[發(fā)明專利]螺旋榨油機榨膛壓力監(jiān)測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110521832.8
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113665162A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛夢思;劉曄;陸建戈;李云雁;宋光森;張壘;任占冬
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢輕工大學
• 主分類號: B30B15/00
• 分類號: B30B15/00
• 代理公司: 上海和躍知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 尹洪波

一種壓力監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測螺旋榨油機榨膛壓力，其包括：固定機構(gòu)，位于壓力監(jiān)測裝置后端部，用于將壓力檢測裝置可拆卸地固定在榨膛徑向外側(cè)的榨籠板之間；測力機構(gòu)，包括：力傳導(dǎo)片，位于壓力監(jiān)測裝置前端部，用于向前沿徑向插入榨膛排油縫隙，測力元件，位于力傳導(dǎo)片后側(cè)，用于感測力傳導(dǎo)片傳導(dǎo)的榨膛壓力；以及限位機構(gòu)，包括從固定機構(gòu)的前端向前側(cè)延伸的至少兩個限位臂，以將力傳導(dǎo)片和測力元件保持于其間，其中限位臂的前端部用于滑動地夾持力傳導(dǎo)片。在不改變榨油機自身結(jié)構(gòu)的前提下，可完成壓力監(jiān)測裝置的安裝及對榨膛壓力的實時監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種螺旋榨油機榨膛壓力監(jiān)測裝置

背景技術(shù)

人類生產(chǎn)生活離不開油脂。食用油脂作為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵罚瑸槿梭w健康提供能量和營養(yǎng)物質(zhì)。植物油脂的加工技術(shù)主要有兩條路徑，分別為機械壓榨制油和溶劑浸出制油。

螺旋式榨油機和液壓榨油機是行業(yè)內(nèi)常用的兩類機械壓榨制油設(shè)備。其中，螺旋式榨油機由于其具有連續(xù)化操作能力和自動化程度高而成為主流的制油裝備。螺旋式榨油機的核心結(jié)構(gòu)是榨膛，由榨籠(一系列連續(xù)的榨條或榨圈構(gòu)成的圓柱形空間)和榨螺(直徑逐漸增加，螺距逐漸減小的螺桿)組成。其壓榨制油過程為，從進料口至出餅口，油料在榨螺的旋轉(zhuǎn)推進下進入一系列不斷縮小的空間，即榨螺與榨膛間隙不斷縮小，從而油料在高壓的榨膛內(nèi)部產(chǎn)生不均的，且為不斷增加的摩擦阻力，致使油脂匯聚成油滴從排油縫隙(榨條縫隙或榨圈縫隙)中流出。因此，榨膛壓力的大小、分布及增壓速率是影響壓榨出油效率的核心參數(shù)之一，也是榨油機設(shè)計和操作的重要依據(jù)。榨膛壓力包括膛內(nèi)榨料所受到的徑向壓力、軸向壓力和切向壓力。螺旋榨油機的壓力監(jiān)測目標主要是榨膛的徑向壓力。

目前已有學者對獲得榨膛壓力數(shù)據(jù)的測試方法提出了相關(guān)研究，主要分為三類，直接測定法、間接測定法和模擬計算法。

直接測定法為利用壓力傳感器直接獲得榨膛壓力數(shù)據(jù)，但由于榨膛結(jié)構(gòu)的限制，使壓力傳感器的安裝較為困難，需要對榨膛結(jié)構(gòu)進行調(diào)整或改裝，在榨膛上開孔或采用特型榨條替換標準榨條以安裝壓力傳感器是目前較為直接有效獲得榨膛壓力數(shù)據(jù)的方法。然而，榨膛是高壓、高油、強摩擦環(huán)境，直接測壓傳感器或其特型榨膛或榨條結(jié)構(gòu)將因磨損而快速失效，無法持續(xù)工作。

間接測定榨膛壓力大多是通過測定榨條的應(yīng)變或位移量，再根據(jù)受力分析將其轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?shù)據(jù)。此類方法中，由于榨條受力情況十分復(fù)雜，因此很難將變形量與壓力值之間的關(guān)系標準化，因此測量結(jié)果的準確性和可靠性難以保障。在榨膛同一區(qū)域同時安裝直接測壓傳感器和榨條應(yīng)變傳感器，可在壓榨工況下將直接測壓數(shù)據(jù)與榨條應(yīng)變數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，從而實現(xiàn)間接測壓數(shù)據(jù)的標定。但是，隨著榨條的工作磨損，其應(yīng)變行為將偏離標定關(guān)系，因此也無法實現(xiàn)長期穩(wěn)定測量。

模擬計算法，是利用計算機軟件對榨膛結(jié)構(gòu)和榨料性質(zhì)進行模擬與假設(shè)，建立榨膛內(nèi)油料壓力模型，得到榨膛參數(shù)對壓力變化規(guī)律的影響，此種方法缺乏實測檢驗，不能指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)。

申請公布號CN110172371A的中國發(fā)明專利公開了一種“螺旋榨油機榨膛壓力檢測裝置及裝有該裝置的榨膛”，該發(fā)明通過將榨油機榨膛上的若干根榨條替換成基座上設(shè)有徑向通孔的壓力檢測裝置，徑向通孔里安裝壓力傳感器，讓傳感器與被測物料直接接觸，直接測量榨膛內(nèi)的壓力。此種方法需要將榨油機榨膛中的部分標準榨條替換為檢測專用榨條，不僅安裝繁瑣，而且專用榨條因設(shè)置通孔而強度降低，易于在榨膛的高溫、高壓、高摩擦環(huán)境下磨損，更換代價高昂。

申請公布號為CN108007616A的中國發(fā)明專利公開了一種“螺旋榨油機榨膛的壓力監(jiān)測裝置”，該發(fā)明通過彈性傳導(dǎo)機構(gòu)導(dǎo)出壓力，并作用于壓力傳感器以獲取壓力數(shù)據(jù)。此種方法中，因為力的傳遞效果與彈性傳導(dǎo)機構(gòu)的材料力學性能有密切關(guān)系，采用常見材料只能獲得較小的測壓范圍，而高性能材料則很難獲得，故實際應(yīng)用受到限制。

總而言之，目前尚無比較可靠的途徑獲取螺旋式榨油機榨膛壓力(尤其是徑向壓力)大小、分布及其動態(tài)規(guī)律，導(dǎo)致榨油機操作和設(shè)計還是以經(jīng)驗為主。