[发明专利]一种具有额外分流汇流功能的挤出机多级螺杆结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种挤出机的螺杆结构，特别涉及一种具有额外分流汇流功能的挤出机多级螺杆结构。

背景技术

随着对食品的营养的要求的日益增加，各种复合营养素的谷物产品及其生产方法也迅速地发展着，从早期的酸预蒸法工艺、直接浸吸法和涂膜法等工艺，发展到如今比较完备的：从谷物粉碎→预处理→与营养素混合→挤压→切割成型→干燥→筛选→按比例配米，最后得到营养素强化复合谷物的工艺流程。

而其中的挤压-切割成型的步骤是生产过程中的重要环节，一般采取的单螺杆或者双螺杆挤压机，将谷物粉末的水合物挤压后通过一定的形状模具，经切割而得到所需要的形状、尺寸的谷物类食品，并在相应的传送带上进行输送，直至检验和包装步骤。

同时，由于挤压成型过程的技术流程，能够将谷物加工成具有一定膨化度和松软度的产品，适用于各种食品、营养添加剂、动物饲料等产品。

参见附图1，国际公开文本WO01/72151公开了一种一体化的复合谷物混合、挤压、成型设备。包括原料混合装置，双螺杆挤压机，挤出装置，切割成型设备。其中的原料混合装置与双螺杆挤压机，通过连通的垂直输送管道相连，并且在管道中设有控制阀，以调整预混原料进入挤压机的速度以及产品效率。双螺杆挤压机中平行布置有两个螺纹相互咬合的螺杆，相向转动，使由上而下输送的物料能够进行充分地压实和输送。在挤压机的末端具有挤出盘，挤出盘上开设有多个挤出孔，紧贴挤出孔处设置有切割装置，能够将挤压出的条状物料切割成所需要的长条状、粒状或片状产品，以符合各种谷物复合产品的需要。

参见附图2，美国专利US5350585公开一种挤压机的双螺杆结构。所述的双螺杆结构分为多段，其螺纹密度均不一致，以配合挤压过程中的各个阶段的需要。同时，螺杆中也开设有空洞，以便于物料在螺杆挤压机中充分混合。

然而，传统的螺杆挤压切割成型机仍有一些不足：

1、传统的挤压切割设备得到的产品直接进行加热烘干步骤，然而却往往会在烘干步骤中，由于含有水分的产品骤然失水导致产品表面破裂或粉碎，致使成品率降低。

2、传统的挤压成型设备的产量和产率难以得到较大的提高。

3、传统的螺杆挤压机的螺杆直接放置于椭圆形或圆形截面的腔体中，再挤压和输送过程中，物料易于在某些部位产生堆积，从而使挤压效果降低。

4、于螺杆腔体内经常有堆积现象，而长期未能得到充分挤压的这些堆积物，经过一段时间后会凝结成块，从而影响整体产品产出效率以及产品的均匀程度，需要经常清理。然而传统的双螺杆挤压机的螺杆更换过程困难，且在停机之后，螺杆因相互咬合的结构，依然会产生机械转动，容易造成事故。

5、在制备复原米的过程中，水和米粉混合的物料在加热条件下会发生胶凝化，现有的传统挤压机不仅无法产生合适的胶凝化程度也无法解决胶凝化所带来的物料粘度增大的问题。

6、在传统的复原米的制备过程中，一旦添加了对热敏感的营养素，如果在低温条件下混合挤出，虽然能保证营养素不失活，但无法实现足够的胶凝化，制备出的颗粒质量较差，如果在高温条件下混合挤出，虽然胶凝化程度较好，然而营养素流失以及失活比率过高，无法实现增加营养的目的。

鉴于上述不足之处，本发明公开了一种具有额外分流汇流功能的挤出机多级螺杆结构，其具有如下文所述之技术特征，以解决现有技术问题。

发明内容

本发明公开了一种具有额外分流汇流功能的挤出机多级螺杆结构，包含下部螺杆组、外侧螺杆组和内侧螺杆组，三者位于由内腔壳所围成的相互连通的下部混合腔和上部混合腔内。

所述下层螺杆组包含结构相同的第一主螺杆和第二主螺杆，二者相互啮合对转并位于下部混合腔内。

所述外侧螺杆组包含结构相同的第一副螺杆和第二副螺杆，二者之间设有内侧螺杆组并位于上部混合腔内。

所述内侧螺杆组包含结构相同的第一补偿螺杆和第二补偿螺杆，二者位于外侧螺杆组的螺杆之间并位于上部混合腔内。

所述第一副螺杆、第一补偿螺杆、第二补偿螺杆和第二副螺杆依次相互啮合对转，四者圆心位于同一直线上。

所述第一主螺杆和第二主螺杆位于第一副螺杆、第一补偿螺杆、第二补偿螺杆和第二副螺杆的下部，并且分别与第一副螺杆和第二副螺杆相互啮合对转。

所述第一主螺杆和第二主螺杆结构相同，都包含以下结构：至少2个连接段、至少2个绝热隔离段、至少1个预混合段、至少1个加热混合段、至少1个高温混合段和1个出料段。