固体物料输送机械食品生产过程中,固体物料以散装或包装的形式进行输送。目前食品工厂应用最广泛的固体物料输送设备有带式输送机、斗式提升机和螺旋输送机三类。此外还有气力输送设备、刮板式输送机、振动输送机、辊轴输送机、悬挂输送机和流送槽等。
一、带式输送机
带式输送机常用于块状、颗粒状及整件物料的水平或倾斜方向运送。许多加工过程设备,如检选操作线、灌装线、连续干燥机、连续速冻机等,均采用带式输送装置。
(一)结构原理
带式输送机的基本构成及传输原理如图2-1所示,工作原理是,绕两滚筒(或齿轮)的输送带,在驱动滚筒(或齿轮)的摩擦力(齿链传动)作用下,产生连续运动,使物料借助摩擦力随输送带从一端输送到另一端
图2-1带式输送机基本构成
常见带式输送机的输送带输送方向如图2-2所示
图2-2带式输送机的输送方向
二、输送带
常用于食品的输送带一般可以分为挠性带、链带和扣带三类,前两类输送带构成的输送机,以适当方式间隔一定距离在输送带加上垂直横条,可构成所谓的刮板输送机。
1.挠性带
挠性带由鼓形轮驱动,主要有橡胶带、塑料带、帆布带和钢带等。对这类输送带挠性好、本身重量轻、伸长率小、吸水性小、抵抗分层现的一般要求是强度高、象性能和耐磨性好
(1)橡胶带橡胶带是由2~10层棉织品或麻织品、人造纤维的布用橡胶加以胶合而成。其外表面附有覆盖胶作为保护层。橡胶带中间的衬布可给予输送带以机械强度和用来传递动力。橡胶带可用于散装原辅料和包装物的装卸和输送,也可用作输送式检选台、预处理台的输送带
(2)塑料带塑料带分整芯式和多层芯式两种。整芯式塑料带制造工艺简单、成本低、除挠性较差外其余性能较好。多层芯塑料带在强度方面和普通橡胶带相似。塑料带具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀和适用于温度变化大场合的优点.塑料带的使用场合与橡胶带的类似,并趋于替代更多的橡胶带。例如,可用于分割线的物料输送[图2-3(1)]。
(3)帆布带帆布带主要用于饼千成型前面片和饼坏的输送,如面片叠层、加酥辊压、饼千成型过程中均用帆布作为输送带[图2-3(2)]。帆布带主要特点为抗拉强度大,柔性好,能经受多次反复折叠而不疲劳。
(4)钢带钢带具有机械强度大,不易伸长,耐高温,不易损伤等优点。钢带在食品工业中最典型的应用是连续式烤炉中的输送装置[图2-3(3)]。钢带局限性表现在:因其刚度大,而需要采用直径较大的滚筒;对冲击负荷很敏感,且要求所有的支承及导向装置安装较准确。因此,食品工厂一般情况下不采用钢带输送。
图2-3食品加工中应用的挠性带
2.链带
这类输送带一般由侧面的两条链和齿轮驱动,主要有钢丝网带和较链板带和链辑带等
(1)钢丝网带钢丝网带由(不锈)钢丝编制而成,通常依靠横向穿网而过的一系列钢条承重,钢条两端固定在两条平行链上[图2-4(1)],链条由驱动齿轮牵引传动。
图2-4链带
钢丝网带因具有网孔、强度高且耐高温等特点,因而常用于边输送边对料物进行加工处理的场合。食品加工应用钢丝网带的输送的例子:果蔬清洗设备、连续式油炸机、速冻设备、烘烤设备等。
(2)较链板带这种输送带通常由固定于链条节之间的金属条板构成。牵引驱动与钢丝网带情形相似,也以一对齿轮驱动。一些处理设备用链条带做输送件。
3)链银带由固定于链条节之间的辊筒构成。这种输送带可用于输送番茄之类的果蔬,且往往与清洗和挑选操作结合在一起。
3.扣带
这类带由扣接件相互扣在一起成为链带,也依靠传动齿轮驱动,但无需专门的链条奉引。通常有两种形式:第一种为钢丝扣带,如图2-5(1)所示,它由一定强度的不锈钢丝单元相互扣接而成,这种形式的输送带用途类似于钢丝网带。第种是较链扣板带,如图2-5(2)所示,它由类似于较链板的结构单元相互较接而成。食品行业的较链扣板带以往常用不锈钢制成,但目前多用工程塑料制成。这种链带常用于包装工段的瓶罐输送,也可用于成品外包装箱盒的输送。
图2-5扣带
扣带的链接有活动余地,使得这种输送带在水平方向可能以弧线方式或螺旋方式行进。因此,可用于螺旋带式输送机和水平弧转弯的带式输送机。工艺过程时间长的连续式操作(如速冻、烘烤等)采用螺旋带输送可以大大节省占地面积
最后需要指出,如果倾斜输送的角度过大,则有可能物料与输送带之间的摩擦力不足以使物料保持与输送带的相对静止。这种场合可以沿输送带加装适当高度的拦板(刮板),加了拦板的带式输送机往往称为刮板提升机(如图2-6所示)。一些果蔬加工生产线的预处理段各工序,往往采用刮板提升机衔接传送物料。另外,即使是水平输送,但由于处于水中或者输送速度快,物料受的水平阻力较大,仍然有可能不随带一起向前,这种场合也需要加装刮板。例如,第三章的翻浪式清洗机和第七章的刮板式连续预煮机,采用的正是加刮板的带式输送机。
图2-6刮板提升机
(三)驱动装置
带式输送机的驱动装置包括电动机、减速器和驱动轮等。用于挠性带输送机的驱动轮多具有空心形结构,其长度略大于带宽。驱动滚筒略呈鼓形,即中部直径稍大,用于自动纠正输送带的跑偏。链带式输送机的驱动轮均为齿轮
(四)机架和输送带承托机构
带式输送机的机架多用槽钢、角钢和钢板焊接而成。可移式输送机的机架装在滚轮上以便移动。
各种带式输送机的输送带,均需要有一定形式的机构承托。
使用挠性带的带式输送机,一般利用托辊对输送带及其所载物料起承托的作用使输送带运行平稳。托银分上托辊(即载运段托辊)和下托辊(即空载段托辊)。上托辊有如图2-7所示的几种形式。槽形托辊主要用于量大散装物料输送,它是在带的同一横截面方向接连安装3~5条平型辊,底下的为水平,旁边的倾斜而成槽形。对于较长的胶带输送机,为了防止胶带跑偏,每隔若干组托辊,须装一个调整辊。这种托辊在横向能摆动,两边有挡板,防止胶带脱出。输送距离不长,并且输送速度不大的场合,柔性输送带可用固定在机架上的托板替代上托辊。
图2-7上托辊的形式
使用链带或扣带依靠专门的链条槽、轴槽或托板承托。
(五)张紧装置
有些类型的输送带(如橡胶带、塑料带和帆布带等)具有一定的伸长率,在拉力作用下,本身长度会增大。这个增加的长度需要得到补偿,否则带与驱动滚筒间不能紧密接触而打滑,使输送带无法正常运转。
常用的张紧装置有螺杆式、弹簧螺杆式和重锤式等,如图2-8所示
图2-8张紧装置示意图