實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動化作業(yè)的瓶頸，長期以來，盡管單機(jī)揉捻裝置，例如6CR系列茶葉揉捻機(jī)作為單機(jī) 揉捻裝置已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是其只能作為單機(jī)使用，而不能配用在連續(xù)自動化工藝 線上。單機(jī)作業(yè)不但上料、下料，而且加壓、松壓都要通過手工操作一桶一桶地完 成揉捻?，F(xiàn)有揉捻單機(jī)依運(yùn)動方式可分為雙動式和單動式揉捻裝置兩種，單動式揉捻機(jī) 工作時(shí)僅揉桶運(yùn)轉(zhuǎn)，揉盤不動。其結(jié)構(gòu)主要由揉桶、揉盤和加壓組件構(gòu)成，揉盤呈 水平狀固定在三根支座上，是一個(gè)中間下凹的圓盤，圓盤的上表面裝有棱骨，中部 設(shè)有向下開門的出茶門，出茶門的上表面也設(shè)有棱骨。揉桶是裝載茶葉的容器，安 裝在兼作連桿的揉桶架上。加壓組件包括一個(gè)壓蓋，以及驅(qū)動壓蓋在揉桶腔內(nèi)上下 升降的部件，壓蓋為一個(gè)外徑比揉桶內(nèi)徑略小的圓盤，由螺旋機(jī)構(gòu)控制安裝在揉桶 腔內(nèi)，通過螺桿回轉(zhuǎn)、螺母軸向移動帶動壓蓋上下升降。工作時(shí)，傳動裝置經(jīng)曲柄 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、帶動兼作連桿的揉桶架及與揉桶架相聯(lián)的揉桶回轉(zhuǎn)，使揉桶在揉盤上方 作運(yùn)動軌跡為圓的平面運(yùn)動。在揉盤和揉桶組成的揉捻腔內(nèi)，茶葉在壓蓋、棱骨共 同作用下，被反復(fù)翻動、揉搓、巻壓，從而揉緊條索、揉破細(xì)胞，擠出部分茶汁， 達(dá)到揉捻目的。揉捻過程中，壓蓋的上下浮動由彈簧控制，調(diào)整壓力通過絲桿和螺 母的運(yùn)動來控制壓蓋的升、降。茶葉從揉桶的上方投入，揉捻后的茶葉從出茶門溜 出完成作業(yè)。 發(fā)明內(nèi)容為滿足茶葉連續(xù)自動化生產(chǎn)需要，本實(shí)用新型旨在提供一種茶葉連續(xù)自動揉
捻裝置，該裝置在現(xiàn)有成熟單動式揉捻裝置結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，圍繞茶葉揉捻機(jī)理，著眼 連續(xù)自動化生產(chǎn)要求進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的裝置能實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動送葉、下料、揉葉、 出葉目的，有效解決了現(xiàn)有成熟的揉捻單機(jī)與其它連續(xù)自動化作業(yè)機(jī)械環(huán)節(jié)的匹配 問題，為全套制茶工藝實(shí)現(xiàn)流水線自動化作業(yè)提供了與之相適應(yīng)的揉捻作業(yè)工序 段。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案這種茶葉連續(xù)自動揉捻 裝置，包括機(jī)架，以及設(shè)置在機(jī)架上的二套或二套以上的揉捻機(jī)構(gòu)，每套揉捻機(jī)構(gòu) 由揉桶、揉盤和加壓組件構(gòu)成；揉盤固定在支座上，是一個(gè)中間下凹的圓盤，圓盤 的上表面裝有棱骨，中部設(shè)有出茶門；揉桶安裝在兼作連桿的揉桶架上；加壓組件 包括一壓蓋以及驅(qū)動壓蓋動作的部件，部件包括升降螺桿，其特征是揉捻機(jī)構(gòu)呈 "一"字型間隔式排列在長條形機(jī)架的中層，揉捻機(jī)構(gòu)的加壓組件還包括加壓電機(jī) 及測力裝置，加壓電機(jī)輸出軸與壓蓋升降螺桿連接；機(jī)架上層設(shè)有能作間隙往復(fù)式 移動的喂料斗，喂料斗下端口設(shè)有一可控下料門；機(jī)架下層設(shè)有自動出葉輸送帶， 揉盤的出茶門位于出葉輸送帶上方，出茶門為可控式出茶門。具體實(shí)施時(shí)，喂料斗壁上設(shè)有光控開關(guān)，光控開關(guān)的設(shè)置高度為料位高度， 光控開關(guān)與提升機(jī)電路相聯(lián)。具體實(shí)施時(shí)，機(jī)架一側(cè)，設(shè)有喂料斗稱重架，喂料斗移動的起點(diǎn)設(shè)在稱重架上。具體實(shí)施時(shí)，喂料斗下端的可控下料門為電動門。具體實(shí)施時(shí)，喂料斗形狀上部呈開口筒狀，下部筒狀縮口，筒狀外壁上設(shè)有滾動軸承，滾動軸承由水平狀設(shè)置的槽式導(dǎo)軌支撐，在電機(jī)驅(qū)動下整個(gè)喂料斗能在槽式導(dǎo)軌上作往復(fù)式移動。具體實(shí)施時(shí)，出茶門的一側(cè)設(shè)有氣缸，氣缸臂可控制出茶門的開合。 具體實(shí)施時(shí)，稱重架一側(cè)設(shè)有為喂料斗輸送原料的輸料裝置，該裝置與前道工序出口相匹配，由料倉、提升機(jī)和送料口組成，送料口位于喂料斗上端口的正上方。具體實(shí)施時(shí)，測力裝置由位移傳感器或載荷傳感器構(gòu)成。有益效果將數(shù)臺現(xiàn)有揉捻機(jī)構(gòu)按一字形排列，并在其上下方分別設(shè)置供料、 出料裝置后解決了連續(xù)供料和出料問題；用加壓電機(jī)和測力裝置解決了加壓機(jī)構(gòu)原 先需要依靠手搖輪帶動升降螺桿，使壓蓋實(shí)現(xiàn)升降，并通過手感來判斷加壓力量的 不足，既實(shí)現(xiàn)了揉捻機(jī)構(gòu)的連續(xù)自動揉捻問題，同時(shí)，輕壓、重壓、輕壓的工藝動 作也符合茶葉的揉捻機(jī)理，從而，本實(shí)用新型為全套制茶工藝實(shí)現(xiàn)流水線自動化作 業(yè)，很好地提供了與之相適應(yīng)的揉捻作業(yè)工序段，且結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、可靠性高。為更好地理解本實(shí)用新型內(nèi)容，
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例再作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中第一套揉捻機(jī)構(gòu)5的K向放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖 3 為圖 2 中揉盤底部的左視結(jié)構(gòu)示意圖，該圖主要用于說明揉盤出茶門及其氣缸的控制結(jié)構(gòu)；圖4為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖中序號分別表示料倉i，提升機(jī)2，送料口3，喂料斗4，第一套揉捻機(jī)構(gòu) 5，導(dǎo)軌6，第二套揉捻機(jī)構(gòu)7，第三套揉捻機(jī)構(gòu)8，出葉輸送帶9，伸縮導(dǎo)線10, 下料門11，下部12，稱重架13;曲臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)51，支座52，揉桶架53，揉桶54， 壓蓋55，導(dǎo)柱551，外罩56，測力裝置57，電機(jī)58，減速器59，皮帶輪罩殼59a， 揉盤50,出茶門501,棱骨502，氣缸503。參見圖l，該圖主要用于說明發(fā)明人的設(shè)計(jì)思路。從整機(jī)觀察，機(jī)架左側(cè)上 道工序如殺青冷卻下來的茶葉由輸送帶送入料倉1，料倉1中的茶葉經(jīng)提升機(jī)2 提升至一定高度，由送料口3下落至喂料斗4上端口，喂料斗4此時(shí)正處在移動的起始位置。喂料斗4的形狀上部呈開口筒狀，下 部12筒狀縮口，筒狀的外壁上設(shè)有滾動軸承41，經(jīng)滾動軸承41使喂料斗4擱置 在水平狀的槽式導(dǎo)軌6上。為定量控制喂料斗4內(nèi)的裝葉量，在喂料斗4的壁上設(shè) 有光控開關(guān)，光控開關(guān)與提升機(jī)2的控制電路相連接，當(dāng)光控開關(guān)獲得喂料斗4 內(nèi)進(jìn)葉容積信號時(shí)，反饋給提升機(jī)2控制電路，控制提升機(jī)2停止送料。然后，電 機(jī)驅(qū)動喂料斗4移動至第一套揉捻機(jī)構(gòu)5上方停止，此時(shí)，第一套揉捻機(jī)構(gòu)5的揉 桶上端口正好位于喂料斗4的可控下料門11正下方，電動門在電機(jī)作用下打開下 料。下料結(jié)束，喂料斗4和第一套揉捻機(jī)構(gòu)5分別動作喂料斗4在伺服電機(jī)控制下回到起始位置，提升機(jī)2開始送料，送料完畢又 移動至第二套揉捻機(jī)構(gòu)7上方，如此循環(huán)定量完成送料、下料任務(wù)。
結(jié)合圖2、圖3，第一套揉捻機(jī)構(gòu)5，以及此后受料的第二套揉捻機(jī)構(gòu)7、第 三套揉捻機(jī)構(gòu)8各自依序進(jìn)行揉捻作業(yè)。按照時(shí)間順序，第一套揉捻機(jī)構(gòu)5首先完 成揉捻作業(yè)，揉捻后的茶葉從揉盤的出茶門501溜出，落至設(shè)在出茶門501下方的 出葉輸送帶9上，出葉輸送帶9將揉捻后的茶葉輸送至下道工序，如此完成整條制 茶連續(xù)自動化生產(chǎn)線的揉捻工序段作業(yè)。根據(jù)需要可以在出葉輸送帶9的未端安裝 解塊裝置(該解塊裝置為現(xiàn)有技術(shù)裝置，其目的是將揉捻過程中結(jié)塊的茶葉分散)， 解塊后的茶葉再由輸送機(jī)送至下道工序。圖2表示的第一套揉捻機(jī)構(gòu)(以及第二套揉捻機(jī)構(gòu)7、第三套揉捻機(jī)構(gòu)8)的結(jié) 構(gòu)基本與現(xiàn)有技術(shù)中成熟的6CR系列揉捻機(jī)相同，到底安裝多少套可根據(jù)自動化生 產(chǎn)線的產(chǎn)量需要來選定，本實(shí)施例表示為三套。為使6CR系列揉捻機(jī)適應(yīng)連續(xù)自動 化揉捻作業(yè)，改進(jìn)的重點(diǎn)在兩個(gè)方面 一是壓蓋的升降結(jié)構(gòu)及其測力裝置，二是將 出茶門501的門徑縮小，并適當(dāng)加長棱骨502長度(其結(jié)構(gòu)和目的下面將會再次描 述。每套揉捻機(jī)構(gòu)5、 7、 8均采用獨(dú)立的單機(jī)傳動結(jié)構(gòu)，動力由電動機(jī)經(jīng)皮帶傳動到減速器59，減速器59上部經(jīng)輸出軸傳動至一根曲臂，曲臂轉(zhuǎn)動使揉桶架53并帶動其它二根豎軸使揉桶54相對于揉盤50作偏心的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，促使茶葉在揉桶54內(nèi)均勻翻動，并受到壓蓋55與揉盤50上的曲線棱骨502的加壓后摩擦作用，使茶葉揉壓成條，并破碎葉細(xì)胞，從而達(dá)到制茶工藝的要求。揉盤50為整體鑄件，上包不銹鋼板，呈水平狀固定在三根支座52上，是一個(gè)中間下凹的圓盤，圓盤的上表面裝有棱骨502,中部設(shè)有出茶門501，出茶門501為下開門，出茶門501的上表面也設(shè)有棱骨。出茶門501下面裝有門鉸鏈和氣缸503，氣缸503用于開關(guān)出茶門501，氣缸503釆用電磁氣閥控制，可以實(shí)現(xiàn)小開門和全開門，使茶葉免于一次突然下落。為更好地避免茶葉突然下落，沖擊出葉輸送帶9，本實(shí)施例的出茶門501面積可適當(dāng)小些，與此相適應(yīng)，棱骨502的長度可適當(dāng)長一些。揉桶54為儲葉用，揉桶54套在揉桶架53框架內(nèi)用沉頭螺絲聯(lián)接。壓蓋55由獨(dú)臂加壓機(jī)構(gòu)控制上下升降。加壓組件由裝有升降螺桿的園柱、彎臂、加壓彈簧、壓簧、導(dǎo)柱551和傘齒輪組等組成(以上結(jié)構(gòu)均有原有技術(shù)結(jié)構(gòu)，再此將不再作進(jìn)一步詳細(xì)說明)。為實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動作業(yè)，本實(shí)施例將現(xiàn)有技術(shù)中的手動操作改為電動作業(yè)，改動之處在于加壓機(jī)構(gòu)是由伺服電機(jī)經(jīng)減速器59驅(qū)動傘齒輪，從而帶動升降螺桿，在需要加葉時(shí)，彎臂帶著壓蓋上升，接近最高位時(shí)，由于園柱上面有一 R槽，使彎臂帶著壓蓋55轉(zhuǎn)過卯度，壓蓋55離開揉桶54的上
端口，加葉完畢后，壓蓋55向下移動，先轉(zhuǎn)過90度對準(zhǔn)揉桶54內(nèi)腔向下加壓、 其升降速度和加壓時(shí)間均可調(diào)整。壓蓋55的升降速度可分二種， 一種是快速，包括進(jìn)退， 一種是慢速(工進(jìn))， 塊進(jìn)慢退是為了節(jié)省時(shí)間，用于不加壓行程，慢速用于加壓作業(yè)。加壓又分輕壓重壓，輕重各占一定時(shí)間，壓力的大小按工藝制茶要求可調(diào)，閉環(huán)控制，可 以用載荷傳感器或位移傳感器測力(上述兩種傳感器均為現(xiàn)有技術(shù))，本實(shí)施例 采用位移傳感器測彈簧的壓移距離，因?yàn)閺椈蓧嚎s距離乘以彈簧的剛度即為彈簧 所受之力，也就是壓蓋55對茶葉所施加之力，到達(dá)設(shè)定之壓力后加壓電機(jī)停轉(zhuǎn)， 壓蓋55停在一定位置上揉捻，因升降螺桿有自鎖作用故停在位置上不動。結(jié)束時(shí)要求揉桶架53停在一個(gè)固定位置，以保證揉桶54的上端口對準(zhǔn)上面 的喂料斗4的下料門11,當(dāng)揉捻時(shí)間到發(fā)出信號使驅(qū)動電機(jī)改成慢速旋轉(zhuǎn)，出 茶門501打開出茶，茶出凈后關(guān)閉出茶門501，當(dāng)揉桶架53到達(dá)一定位置后， 行程開關(guān)再使驅(qū)動電機(jī)止動，這樣停止的位置基本一致。參見圖3，出茶門501的一側(cè)，設(shè)有氣缸503，氣缸臂可控制出茶門501的開合。參見圖4，圖4與圖1的區(qū)別在于喂料斗4的加料計(jì)量裝置圖1是容積法計(jì)量， 圖4表示稱重法計(jì)量。在機(jī)架一側(cè)設(shè)有稱重架13，稱重時(shí)，喂料斗4和稱重架13 一起放置在一臺電子稱或者機(jī)械杠桿稱上稱重。稱重架13上也設(shè)有槽式導(dǎo)軌，它 主機(jī)架上的槽式導(dǎo)軌6間隙相聯(lián)，間隙大小不會妨礙滾動軸承41行走也不影響稱 重。工作時(shí)，上道工序如殺青、冷卻下來的茶葉由輸送帶送入料倉，料倉中的茶 葉經(jīng)提升機(jī)提升至一定高度下落至喂料斗內(nèi)，由于喂料斗擱置在稱重架上，當(dāng)喂料 斗內(nèi)的茶葉重量增至一設(shè)定值時(shí)，控制機(jī)構(gòu)控制輸料裝置停止輸料后，伺服電機(jī)開 始控制喂料斗位移至第一套揉捻機(jī)構(gòu)的捻桶上方喂料，喂料后， 一方面喂料斗在伺 服電機(jī)控制下回到起始位置，由輸料裝置輸料，輸完后，再位移至第二套揉捻機(jī)構(gòu)， 循環(huán)完成輸料。另一方面，喂料后的揉捻機(jī)構(gòu)開始進(jìn)行揉捻作業(yè)，揉捻完畢，氣缸 打開出茶門，茶葉溜至出葉輸送帶上送往下道工序。由上可見，本裝置實(shí)現(xiàn)了連續(xù) 自動送葉、下料、揉葉、出葉目的，有效解決了現(xiàn)有成熟的揉捻單機(jī)與其它連續(xù)自 動化作業(yè)機(jī)械環(huán)節(jié)的匹配問題，為全套制茶工藝實(shí)現(xiàn)流水線自動化作業(yè)提供了與之 相適應(yīng)的揉捻作業(yè)工序段。
權(quán)利要求1、一種茶葉連續(xù)自動揉捻裝置，包括機(jī)架，以及設(shè)置在機(jī)架上的二套或二套以上的揉捻機(jī)構(gòu)，每套揉捻機(jī)構(gòu)由揉桶(54)、揉盤(50)和加壓組件構(gòu)成；揉盤(50)固定在支座(52)上，是一個(gè)中間下凹的圓盤，圓盤的上表面裝有棱骨(502)，中部設(shè)有出茶門(501)；揉桶(54)安裝在兼作連桿的揉桶架(53)上；加壓組件包括一壓蓋(55)以及驅(qū)動壓蓋(55)動作的部件，部件包括升降螺桿，其特征是揉捻機(jī)構(gòu)呈“一”字型間隔式排列在長條形機(jī)架的中層，揉捻機(jī)構(gòu)的加壓組件還包括加壓電機(jī)(58)及測力裝置(57)，加壓電機(jī)(58)輸出軸與壓蓋(55)升降螺桿連接；機(jī)架上層設(shè)有能作間隙往復(fù)式移動的喂料斗(4)，喂料斗(4)下端口設(shè)有一可控下料門(11)；機(jī)架下層設(shè)有自動出葉輸送帶(9)，揉盤(50)的出茶門(501)位于出葉輸送帶(9)上方，出茶門(501)為可控式出茶門。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種茶葉連續(xù)自動揉捻裝置，其特征是喂料斗(4) 壁上設(shè)有光控開關(guān)，光控開關(guān)的設(shè)置高度為料位高度，光控開關(guān)與提升機(jī)(2)電路 相聯(lián)。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種茶葉連續(xù)自動揉捻裝置，其特征是機(jī)架一側(cè)， 設(shè)有喂料斗(4)稱重架(13)，喂料斗(4)移動的起點(diǎn)設(shè)在稱重架(13)上。
4、 如權(quán)利要求或1或2或3所述的一種茶葉連續(xù)自動揉捻裝置，其特征是 喂料斗(4)下端的可控下料門(11)為電動門。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種茶葉連續(xù)自動揉捻裝置，其特征是喂料斗(4) 形狀上部呈開口筒狀，下部(12)筒狀縮口，筒狀外壁上設(shè)有滾動軸承(41)，滾動軸 承(41)由水平狀設(shè)置的槽式導(dǎo)軌(6)支撐，在電機(jī)驅(qū)動下整個(gè)喂料斗(4)能在槽式導(dǎo) 軌(6)上作往復(fù)式移動。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種茶葉連續(xù)自動揉捻裝置，其特征是出茶門(501) 的一側(cè)設(shè)有氣缸(503)，氣缸臂可控制出茶門(501)的開合。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種茶葉連續(xù)自動揉捻裝置，其特征是稱重架(13) 一側(cè)設(shè)有為喂料斗(4)輸送原料的輸料裝置，該裝置與前道工序出口相匹配，由料 倉(l)、提升機(jī)(2)和送料口(3)組成，送料口(3)位于喂料斗(4)上端口的正上方。
8、 如權(quán)利要求1所述的一種茶葉連續(xù)自動揉捻裝置，其特征是測力裝置(57) 由位移傳感器或載荷傳感器構(gòu)成。
專利摘要一種茶葉連續(xù)自動揉捻裝置，包括機(jī)架，以及設(shè)置在機(jī)架上的二套或二套以上的揉捻機(jī)構(gòu)，每套揉捻機(jī)構(gòu)由揉桶、揉盤和加壓組件構(gòu)成；揉捻機(jī)構(gòu)呈“一”字型間隔式排列在長條形機(jī)架的中層，揉捻機(jī)構(gòu)的加壓組件還包括加壓電機(jī)及測力裝置，加壓電機(jī)輸出軸與壓蓋升降螺桿連接；機(jī)架上層設(shè)有能作間隙往復(fù)式移動的喂料斗，喂料斗下端口設(shè)有一可控下料門；機(jī)架下層設(shè)有自動出葉輸送帶，揉盤的出茶門位于出葉輸送帶上方，出茶門為可控式出茶門。本實(shí)用新型為全套制茶工藝實(shí)現(xiàn)流水線自動化作業(yè)，很好地提供了與之相適應(yīng)的揉捻作業(yè)工序段，且結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、可靠性高。
文檔編號A23F3/06GK201045842SQ20072010902
公開日2008年4月16日 申請日期2007年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月5日
發(fā)明者程玉明 申請人:程玉明