專利名稱：具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及食品加工領(lǐng)域，具體涉及一種具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置。
背景技術(shù)：
果蔬糕是由水果和蔬菜制成的休閑食品，分為天然果蔬糕和調(diào)配果蔬糕兩大類。隨著我國果蔬加工的不斷發(fā)展，對利用南方水果生產(chǎn)特色風(fēng)味的休閑食品要求越來越高。切割是該類食品獲得一定尺寸和形狀的主要方法。傳統(tǒng)切割方式的缺點包括:①粘刀，傳統(tǒng)機械加工在裁切過程中的摩擦和熱效應(yīng)往往會出現(xiàn)粘刀的現(xiàn)象，造成切割質(zhì)量下降裁切限制，無法切割某些多層不同材料結(jié)構(gòu)的果蔬糕，直接影響產(chǎn)品形狀，最典型的例子如在生產(chǎn)過程進行大量的多層薄脆食用包裝膜材和糕體所組成的果蔬糕的切割。③刀具損耗大，由于切割過程中機械摩擦力大，刀具的損耗很大，維修保養(yǎng)成本提高。在國外對超聲輔助切割蛋糕、奶酪、面包進行了研究，研究表明，超聲波過程中能夠減小切削力，切割功率、效果明顯好于傳統(tǒng)切割。但國外所進行研究是以刀具垂直往復(fù)運動形式裁切的，并不適合于果蔬糕加工。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，可降低切削力，提高生產(chǎn)效率、對物料的適應(yīng)性廣，能切割多層不同材料結(jié)構(gòu)的果蔬糕，操作方便。本實用新型的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):本具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:包括超聲波發(fā)生器、接線環(huán)、碳刷、集流環(huán)、集流環(huán)支架、換能器、變幅桿、傳振桿和圓片切割刀，所述超聲波發(fā)生器通過電線連接接線環(huán)，碳刷固定安裝在接線環(huán)上，碳刷接觸集流環(huán)，集流環(huán)固定安裝在集流環(huán)支架上，集流環(huán)支架通過電線連接換能器，換能器、變幅桿、傳振桿和圓片切割刀依次固定連接。還包括電動機和空心套筒，所述電動機固定連接換能器，換能器固定安裝在集流環(huán)支架的后端，空心套筒固定安裝在集流環(huán)支架的前端，變幅桿和傳振桿穿過空心套筒。所述空心套筒通過兩個圓錐滾子軸承安裝在軸承座內(nèi)，接線環(huán)固定安裝在軸承座的后端。圓錐滾子軸承能夠承受周向力和軸向力。所述圓片切割刀下方設(shè)有工作臺，工作臺上面安裝有砧板。工作臺作往復(fù)運動。所述變幅桿后端通過螺紋連接換能器，傳振桿后端通過螺紋連接變幅桿，圓片切割刀通過楔銷安裝到傳振桿上；空心套筒通過螺桿固定安裝在集流環(huán)支架的前端。所述超聲波發(fā)生器的輸出功率不小于2000瓦特，頻率范圍為18 22KHz可調(diào)。所述換能器為直桶型，4塊晶片，諧振頻率為20.20kHz，功率為1250W，直徑Φ為64mm,換能器與變幅桿的總長度為232_。所述變幅桿的材料為H13模具鋼，輸出端振幅為18 μ m。[0013]所述圓片切割刀的直徑6(Tl00mm，旋轉(zhuǎn)速度32 53轉(zhuǎn)/分。所述電動機的型號為YE-B3-50-750-40-A，功率為750瓦特。本實用新型的工作原理為:工作前，調(diào)整圓片切割刀的刃口到盛放果蔬糕的砧板的縱向距離，使該縱向距離等于果蔬糕的平均厚度。工作時，將果蔬糕平鋪在砧板上，砧板推入工作臺。然后同時打開超聲波發(fā)生器和電動機。超聲波發(fā)生器產(chǎn)生2(T30kHz的高頻電振動信號，經(jīng)電線、接線環(huán)、碳刷、集流環(huán)及集流環(huán)支架將超聲頻的電振蕩信號傳入換能器，換能器將電振蕩信號轉(zhuǎn)換為同頻率的約為0.005^0.0lmm機械振動，再通過變幅桿將機械振動進行共振放大到約If 20 μ m振動和能量，最后由傳振桿將這部分振動和能量傳導(dǎo)至圓片切割刀，圓片切割刀產(chǎn)生軸向振動。換能器、變幅桿、傳振桿、圓片切割刀、空心套筒及集流環(huán)支架一方面由電動機帶動繞軸承座中心旋轉(zhuǎn)，另一方面所產(chǎn)生的超聲振動的振幅沿旋轉(zhuǎn)中心線的軸向振動。圓片切割刀的旋轉(zhuǎn)及振動對上述的果蔬糕進行切割。在切割完成之后，由下料系統(tǒng)將已完成切割的果蔬糕下料。在上述參數(shù)下，超聲切割裝置能切割厚度3 5mm的果蔬糕，生產(chǎn)能力500公斤/小時。本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點:1、本具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，將超聲振動能量加載在圓片切割刀上，圓片切割刀產(chǎn)生軸向振動，可以有效地?fù)羲椴牧系倪吔纾档颓邢髁?，克服熱效?yīng)，解決了粘刀的問題。2、對物料的適應(yīng)性廣，能夠切割多層不同材料結(jié)構(gòu)的果蔬糕，切割表面質(zhì)量明顯
改善。 3、切割過程中摩擦力小，刀具損耗小，基本無需維修保養(yǎng)，降低成本，提高生產(chǎn)效率。4、市場前景廣闊，適合于我國南方水果為原料加工果蔬糕，水果蔬菜加工業(yè)的發(fā)展對促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和解決“三農(nóng)”問題能夠產(chǎn)生重要作用。

圖1是本實用新型的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置的縱向首1J視圖。圖2是振動傳遞的各個部件的立體圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1和圖2所示的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，包括超聲波發(fā)生器1、接線環(huán)10、碳刷11、集流環(huán)12、集流環(huán)支架13、換能器2、變幅桿3、傳振桿4和圓片切割刀5，超聲波發(fā)生器I通過電線連接接線環(huán)10，碳刷11固定安裝在接線環(huán)10上，碳刷11接觸集流環(huán)12,集流環(huán)12固定安裝在集流環(huán)支架13上,集流環(huán)支架13通過電線連接換能器2，換能器2、變幅桿3、傳振桿4和圓片切割刀5依次固定連接。電動機6固定連接換能器2，換能器2固定安裝在集流環(huán)支架13的后端，空心套筒8固定安裝在集流環(huán)支架13的前端，變幅桿3和傳振桿4穿過空心套筒8?？招奶淄?通過兩個圓錐滾子軸承9安裝在軸承座15內(nèi)，接線環(huán)10固定安裝在軸承座15的后端。圓錐滾子軸承9能夠承受周向力和軸向力。圓片切割刀5下方設(shè)有工作臺16，工作臺16上面安裝有砧板18，砧板18上放置果蔬糕17。工作臺16作往復(fù)運動。變幅桿3后端通過螺紋連接換能器2，傳振桿4后端通過螺紋連接變幅桿3，圓片切割刀5通過楔銷安裝到傳振桿4上；空心套筒8通過螺桿固定安裝在集流環(huán)支架13的前端。超聲波發(fā)生器的輸出功率不小于2000瓦特，頻率范圍為18 22KHz可調(diào)。換能器為直桶型，4塊晶片，諧振頻率為20.20kHz，功率為1250W，直徑Φ為64mm，換能器與變幅桿的總長度為232_。變幅桿的材料為H13模具鋼，輸出端振幅為18 μ m。圓片切割刀的直徑80mm，旋轉(zhuǎn)速度40轉(zhuǎn)/分。所述電動機的型號為YE-B3-50-750-40-A，功率為750瓦特。上述具體實施方式
為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不能對本實用新型進行限定，其他的任何未背離本實用新型的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:包括超聲波發(fā)生器、接線環(huán)、碳刷、集流環(huán)、集流環(huán)支架、換能器、變幅桿、傳振桿和圓片切割刀，所述超聲波發(fā)生器通過電線連接接線環(huán)，碳刷固定安裝在接線環(huán)上，碳刷接觸集流環(huán)，集流環(huán)固定安裝在集流環(huán)支架上，集流環(huán)支架通過電線連接換能器，換能器、變幅桿、傳振桿和圓片切割刀依次固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:還包括電動機和空心套筒，所述電動機固定連接換能器，換能器固定安裝在集流環(huán)支架的后端，空心套筒固定安裝在集流環(huán)支架的前端，變幅桿和傳振桿穿過空心套筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:所述空心套筒通過兩個圓錐滾子軸承安裝在軸承座內(nèi)，接線環(huán)固定安裝在軸承座的后端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:所述圓片切割刀下方設(shè)有工作臺，工作臺上面安裝有砧板。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:所述變幅桿后端通過螺紋連接換能器，傳振桿后端通過螺紋連接變幅桿，圓片切割刀通過楔銷安裝到傳振桿上；空心套筒通過螺桿固定安裝在集流環(huán)支架的前端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)生器的輸出功率不小于2000瓦特，頻率范圍為18 22KHz可調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:所述換能器為直桶型，4塊晶片，諧振頻率為20.20kHz，功率為1250W，直徑Φ為64mm,換能器與變幅桿的總長度為232_。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:所述變幅桿的材料為H13模具鋼，輸出端振幅為18 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:所述圓片切割刀的直徑6(Tl00mm，旋轉(zhuǎn)速度32 53轉(zhuǎn)/分。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，其特征在于:所述電動機的型號為YE-B3-50-750-40-A，功率為750瓦特。
專利摘要本實用新型公開了一種具有軸向振動旋轉(zhuǎn)刀具的果蔬糕食品超聲切割裝置，包括超聲波發(fā)生器、接線環(huán)、碳刷、集流環(huán)、集流環(huán)支架、換能器、變幅桿、傳振桿和圓片切割刀，所述超聲波發(fā)生器通過電線連接接線環(huán)，碳刷固定安裝在接線環(huán)上，碳刷接觸集流環(huán)，集流環(huán)固定安裝在集流環(huán)支架上，集流環(huán)支架通過電線連接換能器，換能器、變幅桿、傳振桿和圓片切割刀依次固定連接。本實用新型可降低切削力，提高生產(chǎn)效率、對物料的適應(yīng)性廣，能切割多層不同材料結(jié)構(gòu)的果蔬糕，操作方便。
文檔編號B26D1/15GK202964721SQ20122068644
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者黃葦, 葉盛英, 羅樹燦, 李遠(yuǎn)志, 柳雪姣 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)