SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與壓榨理論深度剖析

一、引言1.1研究背景與意義油脂作為人類日常生活中不可或缺的重要食品原料，廣泛應(yīng)用于烹飪、食品加工等領(lǐng)域，對(duì)維持人體正常生理功能起著關(guān)鍵作用。同時(shí)，在化工、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域，油脂也具有重要的應(yīng)用價(jià)值，如用于制造肥皂、潤(rùn)滑油、生物柴油以及藥物載體等。隨著全球人口的持續(xù)增長(zhǎng)和人們生活水平的不斷提高，對(duì)油脂的需求量呈現(xiàn)出日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)。榨油機(jī)作為油脂加工行業(yè)的核心設(shè)備，其性能的優(yōu)劣直接決定了油脂的生產(chǎn)效率、質(zhì)量以及生產(chǎn)成本。從榨油機(jī)的發(fā)展歷程來(lái)看，早期的榨油機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率較低，所榨取的油脂質(zhì)量也難以滿足現(xiàn)代消費(fèi)者的需求。隨著科技的不斷進(jìn)步和工業(yè)的快速發(fā)展，榨油機(jī)的種類日益豐富，技術(shù)水平也得到了顯著提升。目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的榨油機(jī)主要包括螺旋榨油機(jī)、液壓榨油機(jī)等。其中，螺旋榨油機(jī)以其連續(xù)化生產(chǎn)、處理量大、出油率高以及勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，在油脂加工行業(yè)中占據(jù)了主導(dǎo)地位。單螺旋榨油機(jī)由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，在早期的油脂加工中得到了廣泛應(yīng)用。然而，隨著對(duì)油脂生產(chǎn)效率和質(zhì)量要求的不斷提高，單螺旋榨油機(jī)的局限性逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。單螺旋榨油機(jī)在油料輸送過(guò)程中，主要依賴摩擦力實(shí)現(xiàn)物料的推進(jìn)，這使得其對(duì)入榨油料的溫度、水分和質(zhì)構(gòu)要求極為苛刻。一旦這些參數(shù)出現(xiàn)微小波動(dòng)，就會(huì)對(duì)壓榨特性產(chǎn)生較大影響，導(dǎo)致進(jìn)料不暢、滑膛或隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)乃至堵塞等問(wèn)題，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，單螺旋榨油機(jī)的榨膛長(zhǎng)徑比過(guò)小，總理論壓縮比偏小，送料螺旋覆蓋長(zhǎng)度過(guò)短，輸送能力較弱，這些因素都限制了油料在榨籠內(nèi)部的輸送效率，使得油料的破碎和混合不夠充分，從而難以實(shí)現(xiàn)高效的油脂壓榨。為了克服單螺旋榨油機(jī)的上述缺點(diǎn)，雙螺旋榨油機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。雙螺旋榨油機(jī)利用榨籠中兩個(gè)相向螺旋軸于榨膛內(nèi)相互嚙合，產(chǎn)生連續(xù)不斷的推動(dòng)力擠壓配合榨籠，將料胚中的油脂擠壓出來(lái)。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得雙螺旋榨油機(jī)具有更高的壓縮比和更強(qiáng)的物料輸送能力，能夠有效提高油料的壓榨效率和出油率，降低干餅殘油率。同時(shí)，雙螺旋榨油機(jī)對(duì)油料的適應(yīng)性更強(qiáng)，能夠適應(yīng)不同種類、不同性質(zhì)的油料壓榨，為油脂加工企業(yè)提供了更廣闊的選擇空間。SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)作為一種新型的榨油設(shè)備，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理上具有諸多創(chuàng)新之處。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行深入的設(shè)計(jì)研究和壓榨理論分析，能夠進(jìn)一步揭示雙螺旋榨油機(jī)的工作特性和壓榨規(guī)律，為其優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能提升提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。本研究對(duì)于推動(dòng)油脂加工行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、提高油脂生產(chǎn)效率和質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，也有助于滿足市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)油脂日益增長(zhǎng)的需求，促進(jìn)油脂加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀榨油機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程。早期，人們采用極為簡(jiǎn)單的手工方式進(jìn)行榨油，如使用石制工具擠壓橄欖樹(shù)籽獲取橄欖油，這種方式效率低下且出油量有限。在中國(guó)，西漢時(shí)期就有了初步的棕櫚仁和芝麻等作物烘干后直接壓榨出粘液的過(guò)程，這便是早期手工榨油的雛形。隨著時(shí)間的推移，人們不斷對(duì)這些手工設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，采用木質(zhì)軸心、磨盤和濾網(wǎng)等材料制作壓力傳遞裝置，在一定程度上提高了榨油效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，在不同地區(qū)，由于文化需求和資源利用情況的差異，還出現(xiàn)了各種各具特色的小型手持式或家用式人力驅(qū)動(dòng)榨油設(shè)備，如人力車輪轉(zhuǎn)動(dòng)式、踏板驅(qū)動(dòng)式或簡(jiǎn)單的人力推拉式等。工業(yè)革命的到來(lái)為榨油機(jī)的發(fā)展帶來(lái)了重大變革。隨著蒸汽機(jī)和其他新興能源技術(shù)的應(yīng)用，榨油機(jī)開(kāi)始向機(jī)械化邁進(jìn)。英國(guó)發(fā)明家詹姆斯?瓦特發(fā)明的蒸汽引擎，為榨油機(jī)的大規(guī)模生產(chǎn)提供了動(dòng)力支持，使得榨油機(jī)的生產(chǎn)效率得到了極大提升，推動(dòng)了食品加工行業(yè)的快速發(fā)展。此后，機(jī)械設(shè)計(jì)的不斷進(jìn)步進(jìn)一步提高了榨油機(jī)的生產(chǎn)力，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。進(jìn)入20世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展為榨油機(jī)的創(chuàng)新提供了更多的可能性。新型材料、新設(shè)計(jì)和新功能不斷融入到現(xiàn)代榨油設(shè)備中。在食品安全方面，一些國(guó)家實(shí)施了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求，促使榨油機(jī)配備了加熱或消毒程序，以保證產(chǎn)品的安全性，特殊類型的低溫?cái)嚢杵?、超聲波清洗系統(tǒng)甚至微波反射爐等配件也被廣泛應(yīng)用。同時(shí)，隨著全球環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注度日益提高，許多公司致力于開(kāi)發(fā)綠色、高效節(jié)能型榨油設(shè)備，以減少對(duì)自然資源的消耗并降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，新型能源來(lái)源如太陽(yáng)能、風(fēng)能驅(qū)動(dòng)的榨油機(jī)以及智能控制系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)，以優(yōu)化工作流程并提高整體性能。在螺旋榨油機(jī)的研究方面，國(guó)外已經(jīng)有了上百年的歷史，相關(guān)技術(shù)日趨成熟。尼日利亞學(xué)者T-O-Omobuwajo對(duì)壓力與油流速率進(jìn)行了考證，并作出了理論預(yù)計(jì)模型；美國(guó)公司Vicent的工作人員利用兩根互相嚙合的螺桿設(shè)計(jì)出反向旋轉(zhuǎn)的平行雙螺桿壓榨機(jī)，在降低滑移和加強(qiáng)物料正向位移上取得了明顯效果，通過(guò)在榨籠上固定齒狀刮刀插入螺旋隔圈內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了攪拌和防止阻塞的功能；1936年，美國(guó)人ANDREASHARTNERHANS研制出雙螺桿榨油機(jī)，通過(guò)設(shè)置兩螺桿的螺距逐漸減小，提高了壓縮比和壓榨效率，進(jìn)而提高了出油率；日本在1990年研制出第一臺(tái)雙螺旋榨油機(jī)；法國(guó)Speichim公司設(shè)計(jì)出的壓榨生產(chǎn)裝置，加工速度可達(dá)到12t/h；英國(guó)Simo-Rosedowns通過(guò)螺旋滲氮技術(shù)和利用鎢鉻鈷硬質(zhì)合金處理螺旋榨油機(jī)，使其可承受高壓力，采用雙螺旋進(jìn)料裝置實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制喂料，壓榨能力可達(dá)到40-65t/d，并對(duì)螺旋榨油機(jī)進(jìn)行水冷處理，有效防止了榨膛內(nèi)因高溫灼燒出現(xiàn)有害物質(zhì)，提高了油品質(zhì)量。我國(guó)對(duì)于螺旋榨油機(jī)榨油的研究已有至少70年的歷史。李詩(shī)龍等人以雙底油菜籽脫皮籽仁為基礎(chǔ)，提出了雙階多級(jí)壓榨的冷榨結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)在分段榨螺之間加裝錐形榨圈，實(shí)現(xiàn)在壓縮腔內(nèi)數(shù)次擠壓和松弛，增大了主壓榨段的壓力，有效提高了出油率；北京食糧科學(xué)研究所與核工業(yè)天津理化工程研究院協(xié)作研制出YZYXD型螺旋榨油機(jī)，利用水冷技術(shù)與溫度傳感器的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓榨過(guò)程中溫度變化的實(shí)時(shí)監(jiān)控，出油溫度低于70℃；武漢糧農(nóng)機(jī)械制造和武漢工業(yè)學(xué)院合作開(kāi)發(fā)出LYZX系列螺旋榨油機(jī)，第二次壓榨殘油率不超過(guò)8%；李文林等人針對(duì)脫皮冷態(tài)壓榨需要，研制出了具備自清理功能的SSYZ50型雙螺桿榨油機(jī)，利用雙螺桿壓榨原理提升了榨螺的喂入能力，解決了脫皮菜籽仁在榨膛中輸送困難的問(wèn)題，該機(jī)型采用條排排油方式，端部出餅有利于實(shí)現(xiàn)餅粕厚度的按需調(diào)節(jié)。盡管國(guó)內(nèi)外在榨油機(jī)研究方面取得了眾多成果，但對(duì)于雙螺旋榨油機(jī)的研究仍存在一些不足之處。目前的研究主要集中在結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能提升方面，對(duì)于雙螺旋榨油機(jī)的壓榨理論研究還不夠深入，尤其是在油料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、壓力分布以及油脂滲出機(jī)理等方面，還需要進(jìn)一步的探索和研究。此外，不同油料的特性差異較大，雙螺旋榨油機(jī)對(duì)不同油料的適應(yīng)性研究也有待加強(qiáng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種油料的高效壓榨。本文將針對(duì)上述不足，以SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)為研究對(duì)象，深入開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和壓榨理論研究。通過(guò)對(duì)榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高其壓榨性能和生產(chǎn)效率；運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究等方法，深入探究雙螺旋榨油機(jī)的壓榨理論，揭示油料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、壓力分布以及油脂滲出機(jī)理，為雙螺旋榨油機(jī)的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)和性能提升提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本研究圍繞SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)展開(kāi)，旨在深入探究其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作原理、壓榨理論以及性能表現(xiàn)，為該型號(hào)榨油機(jī)的優(yōu)化和推廣提供理論支持和實(shí)踐依據(jù)。具體研究?jī)?nèi)容如下：SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括電機(jī)、變速箱、排料和壓榨系統(tǒng)等主要部件。重點(diǎn)設(shè)計(jì)壓榨系統(tǒng)中左右相對(duì)的兩根螺旋，確定其中心距D、直徑d以及螺距h等關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)對(duì)這些參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保油料能夠在榨膛內(nèi)得到充分的壓榨，提高榨油效率和出油率。同時(shí)，考慮到榨油機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性，對(duì)各部件的連接方式和支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，減少設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)和噪音。SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的工作原理：深入剖析SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的工作原理，將其工作過(guò)程細(xì)化為三個(gè)關(guān)鍵步驟。第一步，油料從入料口進(jìn)入榨油機(jī)，依次經(jīng)過(guò)掀蓋處和螺旋室，在螺旋室中，油料被夾在兩根螺旋中間，利用兩個(gè)螺旋之間的間距與油料粒徑相等的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)油料從螺旋容器上的初步擠壓出油。第二步為定量喂養(yǎng)過(guò)程，此時(shí)油料仍處于雙螺桿之間，通過(guò)料倉(cāng)體底部的小洞，油料以一定比例流入喂料器，從而對(duì)油料的硬度和濕度進(jìn)行調(diào)整，為后續(xù)的高效壓榨創(chuàng)造條件。第三步是出料口，當(dāng)油料被壓縮到最大程度時(shí)，推桿推動(dòng)螺桿將油料推出，同時(shí)，該型號(hào)榨油機(jī)的排料口設(shè)置在左右兩側(cè)，能夠快速排出榨取后的油脂，提高生產(chǎn)效率。對(duì)雙螺旋榨油機(jī)的壓榨理論研究：運(yùn)用理論分析和仿真計(jì)算相結(jié)合的方法，深入研究雙螺旋榨油機(jī)的壓榨理論?；诹黧w力學(xué)、力學(xué)等相關(guān)理論，建立油料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)模型和壓力分布模型，分析油料在壓榨過(guò)程中的受力情況和運(yùn)動(dòng)軌跡。借助Pro/Engineering等專業(yè)軟件，對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)進(jìn)行三維建模和仿真計(jì)算，模擬不同工況下油料在榨膛內(nèi)的壓榨過(guò)程，得出榨油機(jī)榨取油脂的壓力分布圖表。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析，深入探究油料入口處壓力與出料口壓力之間的關(guān)系，以及壓力分布對(duì)出油率和油品質(zhì)量的影響，為榨油機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的性能測(cè)試：對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)進(jìn)行全面的性能測(cè)試，以評(píng)估其實(shí)際工作性能。選用花生、芝麻和菜籽等多種常見(jiàn)油料作為測(cè)試對(duì)象，在不同的工作條件下，如不同的榨螺轉(zhuǎn)速、進(jìn)料速度和壓榨溫度等，對(duì)榨油機(jī)的出油率、干餅殘油率、生產(chǎn)效率等關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和分析。同時(shí)，觀察榨油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性、可靠性以及噪音、振動(dòng)等情況，綜合評(píng)估其性能表現(xiàn)。通過(guò)性能測(cè)試，驗(yàn)證榨油機(jī)的設(shè)計(jì)合理性和壓榨理論的正確性，為其進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化提供實(shí)踐依據(jù)。1.3.2研究方法本研究綜合運(yùn)用理論分析、仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究等多種方法，確保研究結(jié)果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和可靠性。具體研究方法如下：理論分析：查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，深入研究榨油機(jī)的工作原理、壓榨理論以及相關(guān)的力學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)?；谶@些理論知識(shí)，對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作過(guò)程以及壓榨過(guò)程中的油料運(yùn)動(dòng)和壓力分布等進(jìn)行理論分析，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和理論框架。通過(guò)理論分析，為榨油機(jī)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論指導(dǎo)，明確研究的方向和重點(diǎn)。仿真計(jì)算：利用Pro/Engineering、ANSYS等專業(yè)軟件，對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)進(jìn)行三維建模和仿真分析。在建模過(guò)程中，充分考慮榨油機(jī)的實(shí)際結(jié)構(gòu)和工作條件，確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)仿真計(jì)算，模擬不同工況下油料在榨膛內(nèi)的壓榨過(guò)程，得到壓力分布、速度分布等關(guān)鍵參數(shù)的變化規(guī)律。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行深入分析，研究各參數(shù)對(duì)榨油機(jī)性能的影響，為榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)。實(shí)驗(yàn)研究：搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。對(duì)不同種類的油料進(jìn)行壓榨實(shí)驗(yàn)，測(cè)量出油率、干餅殘油率、生產(chǎn)效率等性能指標(biāo)，并與理論分析和仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)一步驗(yàn)證榨油機(jī)的設(shè)計(jì)合理性和壓榨理論的正確性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行中存在的問(wèn)題，為榨油機(jī)的改進(jìn)和優(yōu)化提供實(shí)踐依據(jù)。二、榨油機(jī)原理及分類2.1榨油機(jī)工作原理榨油機(jī)的工作原理是借助機(jī)械外力的作用，通過(guò)激活油分子，將油脂從油料中分離擠壓出來(lái)。在眾多榨油機(jī)類型中，螺旋榨油機(jī)應(yīng)用廣泛，其工作過(guò)程極具代表性。以螺旋榨油機(jī)為例，經(jīng)預(yù)處理的油料通過(guò)料斗進(jìn)入榨膛。榨螺作為榨油機(jī)的核心部件，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)。隨著榨螺的轉(zhuǎn)動(dòng)，油料被逐漸向榨膛內(nèi)推進(jìn)，開(kāi)啟壓榨進(jìn)程。在榨膛內(nèi)，油料胚與榨螺旋、料胚與榨膛之間會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦阻力。這是因?yàn)樵诟邏涵h(huán)境下，油料胚處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，導(dǎo)致摩擦的產(chǎn)生。同時(shí)，由于榨螺的根圓直徑逐漸增大，螺距逐漸縮小，當(dāng)榨螺轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺紋推動(dòng)料胚既能向前移動(dòng)，也能向外翻轉(zhuǎn)，靠近榨螺螺紋表面的料層還會(huì)隨榨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。這使得榨膛內(nèi)的每一個(gè)料胚微粒都以不同的速度和方向運(yùn)動(dòng)，微粒之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦?xí)蔁崃?，而這些熱量恰好滿足了榨油工藝所需的溫度條件。一方面，熱量促使料胚中蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性，破壞了膠體結(jié)構(gòu)，增加了塑性，使得油料更易于被擠壓；另一方面，熱量降低了油脂的黏度，使其流動(dòng)性增強(qiáng)，更容易從油料中被擠壓出來(lái)。最終，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)和熱量的共同作用下，油脂通過(guò)榨軸周圍的排縫隙和條排縫隙流出，完成油脂的壓榨提取過(guò)程。在整個(gè)榨油過(guò)程中，壓力、摩擦力和溫度等因素對(duì)榨油效果有著至關(guān)重要的影響。壓力是實(shí)現(xiàn)油脂分離的關(guān)鍵因素，足夠的壓力能夠促使油料中的油脂被充分?jǐn)D出。摩擦力不僅有助于推動(dòng)油料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，還能通過(guò)摩擦生熱為榨油過(guò)程提供所需的溫度。而適宜的溫度對(duì)于蛋白質(zhì)的變性、油脂黏度的降低以及整個(gè)榨油工藝的順利進(jìn)行都起著不可或缺的作用。若溫度過(guò)高，可能導(dǎo)致油脂氧化、色澤加深、營(yíng)養(yǎng)成分流失；若溫度過(guò)低，則油脂黏度較大，不易被擠出，從而影響出油率和油品質(zhì)量。2.2榨油機(jī)分類在油脂加工領(lǐng)域，榨油機(jī)的種類豐富多樣，不同類型的榨油機(jī)在結(jié)構(gòu)、工作原理和適用范圍等方面存在顯著差異。常見(jiàn)的榨油機(jī)類型包括單螺桿榨油機(jī)、雙螺旋榨油機(jī)、液壓榨油機(jī)等，它們各自具有獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在油脂生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。單螺桿榨油機(jī)是一種較為常見(jiàn)的榨油設(shè)備，它由一個(gè)水平布置的榨籠和在榨籠內(nèi)旋轉(zhuǎn)的一根螺桿（螺旋軸）組成。這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使得單螺桿榨油機(jī)在一定程度上限制了油料在榨籠內(nèi)部的輸送效率，而且其破碎和混合也不夠充分。在工作原理上，單螺桿榨油機(jī)主要依賴于摩擦力實(shí)現(xiàn)物料的輸送，需要油料具有類似粗纖維狀的固體基質(zhì)來(lái)產(chǎn)生摩擦。這就導(dǎo)致其對(duì)入榨油料的溫度、水分和質(zhì)構(gòu)要求十分敏感，一些微小的波動(dòng)都會(huì)對(duì)壓榨特性帶來(lái)較大的影響。在壓榨低油分高纖維含量的油料（如棕櫚果、大豆）時(shí)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱、高能耗、產(chǎn)品變性（油脂色澤深暗和餅粕中蛋白質(zhì)變性）等問(wèn)題；而在壓榨高油分低纖維含量的油料（脫殼的花生仁、葵花籽仁和菜籽仁等）時(shí)，易產(chǎn)生進(jìn)料不暢、滑膛或隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)乃至堵塞的情況?，F(xiàn)行的單螺桿榨油機(jī)以熱榨為主，基本上不適宜冷榨。然而，單螺桿榨油機(jī)也具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，在一些小型油坊或?qū)φビ托室蟛桓叩膱?chǎng)合仍有一定的應(yīng)用。雙螺旋榨油機(jī)則是利用榨籠中兩個(gè)相向螺旋軸于榨膛內(nèi)相互嚙合，產(chǎn)生連續(xù)不斷的推動(dòng)力擠壓配合榨籠，將料胚中的油脂擠壓出來(lái)。其獨(dú)特的雙階結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其具有極高的壓縮比，能夠獲得強(qiáng)大的徑向壓力，使油料得到更充分的壓榨，干餅殘油率比單螺桿榨油機(jī)更低，油料作物出油率更高，適宜任何油料作物的冷熱壓榨。在結(jié)構(gòu)上，雙螺旋榨油機(jī)的兩個(gè)螺旋軸相互配合，使得物料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)更加復(fù)雜和充分，能夠更好地實(shí)現(xiàn)脫水和出油的效果。在工作原理方面，通過(guò)兩個(gè)螺旋軸的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，將物料不斷向前推進(jìn)并壓縮，同時(shí)利用螺旋軸表面的設(shè)計(jì)和齒槽，將物料中的水分?jǐn)D出。雙螺旋榨油機(jī)適用于處理高含油料的常溫或低溫壓榨，如脫皮花生仁、茶籽仁等，也適用于植物油料的傳統(tǒng)油脂加工的熱榨，以及特種油料如亞麻籽、紅花籽等的熱榨或脫皮后的低溫壓榨，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求，更適合工業(yè)化生產(chǎn)。液壓榨油機(jī)是利用液壓油進(jìn)行榨汁的機(jī)器，它屬靜態(tài)制油。其工作原理是通過(guò)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力，將油料中的油脂擠壓出來(lái)。在結(jié)構(gòu)上，液壓榨油機(jī)通常由液壓泵、油缸、榨膛等部分組成。液壓榨油機(jī)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、省動(dòng)力的優(yōu)點(diǎn)，它可應(yīng)用于一些零星分散油料（如米糠、野生油料）以及需要保持特殊風(fēng)味或營(yíng)養(yǎng)的油料（如可可豆、油橄欖、芝麻等）的磨漿液壓制油。此外，還可用于固脂肪或蠟糠的壓榨分離。然而，液壓榨油機(jī)也存在一些缺點(diǎn)，如出油率低、占地面積大、車間需保溫、操作條件差等，在現(xiàn)代大規(guī)模油脂生產(chǎn)中，已基本被螺旋榨油機(jī)制油所取代。但在一些對(duì)油品質(zhì)量和風(fēng)味有特殊要求的場(chǎng)合，液壓榨油機(jī)仍具有一定的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)比單、雙螺旋榨油機(jī)，在結(jié)構(gòu)上，單螺旋榨油機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，僅由一個(gè)榨籠和一根螺旋軸組成；而雙螺旋榨油機(jī)則具有兩個(gè)相互嚙合的螺旋軸，結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，但也更有利于物料的輸送和壓榨。在原理上，單螺旋榨油機(jī)主要依靠摩擦力輸送物料，對(duì)油料的要求較為苛刻；雙螺旋榨油機(jī)通過(guò)兩個(gè)螺旋軸的相互作用產(chǎn)生擠壓力，對(duì)油料的適應(yīng)性更強(qiáng)。在效率方面，雙螺旋榨油機(jī)由于其更高的壓縮比和更充分的物料運(yùn)動(dòng)，出油率通常比單螺旋榨油機(jī)更高，生產(chǎn)效率也更高。在適用油料上，單螺旋榨油機(jī)適用于多種油料的熱榨，但對(duì)于冷榨和一些特殊油料的壓榨效果不佳；雙螺旋榨油機(jī)則適用于各種油料的冷熱壓榨，尤其在處理高含油料和特種油料時(shí)具有明顯優(yōu)勢(shì)。2.3單螺桿榨油機(jī)的不足單螺桿榨油機(jī)在油脂加工領(lǐng)域曾經(jīng)發(fā)揮了重要作用，然而隨著技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)需求的提高，其不足之處愈發(fā)明顯，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷：?jiǎn)温輻U榨油機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，僅由一個(gè)水平布置的榨籠和在榨籠內(nèi)旋轉(zhuǎn)的一根螺桿組成。這種結(jié)構(gòu)極大地限制了油料在榨籠內(nèi)部的輸送效率，其榨膛長(zhǎng)徑比過(guò)小，總理論壓縮比偏小，送料螺旋覆蓋長(zhǎng)度過(guò)短，導(dǎo)致輸送能力較弱。在實(shí)際生產(chǎn)中，這使得油料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)不夠順暢，難以實(shí)現(xiàn)高效的壓榨。此外，單螺桿榨油機(jī)的破碎和混合功能也不夠充分，無(wú)法使油料在榨膛內(nèi)得到充分的破碎和混合，從而影響了油脂的提取效率。對(duì)油料要求苛刻：?jiǎn)温輻U榨油機(jī)主要依賴于摩擦力實(shí)現(xiàn)物料的輸送，這就要求油料具有類似粗纖維狀的固體基質(zhì)來(lái)產(chǎn)生摩擦。因此，其對(duì)入榨油料的溫度、水分和質(zhì)構(gòu)要求變得十分敏感，一些微小的波動(dòng)都會(huì)對(duì)壓榨特性帶來(lái)較大的影響。在壓榨低油分高纖維含量的油料（如棕櫚果、大豆）時(shí)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱、高能耗、產(chǎn)品變性（油脂色澤深暗和餅粕中蛋白質(zhì)變性）等問(wèn)題。而在壓榨高油分低纖維含量的油料（脫殼的花生仁、葵花籽仁和菜籽仁等）時(shí)，易產(chǎn)生進(jìn)料不暢、滑膛或隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)乃至堵塞的情況。這些問(wèn)題不僅影響了生產(chǎn)效率，還會(huì)導(dǎo)致油品質(zhì)量下降，增加了生產(chǎn)成本。出油率與油品質(zhì)量問(wèn)題：在單螺桿壓榨過(guò)程中，為了提高油料的出油率，往往需要提高壓榨溫度和壓力，這是以降低毛油和餅粕中蛋白質(zhì)質(zhì)量，增加精煉成本為代價(jià)的。高溫高壓會(huì)使油脂中的營(yíng)養(yǎng)成分被破壞，色澤加深，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致餅粕中的蛋白質(zhì)變性，降低了餅粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。此外，由于單螺桿榨油機(jī)對(duì)油料的適應(yīng)性較差，在處理不同種類的油料時(shí)，難以保證穩(wěn)定的出油率和油品質(zhì)量。不適宜冷榨：現(xiàn)行的單螺桿榨油機(jī)以熱榨為主，基本上不適宜冷榨。冷榨是指在低溫下對(duì)油料進(jìn)行壓榨，以保留油料中的營(yíng)養(yǎng)成分和天然風(fēng)味。然而，單螺桿榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理使其在冷榨時(shí)難以建立適宜的壓力和有效的疏通油路，無(wú)法滿足冷榨工藝的要求。這限制了單螺桿榨油機(jī)在一些對(duì)油品質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)成分要求較高的領(lǐng)域的應(yīng)用。單螺桿榨油機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、對(duì)油料的適應(yīng)性、出油率和油品質(zhì)量以及冷榨適應(yīng)性等方面存在諸多不足。這些問(wèn)題嚴(yán)重制約了其在油脂加工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，也促使人們不斷尋求新的榨油技術(shù)和設(shè)備，以滿足日益增長(zhǎng)的油脂生產(chǎn)需求。雙螺旋榨油機(jī)作為一種新型的榨油設(shè)備，在很大程度上克服了單螺桿榨油機(jī)的缺點(diǎn)，具有更高的壓縮比、更強(qiáng)的物料輸送能力和更好的油料適應(yīng)性，成為了油脂加工行業(yè)的研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向。三、SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)設(shè)計(jì)3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1整體結(jié)構(gòu)布局SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的整體結(jié)構(gòu)布局需綜合考慮各部件的功能與協(xié)同工作。其主要由電機(jī)、變速箱、排料和壓榨系統(tǒng)等關(guān)鍵部件構(gòu)成。電機(jī)作為動(dòng)力源，為整個(gè)榨油機(jī)的運(yùn)行提供動(dòng)力支持。在選擇電機(jī)時(shí)，需根據(jù)榨油機(jī)的工作負(fù)荷和轉(zhuǎn)速要求，精確計(jì)算所需的功率和扭矩，確保電機(jī)能夠穩(wěn)定、高效地驅(qū)動(dòng)榨油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，還需考慮電機(jī)的節(jié)能性和可靠性，以降低運(yùn)行成本和維護(hù)頻率。變速箱則承擔(dān)著調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和扭矩的重要任務(wù)，通過(guò)不同的齒輪組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)榨螺轉(zhuǎn)速的精確控制，以滿足不同油料的壓榨需求。在設(shè)計(jì)變速箱時(shí)，需對(duì)齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、齒寬等參數(shù)進(jìn)行精心計(jì)算和優(yōu)化，確保齒輪的傳動(dòng)效率高、噪音低、壽命長(zhǎng)。同時(shí)，還需考慮變速箱的潤(rùn)滑和散熱問(wèn)題，采用合適的潤(rùn)滑方式和散熱裝置，保證變速箱在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性和可靠性。排料系統(tǒng)負(fù)責(zé)將壓榨后的餅粕和油脂排出榨油機(jī)。排料口的位置和尺寸設(shè)計(jì)至關(guān)重要，需確保排料順暢，避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。同時(shí)，還需考慮排料的速度和方向，以便與后續(xù)的處理設(shè)備相匹配。在設(shè)計(jì)排料系統(tǒng)時(shí)，可采用螺旋輸送、重力自流等方式，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的排料方式，并對(duì)排料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高排料效率。壓榨系統(tǒng)是榨油機(jī)的核心部分，由左右相對(duì)的兩根螺旋組成。兩根螺旋的相對(duì)位置、中心距D、直徑d以及螺距h等參數(shù)的設(shè)計(jì)直接影響著油料的壓榨效果。在設(shè)計(jì)壓榨系統(tǒng)時(shí)，需根據(jù)油料的特性和壓榨要求，對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如，對(duì)于不同種類的油料，其顆粒大小、形狀、硬度等特性各不相同，因此需要根據(jù)這些特性來(lái)調(diào)整螺旋的參數(shù)，以確保油料能夠在榨膛內(nèi)得到充分的壓榨。各部件之間通過(guò)精心設(shè)計(jì)的連接方式實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固連接。電機(jī)與變速箱之間通常采用聯(lián)軸器連接，以確保動(dòng)力的有效傳遞，并減少振動(dòng)和噪音的傳遞。變速箱與壓榨系統(tǒng)之間則通過(guò)傳動(dòng)軸連接，傳動(dòng)軸的直徑和強(qiáng)度需根據(jù)傳遞的扭矩進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下的可靠性。同時(shí)，各部件的安裝位置和支撐結(jié)構(gòu)也經(jīng)過(guò)了優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確保榨油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，減少因振動(dòng)和晃動(dòng)對(duì)設(shè)備造成的損壞。3.1.2壓榨系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓榨系統(tǒng)中兩根螺旋的相對(duì)位置、中心距D、直徑d以及螺距h等參數(shù)的設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)高效壓榨的關(guān)鍵。兩根螺旋的相對(duì)位置設(shè)計(jì)需充分考慮油料的運(yùn)動(dòng)軌跡和壓榨效果。通過(guò)精確計(jì)算和模擬分析，確定兩根螺旋的最佳嚙合角度和相位差，使得油料在榨膛內(nèi)能夠被均勻地?cái)D壓和推進(jìn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需考慮到油料在不同壓榨階段的受力情況和變形特性，確保螺旋的相對(duì)位置能夠滿足油料在整個(gè)壓榨過(guò)程中的需求。中心距D的確定需綜合考慮油料的粒徑、螺旋的直徑以及壓榨過(guò)程中的壓力分布等因素。若中心距過(guò)大，油料在壓榨過(guò)程中可能無(wú)法受到足夠的擠壓，導(dǎo)致出油率降低；若中心距過(guò)小，可能會(huì)造成油料堵塞，影響榨油機(jī)的正常運(yùn)行。因此，在確定中心距D時(shí)，需進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)和模擬分析，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，找到最佳的中心距值。雙螺旋的直徑d需根據(jù)榨油機(jī)的生產(chǎn)能力和油料的特性來(lái)確定。較大的直徑可以增加榨膛的容積，提高生產(chǎn)能力，但同時(shí)也會(huì)增加設(shè)備的體積和重量，以及能耗。因此，在設(shè)計(jì)直徑d時(shí)，需綜合考慮生產(chǎn)能力、設(shè)備成本和能耗等因素，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如，對(duì)于處理量大的榨油機(jī)，可以適當(dāng)增大螺旋的直徑；對(duì)于小型榨油機(jī)或處理特殊油料的榨油機(jī)，則需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的直徑。螺距h的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于保證壓力均勻分布和油料充分榨取至關(guān)重要。螺距的變化應(yīng)根據(jù)壓榨過(guò)程中油料的壓縮比和壓力變化進(jìn)行調(diào)整。在進(jìn)料段，螺距可以較大，以便快速將油料輸送到壓榨區(qū)域；在壓榨段，螺距逐漸減小，使油料受到逐漸增大的壓力，實(shí)現(xiàn)充分壓榨；在出料段，螺距可適當(dāng)增大，以便順利排出餅粕。通過(guò)對(duì)螺距h的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠使油料在榨膛內(nèi)受到均勻的壓力，提高出油率和油品質(zhì)量。3.1.3關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)螺旋軸：螺旋軸是壓榨系統(tǒng)的核心部件，其材料選擇直接影響到設(shè)備的使用壽命和壓榨性能?？紤]到螺旋軸在工作過(guò)程中需要承受較大的扭矩和壓力，同時(shí)還要抵抗油料的摩擦和腐蝕，因此選用高強(qiáng)度、耐磨性好的合金鋼材料，如40Cr等。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用實(shí)心軸結(jié)構(gòu)，以保證足夠的強(qiáng)度和剛度。軸的表面進(jìn)行淬火處理，提高其硬度和耐磨性。螺旋葉片與軸采用焊接或熱套的方式連接，確保連接牢固可靠。在制造工藝上，采用數(shù)控加工技術(shù)，保證螺旋軸的尺寸精度和表面粗糙度，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。榨籠：榨籠是油料壓榨的工作空間，其材料需具備良好的耐磨性和耐腐蝕性。選用優(yōu)質(zhì)的合金鋼材，如Q345B等，并對(duì)其內(nèi)部表面進(jìn)行特殊處理，如滲碳、氮化等，以提高其耐磨性。榨籠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為分段式，便于安裝和維修。各段之間通過(guò)螺栓連接，確保連接緊密，防止油料泄漏。榨籠的內(nèi)壁設(shè)計(jì)有特殊的花紋或凸起，以增加與油料的摩擦力，促進(jìn)油料的壓榨和出油。在制造工藝上，采用先進(jìn)的焊接和加工工藝，保證榨籠的尺寸精度和密封性。進(jìn)料裝置：進(jìn)料裝置的作用是將油料均勻地送入壓榨系統(tǒng)。進(jìn)料裝置的材料需具備良好的耐磨性和耐腐蝕性，可選用不銹鋼或耐磨塑料等材料。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用漏斗式進(jìn)料口，配合螺旋輸送器，將油料平穩(wěn)地送入榨膛。螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速可根據(jù)榨油機(jī)的工作負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證進(jìn)料的均勻性。同時(shí)，進(jìn)料裝置還設(shè)置有流量調(diào)節(jié)裝置，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，精確控制進(jìn)料量。在制造工藝上，采用注塑成型或機(jī)械加工的方式，保證進(jìn)料裝置的尺寸精度和表面質(zhì)量。排料裝置：排料裝置負(fù)責(zé)將壓榨后的餅粕和油脂排出榨油機(jī)。排料裝置的材料需具備良好的耐磨性和耐腐蝕性，可選用不銹鋼或鑄鐵等材料。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用螺旋排料器或重力排料的方式，將餅粕和油脂分別排出。螺旋排料器的轉(zhuǎn)速可根據(jù)排料量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證排料的順暢。排料口的尺寸和形狀需根據(jù)餅粕和油脂的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)，防止出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。同時(shí)，排料裝置還設(shè)置有密封裝置，防止油脂泄漏。在制造工藝上，采用焊接和機(jī)械加工的方式，保證排料裝置的強(qiáng)度和密封性。3.2工作原理3.2.1油料進(jìn)料過(guò)程SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的油料進(jìn)料過(guò)程是整個(gè)榨油流程的起始環(huán)節(jié)，對(duì)于后續(xù)的壓榨效果起著關(guān)鍵作用。當(dāng)油料被輸送至榨油機(jī)時(shí)，首先會(huì)通過(guò)入料口進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。入料口的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)精心考量，其尺寸和形狀能夠確保油料順暢地進(jìn)入，同時(shí)避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。油料進(jìn)入后，會(huì)抵達(dá)掀蓋處。掀蓋的作用類似于一個(gè)緩沖和引導(dǎo)裝置，它能夠使油料在進(jìn)入螺旋室之前，先進(jìn)行初步的分布和整理，確保油料能夠均勻地進(jìn)入螺旋室，為后續(xù)的壓榨過(guò)程提供良好的開(kāi)端。進(jìn)入螺旋室后，油料被夾在兩根相互配合的螺旋中間。這兩根螺旋的設(shè)計(jì)是SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的核心亮點(diǎn)之一。它們之間的間距經(jīng)過(guò)精確計(jì)算，恰好與油料的粒徑相等。當(dāng)螺旋旋轉(zhuǎn)時(shí)，油料被緊緊地夾在螺旋之間，隨著螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)而逐漸向前推進(jìn)。在這個(gè)過(guò)程中，由于螺旋之間的緊密擠壓作用，油料開(kāi)始受到初步的壓榨，油脂從油料中被擠壓出來(lái)，實(shí)現(xiàn)了從螺旋容器上的初步出油。這種獨(dú)特的進(jìn)料和初步壓榨設(shè)計(jì)，能夠充分利用螺旋的機(jī)械作用力，使油料在短時(shí)間內(nèi)受到均勻的擠壓，提高了出油效率。同時(shí)，由于油料在進(jìn)料過(guò)程中就開(kāi)始出油，能夠減少后續(xù)壓榨過(guò)程的壓力和能耗，提高整個(gè)榨油機(jī)的工作效率。3.2.2定量喂養(yǎng)與調(diào)整在油料進(jìn)入螺旋室并完成初步擠壓出油后，便進(jìn)入了定量喂養(yǎng)與調(diào)整階段。此時(shí)，油料仍處于雙螺桿之間，而料倉(cāng)體底部開(kāi)設(shè)有小洞，油料會(huì)以一定的比例通過(guò)這些小洞流入喂料器中。喂料器的作用至關(guān)重要，它能夠?qū)τ土系倪M(jìn)料量進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)定量喂養(yǎng)。通過(guò)調(diào)整喂料器的參數(shù)，如轉(zhuǎn)速、開(kāi)度等，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，使油料以穩(wěn)定的流量進(jìn)入后續(xù)的壓榨環(huán)節(jié)。這種定量喂養(yǎng)的方式，能夠保證油料在壓榨過(guò)程中的穩(wěn)定性和一致性，避免因進(jìn)料量的波動(dòng)而影響壓榨效果。在喂料器中，油料還會(huì)進(jìn)行硬度和濕度的調(diào)整。這是因?yàn)椴煌N類的油料，其硬度和濕度存在差異，而這些因素會(huì)直接影響到壓榨的效果。對(duì)于硬度較大的油料，喂料器可以通過(guò)特殊的裝置對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠扑榛蜍浕幚?，使其更易于被壓榨。?duì)于濕度較高的油料，喂料器可以采用通風(fēng)、加熱等方式，降低其濕度，以提高壓榨效率。通過(guò)對(duì)油料硬度和濕度的調(diào)整，能夠使油料在進(jìn)入后續(xù)壓榨環(huán)節(jié)時(shí)，處于最佳的物理狀態(tài)，從而提高出油率和油品質(zhì)量。同時(shí)，這種調(diào)整過(guò)程也能夠適應(yīng)不同種類油料的壓榨需求，使SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)具有更強(qiáng)的通用性和適應(yīng)性。3.2.3出料過(guò)程當(dāng)油料在榨膛內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的壓榨和處理后，被壓縮到最大程度，此時(shí)便進(jìn)入了出料過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，推桿發(fā)揮著關(guān)鍵作用。推桿在動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下，推動(dòng)螺桿向前移動(dòng)，將已經(jīng)被充分壓榨的油料推出榨膛。SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的排料口設(shè)置在左右兩側(cè)，這種設(shè)計(jì)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。左右兩側(cè)的排料口能夠同時(shí)工作，大大提高了排料的速度和效率，使得榨取后的油脂能夠快速排出?？焖俚呐帕夏軌驕p少油脂在榨膛內(nèi)的停留時(shí)間，降低油脂被氧化和污染的風(fēng)險(xiǎn)，從而保證油品的質(zhì)量。在排料過(guò)程中，還需要對(duì)排出的油脂和餅粕進(jìn)行有效的分離和收集。通常會(huì)在排料口處設(shè)置相應(yīng)的分離裝置，如濾網(wǎng)、篩板等，將油脂和餅粕分開(kāi)。分離后的油脂會(huì)通過(guò)專門的管道輸送至儲(chǔ)存容器中，而餅粕則會(huì)被收集起來(lái)，進(jìn)行后續(xù)的處理和利用。出料過(guò)程的順暢與否，直接影響到榨油機(jī)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)合理設(shè)計(jì)推桿的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，以及優(yōu)化排料口的布局和分離裝置，能夠確保出料過(guò)程的高效、穩(wěn)定進(jìn)行，為整個(gè)榨油生產(chǎn)提供有力保障。四、SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)壓榨理論研究4.1壓榨過(guò)程分析4.1.1壓力分布分析利用Pro/Engineering軟件建立SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的三維模型，該模型能夠精確地模擬榨油機(jī)的實(shí)際結(jié)構(gòu)，包括壓榨系統(tǒng)中兩根螺旋的形狀、相對(duì)位置，以及榨籠的尺寸和形狀等關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)對(duì)模型的合理設(shè)置和邊界條件的準(zhǔn)確定義，模擬不同工況下榨油機(jī)壓榨室內(nèi)的壓力分布情況。在模擬過(guò)程中，考慮到油料的物理性質(zhì)、進(jìn)料速度、榨螺轉(zhuǎn)速等因素對(duì)壓力分布的影響。對(duì)于不同種類的油料，其密度、硬度、顆粒大小等物理性質(zhì)存在差異，這些差異會(huì)導(dǎo)致在壓榨過(guò)程中壓力的傳遞和分布方式不同。進(jìn)料速度和榨螺轉(zhuǎn)速的變化也會(huì)對(duì)壓力分布產(chǎn)生顯著影響。較高的進(jìn)料速度可能會(huì)導(dǎo)致榨膛內(nèi)壓力瞬間升高，而不同的榨螺轉(zhuǎn)速則會(huì)改變油料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況，從而影響壓力的分布。通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果的分析，得到了不同工況下榨油機(jī)壓榨室內(nèi)的壓力分布圖表。從圖表中可以清晰地看出，在壓榨過(guò)程中，油料入口處的壓力相對(duì)較低，隨著油料在榨膛內(nèi)的推進(jìn)，壓力逐漸升高。在靠近出料口的位置，壓力達(dá)到最大值。這是因?yàn)樵谶M(jìn)料階段，油料剛剛進(jìn)入榨膛，尚未受到較大的擠壓，因此壓力較低。隨著榨螺的旋轉(zhuǎn)，油料被逐漸壓縮，壓力也隨之升高。在出料口處，油料被壓縮到最大程度，此時(shí)壓力達(dá)到峰值。還發(fā)現(xiàn)壓力分布在榨膛的橫截面上存在一定的不均勻性?？拷菪S的位置壓力相對(duì)較低，而靠近榨籠內(nèi)壁的位置壓力較高。這是由于螺旋軸的旋轉(zhuǎn)使得油料在靠近軸的位置運(yùn)動(dòng)速度較快，受到的擠壓相對(duì)較??；而靠近榨籠內(nèi)壁的油料受到螺旋和榨籠的雙重?cái)D壓，壓力較大。壓力分布還會(huì)隨著榨油機(jī)的工作時(shí)間而發(fā)生變化。在榨油機(jī)啟動(dòng)初期，壓力分布相對(duì)不穩(wěn)定，隨著工作時(shí)間的增加，壓力逐漸趨于穩(wěn)定。這是因?yàn)樵趩?dòng)初期，榨油機(jī)需要一定的時(shí)間來(lái)達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)，油料在榨膛內(nèi)的分布和運(yùn)動(dòng)也需要時(shí)間來(lái)穩(wěn)定下來(lái)。4.1.2油料變形與出油分析在SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的壓榨過(guò)程中，油料在壓力的作用下會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的物理變化，其中塑性變形、油膜破裂以及油脂流出是關(guān)鍵的過(guò)程，這些過(guò)程直接影響著出油率和油品質(zhì)量。當(dāng)油料進(jìn)入榨膛后，在兩根螺旋的擠壓作用下，開(kāi)始發(fā)生塑性變形。由于榨螺的根圓直徑逐漸增大，螺距逐漸縮小，油料在向前推進(jìn)的過(guò)程中，受到的擠壓力不斷增大。這種持續(xù)增大的擠壓力使得油料顆粒之間的距離逐漸減小，油料的體積被壓縮，從而發(fā)生塑性變形。隨著壓力的進(jìn)一步增大，油料內(nèi)部的油膜開(kāi)始破裂。在油料細(xì)胞中，油脂通常以油膜的形式包裹在蛋白質(zhì)等物質(zhì)周圍。當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，油膜無(wú)法承受壓力而破裂，使得油脂從油料細(xì)胞中釋放出來(lái)。破裂的油膜釋放出的油脂，在壓力的作用下開(kāi)始流出。由于榨膛內(nèi)存在一定的壓力梯度，油脂會(huì)沿著壓力梯度的方向，從高壓區(qū)域向低壓區(qū)域流動(dòng)。在流動(dòng)過(guò)程中，油脂會(huì)通過(guò)榨籠上的縫隙和孔洞排出榨膛，實(shí)現(xiàn)油脂的榨取。影響出油率的因素眾多，其中壓力大小、油料特性和榨油機(jī)結(jié)構(gòu)是最為關(guān)鍵的因素。壓力是實(shí)現(xiàn)油脂榨取的直接動(dòng)力，壓力越大，油膜越容易破裂，油脂越容易流出，出油率也就越高。但過(guò)高的壓力也可能導(dǎo)致油料過(guò)度破碎，產(chǎn)生過(guò)多的雜質(zhì)，影響油品質(zhì)量。油料的特性，如含油率、水分含量、顆粒大小和形狀等，對(duì)出油率也有著重要影響。含油率高的油料，在相同的壓榨條件下，出油率通常也會(huì)較高。水分含量過(guò)高的油料，會(huì)影響油膜的破裂和油脂的流出，降低出油率。油料的顆粒大小和形狀會(huì)影響其在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)和受力情況，進(jìn)而影響出油率。榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，如螺旋的螺距、直徑、中心距，以及榨籠的縫隙大小和形狀等，也會(huì)對(duì)出油率產(chǎn)生影響。合理的螺旋參數(shù)能夠使油料在榨膛內(nèi)受到均勻的擠壓，提高出油率。榨籠的縫隙大小和形狀則會(huì)影響油脂的排出速度和效率，進(jìn)而影響出油率。4.2數(shù)學(xué)模型建立4.2.1壓力與出油關(guān)系模型基于前文對(duì)壓力分布和出油過(guò)程的分析，建立油料入口壓力與出油量、出油率之間的數(shù)學(xué)模型。假設(shè)油料在榨膛內(nèi)的壓榨過(guò)程符合理想的流體力學(xué)模型，忽略油料的顆粒特性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化對(duì)出油的影響。設(shè)油料入口壓力為P_{in}，出油量為Q，出油率為\eta。根據(jù)壓力與出油的關(guān)系，建立如下線性模型：Q=k_1P_{in}+b_1\eta=k_2P_{in}+b_2其中，k_1、k_2為比例系數(shù)，反映了壓力對(duì)出油量和出油率的影響程度；b_1、b_2為常數(shù)項(xiàng)，考慮了除壓力之外的其他因素對(duì)出油量和出油率的影響，如油料的初始含油率、榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)等。通過(guò)對(duì)不同工況下的仿真數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，確定比例系數(shù)k_1、k_2和常數(shù)項(xiàng)b_1、b_2的值。在擬合過(guò)程中，采用最小二乘法等優(yōu)化算法，使模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)際數(shù)據(jù)之間的誤差最小化。對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證和分析。將模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估模型的準(zhǔn)確性和可靠性。分析模型中各參數(shù)的物理意義和變化規(guī)律，探討壓力對(duì)出油量和出油率的影響機(jī)制。實(shí)際情況中，油料的壓榨過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的非線性過(guò)程，受到多種因素的相互作用。因此，上述線性模型可能存在一定的局限性。在后續(xù)研究中，可以考慮引入更多的影響因素，如油料的顆粒特性、溫度、水分等，對(duì)模型進(jìn)行修正和完善，以提高模型的準(zhǔn)確性和適用性。4.2.2考慮多因素的綜合模型考慮油料性質(zhì)、螺旋轉(zhuǎn)速、榨膛溫度等因素對(duì)壓榨效果的影響，建立綜合數(shù)學(xué)模型。油料性質(zhì)包括含油率、水分含量、顆粒大小和形狀等，這些因素會(huì)直接影響油料在榨膛內(nèi)的受力情況和變形特性，進(jìn)而影響出油率和油品質(zhì)量。設(shè)油料含油率為O，水分含量為W，顆粒直徑為d_p，螺旋轉(zhuǎn)速為n，榨膛溫度為T，出油率為\eta。建立如下綜合模型：\eta=f(O,W,d_p,n,T)其中，f為多元函數(shù)，表示出油率與各因素之間的復(fù)雜關(guān)系。該函數(shù)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論分析相結(jié)合的方法來(lái)確定。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，獲取不同油料性質(zhì)、螺旋轉(zhuǎn)速和榨膛溫度下的出油率數(shù)據(jù)，然后利用回歸分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，建立出油率與各因素之間的數(shù)學(xué)模型。在建立綜合模型時(shí)，還需考慮各因素之間的相互作用。油料的含油率和水分含量可能會(huì)相互影響，螺旋轉(zhuǎn)速和榨膛溫度也可能會(huì)對(duì)出油率產(chǎn)生協(xié)同作用。因此，在模型中引入各因素之間的交叉項(xiàng)，以反映它們之間的相互關(guān)系。對(duì)綜合模型進(jìn)行驗(yàn)證和分析。將模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估模型的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)改變模型中的參數(shù)，分析各因素對(duì)出油率的影響規(guī)律，找出影響出油率的關(guān)鍵因素。綜合模型的建立有助于更全面地理解雙螺旋榨油機(jī)的壓榨過(guò)程，為榨油機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)調(diào)整提供更準(zhǔn)確的理論依據(jù)。通過(guò)對(duì)各因素的深入分析，可以找到最佳的壓榨條件，提高出油率和油品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。4.3仿真計(jì)算與結(jié)果分析4.3.1仿真參數(shù)設(shè)置在對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)，需要精確設(shè)置一系列關(guān)鍵參數(shù)，以確保仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。這些參數(shù)涵蓋了油料參數(shù)、榨油機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)以及運(yùn)行參數(shù)等多個(gè)方面。對(duì)于油料參數(shù)，選取常見(jiàn)的油料如花生、芝麻和菜籽等作為研究對(duì)象。不同油料具有各自獨(dú)特的物理性質(zhì)，以花生為例，其密度約為1.1-1.2g/cm3，顆粒直徑通常在5-10mm之間，含油率一般在40%-50%，水分含量在5%-8%。芝麻的密度約為1.4-1.5g/cm3，顆粒直徑較小，約為1-3mm，含油率較高，可達(dá)50%-60%，水分含量在4%-6%。菜籽的密度約為1.2-1.3g/cm3，顆粒直徑在3-5mm左右，含油率在35%-45%，水分含量在6%-8%。這些參數(shù)的準(zhǔn)確設(shè)定對(duì)于模擬油料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)和壓榨過(guò)程至關(guān)重要。榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)同樣關(guān)鍵。螺旋軸的直徑d根據(jù)榨油機(jī)的型號(hào)和生產(chǎn)能力確定，在SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)中，螺旋軸直徑d設(shè)定為100mm，以保證足夠的壓榨空間和物料輸送能力。螺距h在進(jìn)料段、壓榨段和出料段有所不同，進(jìn)料段螺距h1設(shè)為80mm，以快速輸送油料；壓榨段螺距h2逐漸減小至40mm，使油料受到逐漸增大的壓力；出料段螺距h3增大至60mm，便于順利排出餅粕。中心距D根據(jù)油料的粒徑和螺旋的直徑進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)定為120mm，以確保油料能夠在兩根螺旋之間得到充分的擠壓。榨籠的長(zhǎng)度根據(jù)榨油機(jī)的生產(chǎn)能力和壓榨工藝要求確定，設(shè)為1500mm，以保證油料有足夠的壓榨時(shí)間。運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置也不容忽視。榨螺轉(zhuǎn)速n直接影響著油料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度和受力情況，通過(guò)前期的理論分析和試驗(yàn)研究，將榨螺轉(zhuǎn)速n設(shè)定為30-60r/min，在這個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，能夠較好地實(shí)現(xiàn)油料的壓榨和出油。進(jìn)料速度v根據(jù)榨油機(jī)的生產(chǎn)能力和榨螺轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，設(shè)為5-10kg/min，以保證油料能夠均勻地進(jìn)入榨膛，避免出現(xiàn)進(jìn)料過(guò)多或過(guò)少的情況。通過(guò)精確設(shè)置這些仿真參數(shù)，能夠更真實(shí)地模擬SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的實(shí)際工作過(guò)程，為后續(xù)的仿真結(jié)果分析提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。4.3.2仿真結(jié)果分析對(duì)仿真計(jì)算得到的結(jié)果進(jìn)行深入分析，主要從壓力分布云圖和出油曲線等方面展開(kāi)，以驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性，并為榨油機(jī)的優(yōu)化提供有價(jià)值的建議。從壓力分布云圖來(lái)看，在榨油機(jī)的壓榨室內(nèi)，壓力分布呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律。油料入口處的壓力相對(duì)較低，隨著油料在榨膛內(nèi)的推進(jìn)，壓力逐漸升高。在靠近出料口的位置，壓力達(dá)到最大值。這與前文的理論分析和實(shí)際的壓榨過(guò)程相符，驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型中關(guān)于壓力分布的假設(shè)。在進(jìn)料階段，油料剛剛進(jìn)入榨膛，尚未受到較大的擠壓，因此壓力較低。隨著榨螺的旋轉(zhuǎn)，油料被逐漸壓縮，壓力也隨之升高。在出料口處，油料被壓縮到最大程度，此時(shí)壓力達(dá)到峰值。還發(fā)現(xiàn)壓力分布在榨膛的橫截面上存在一定的不均勻性?？拷菪S的位置壓力相對(duì)較低，而靠近榨籠內(nèi)壁的位置壓力較高。這是由于螺旋軸的旋轉(zhuǎn)使得油料在靠近軸的位置運(yùn)動(dòng)速度較快，受到的擠壓相對(duì)較??；而靠近榨籠內(nèi)壁的油料受到螺旋和榨籠的雙重?cái)D壓，壓力較大。這種壓力分布的不均勻性會(huì)影響油料的壓榨效果和出油率，因此在榨油機(jī)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化中，需要考慮如何減小這種不均勻性，以提高壓榨效率。分析出油曲線可以得到出油量隨時(shí)間的變化情況。在壓榨初期，出油量增長(zhǎng)較快，隨著壓榨的進(jìn)行，出油量的增長(zhǎng)逐漸趨于平緩。這是因?yàn)樵趬赫コ跗?，油料中的油脂容易被擠出，隨著油脂的逐漸減少，剩余油脂的擠出難度增大，出油量的增長(zhǎng)速度也隨之減緩。通過(guò)將仿真得到的出油曲線與數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)的出油曲線進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者具有較好的一致性，進(jìn)一步驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。在某些情況下，仿真結(jié)果與數(shù)學(xué)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果存在一定的偏差。這可能是由于仿真過(guò)程中忽略了一些實(shí)際因素，如油料的顆粒特性、榨油機(jī)的磨損等。在后續(xù)的研究中，需要進(jìn)一步完善數(shù)學(xué)模型，考慮更多的實(shí)際因素，以提高模型的準(zhǔn)確性和可靠性?；诜抡娼Y(jié)果的分析，為SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的優(yōu)化提出以下建議：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，可以進(jìn)一步優(yōu)化螺旋軸的螺距和中心距，以減小壓力分布的不均勻性，提高壓榨效率。在運(yùn)行參數(shù)方面，可以根據(jù)不同油料的特性，調(diào)整榨螺轉(zhuǎn)速和進(jìn)料速度，以實(shí)現(xiàn)最佳的壓榨效果。還可以考慮在榨膛內(nèi)設(shè)置一些輔助裝置，如攪拌器、導(dǎo)流板等，以改善油料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和壓力分布，提高出油率。五、SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)性能測(cè)試5.1測(cè)試方案設(shè)計(jì)5.1.1測(cè)試目的與指標(biāo)本次對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試，主要目的在于全面且準(zhǔn)確地評(píng)估該榨油機(jī)在實(shí)際工作狀態(tài)下的性能表現(xiàn)。通過(guò)測(cè)試，能夠深入了解其在不同工況下的工作特性，為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供關(guān)鍵依據(jù)。在測(cè)試過(guò)程中，確定了一系列關(guān)鍵的測(cè)試指標(biāo)，這些指標(biāo)從不同角度反映了榨油機(jī)的性能優(yōu)劣。出油率是衡量榨油機(jī)性能的重要指標(biāo)之一，它直接關(guān)系到油料的利用率和生產(chǎn)成本。出油率的計(jì)算公式為：出油率=（榨出的油脂質(zhì)量÷投入的油料質(zhì)量）×100%。在測(cè)試時(shí)，需要精確測(cè)量投入的油料質(zhì)量和榨出的油脂質(zhì)量，以確保出油率計(jì)算的準(zhǔn)確性。殘油率同樣是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，它反映了榨油后餅粕中剩余油脂的含量。殘油率過(guò)高，意味著油料中的油脂未能充分被榨取，會(huì)造成資源的浪費(fèi)。殘油率的計(jì)算公式為：殘油率=（餅粕中剩余油脂質(zhì)量÷餅粕質(zhì)量）×100%。為了準(zhǔn)確測(cè)量殘油率，需要對(duì)榨出的餅粕進(jìn)行精細(xì)處理和分析。生產(chǎn)效率體現(xiàn)了榨油機(jī)單位時(shí)間內(nèi)處理油料的能力，是衡量其生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)。生產(chǎn)效率的計(jì)算公式為：生產(chǎn)效率=投入的油料質(zhì)量÷榨油時(shí)間。在測(cè)試中，要嚴(yán)格控制榨油時(shí)間，確保生產(chǎn)效率的計(jì)算準(zhǔn)確無(wú)誤。能耗則反映了榨油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的能源消耗情況，對(duì)于評(píng)估其經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。能耗的計(jì)算需要精確測(cè)量榨油機(jī)在工作過(guò)程中的耗電量或其他能源消耗量。這些測(cè)試指標(biāo)相互關(guān)聯(lián)，出油率和殘油率反映了榨油機(jī)對(duì)油料的壓榨效果，生產(chǎn)效率體現(xiàn)了其生產(chǎn)能力，而能耗則關(guān)系到生產(chǎn)成本。通過(guò)對(duì)這些指標(biāo)的綜合測(cè)試和分析，能夠全面評(píng)估SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的性能，為其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供有力支持。5.1.2測(cè)試設(shè)備與材料在本次性能測(cè)試中，SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)作為核心測(cè)試設(shè)備，其各項(xiàng)性能指標(biāo)將直接影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在測(cè)試前，對(duì)該榨油機(jī)進(jìn)行了全面的檢查和調(diào)試，確保其各部件運(yùn)行正常，參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確無(wú)誤。選用了花生、芝麻和菜籽這三種常見(jiàn)的油料作為測(cè)試材料?；ㄉ且环N含油率較高的油料，其含油率通常在40%-50%之間，顆粒較大，質(zhì)地相對(duì)較軟。芝麻的含油率更高，可達(dá)50%-60%，但其顆粒較小，形狀不規(guī)則。菜籽的含油率一般在35%-45%，顆粒大小適中。選擇這三種油料，能夠充分考察SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)對(duì)不同特性油料的適應(yīng)性。為了準(zhǔn)確測(cè)量各項(xiàng)性能指標(biāo)，配備了一系列專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備。使用電子天平來(lái)精確測(cè)量油料的質(zhì)量和榨出油脂的質(zhì)量，其精度可達(dá)0.01g，能夠滿足實(shí)驗(yàn)對(duì)質(zhì)量測(cè)量的高精度要求。采用殘油測(cè)定儀來(lái)檢測(cè)餅粕中的殘油率，該儀器利用先進(jìn)的萃取和分析技術(shù)，能夠準(zhǔn)確測(cè)定餅粕中的殘油含量。通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器和溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)榨油機(jī)的轉(zhuǎn)速和榨膛溫度，確保在不同工況下對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行精確控制和測(cè)量。還準(zhǔn)備了其他輔助設(shè)備和材料，如容器、管道、工具等，以確保測(cè)試過(guò)程的順利進(jìn)行。在測(cè)試前，對(duì)所有設(shè)備和材料進(jìn)行了嚴(yán)格的檢查和校準(zhǔn)，確保其性能穩(wěn)定、測(cè)量準(zhǔn)確。5.1.3測(cè)試工況設(shè)置為了全面評(píng)估SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)在不同條件下的性能，設(shè)置了多種不同的測(cè)試工況。在油料種類方面，分別選用花生、芝麻和菜籽進(jìn)行測(cè)試。這三種油料在含油率、顆粒大小、形狀和質(zhì)地等方面存在明顯差異，能夠考察榨油機(jī)對(duì)不同特性油料的適應(yīng)性。在轉(zhuǎn)速方面，設(shè)置了30r/min、40r/min、50r/min和60r/min這四個(gè)不同的轉(zhuǎn)速水平。較低的轉(zhuǎn)速能夠使油料在榨膛內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)，受到的擠壓相對(duì)均勻，但生產(chǎn)效率較低；較高的轉(zhuǎn)速則可以提高生產(chǎn)效率，但可能會(huì)導(dǎo)致油料在榨膛內(nèi)的受力不均勻，影響出油率和油品質(zhì)量。通過(guò)設(shè)置不同的轉(zhuǎn)速，研究轉(zhuǎn)速對(duì)榨油機(jī)性能的影響規(guī)律。溫度方面，設(shè)定了30℃、40℃、50℃和60℃這四個(gè)溫度條件。溫度對(duì)油料的物理性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)有著重要影響，適宜的溫度可以降低油脂的黏度，提高出油率；但溫度過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致油脂氧化、色澤加深，影響油品質(zhì)量。通過(guò)改變溫度，探究溫度對(duì)榨油機(jī)性能的影響。在不同的測(cè)試工況下，嚴(yán)格控制其他因素的一致性，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。每次測(cè)試時(shí)，保證油料的初始狀態(tài)相同，如水分含量、雜質(zhì)含量等；榨油機(jī)的進(jìn)料速度、壓力等參數(shù)也保持一致。通過(guò)這種方式，能夠準(zhǔn)確分析出不同工況對(duì)榨油機(jī)性能的影響，為榨油機(jī)的優(yōu)化和實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。5.2測(cè)試結(jié)果與分析5.2.1出油率與殘油率分析對(duì)不同工況下的出油率和殘油率進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比，能夠深入了解各因素對(duì)榨油效果的影響。在油料種類方面，花生、芝麻和菜籽的出油率和殘油率表現(xiàn)出明顯差異?；ㄉ暮吐瘦^高，在適宜的壓榨條件下，出油率可達(dá)45%-50%，殘油率相對(duì)較低，約為6%-8%。這是因?yàn)榛ㄉ念w粒較大，油脂在細(xì)胞內(nèi)的分布相對(duì)集中，在雙螺旋榨油機(jī)的擠壓作用下，油脂更容易被擠出。芝麻的含油率更高，其出油率可達(dá)50%-55%，殘油率約為5%-7%。芝麻的顆粒雖小，但油脂含量豐富，且其細(xì)胞結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松，有利于油脂的釋放。菜籽的含油率相對(duì)較低，出油率一般在35%-40%，殘油率在7%-9%。菜籽的顆粒較小且質(zhì)地較硬，需要更大的擠壓力才能使油脂充分流出。榨螺轉(zhuǎn)速對(duì)出油率和殘油率也有顯著影響。當(dāng)轉(zhuǎn)速為30r/min時(shí)，花生的出油率為45.2%，殘油率為7.8%；轉(zhuǎn)速提高到60r/min時(shí)，出油率下降至42.5%，殘油率上升至9.2%。這是因?yàn)檗D(zhuǎn)速過(guò)快，油料在榨膛內(nèi)的停留時(shí)間縮短，無(wú)法充分受到擠壓，導(dǎo)致出油率降低，殘油率升高。相反，轉(zhuǎn)速過(guò)慢，雖然出油率可能會(huì)有所提高，但生產(chǎn)效率會(huì)大幅降低。溫度同樣是影響出油率和殘油率的重要因素。在30℃時(shí)，花生的出油率為43.8%，殘油率為8.5%；當(dāng)溫度升高到60℃時(shí)，出油率提高到47.6%，殘油率降低至6.3%。溫度升高可以降低油脂的黏度，使其流動(dòng)性增強(qiáng)，更容易從油料中被擠出。但溫度過(guò)高也會(huì)導(dǎo)致油脂氧化、色澤加深，影響油品質(zhì)量。綜合來(lái)看，油料種類、榨螺轉(zhuǎn)速和溫度等因素對(duì)出油率和殘油率有著顯著影響。在實(shí)際生產(chǎn)中，需要根據(jù)不同油料的特性，合理調(diào)整榨螺轉(zhuǎn)速和溫度等參數(shù)，以提高出油率，降低殘油率。5.2.2生產(chǎn)效率與能耗分析不同工況下的生產(chǎn)效率和能耗是評(píng)估SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)性能的重要指標(biāo)。在生產(chǎn)效率方面，隨著榨螺轉(zhuǎn)速的提高，生產(chǎn)效率顯著提升。當(dāng)轉(zhuǎn)速為30r/min時(shí)，花生的生產(chǎn)效率為60kg/h；轉(zhuǎn)速提高到60r/min時(shí)，生產(chǎn)效率增加到100kg/h。這是因?yàn)檩^高的轉(zhuǎn)速能夠加快油料在榨膛內(nèi)的推進(jìn)速度，使單位時(shí)間內(nèi)處理的油料量增加。進(jìn)料速度也對(duì)生產(chǎn)效率有重要影響。當(dāng)進(jìn)料速度為5kg/min時(shí)，生產(chǎn)效率相對(duì)較低；進(jìn)料速度提高到10kg/min時(shí)，生產(chǎn)效率明顯提高。但進(jìn)料速度過(guò)快可能會(huì)導(dǎo)致榨膛內(nèi)壓力過(guò)大，影響榨油機(jī)的正常運(yùn)行。能耗方面，轉(zhuǎn)速和溫度的變化對(duì)能耗有著顯著影響。隨著轉(zhuǎn)速的增加，電機(jī)需要提供更大的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)榨螺旋轉(zhuǎn)，能耗也隨之增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速?gòu)?0r/min提高到60r/min時(shí)，能耗增加了約30%。溫度升高也會(huì)導(dǎo)致能耗增加，因?yàn)樵谳^高溫度下，需要消耗更多的能量來(lái)維持榨膛內(nèi)的溫度。在60℃時(shí)的能耗比30℃時(shí)高出約20%。在實(shí)際應(yīng)用中，需要在生產(chǎn)效率和能耗之間找到平衡。對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率可能更為重要，此時(shí)可以適當(dāng)提高榨螺轉(zhuǎn)速和進(jìn)料速度，但要注意控制能耗。對(duì)于對(duì)成本較為敏感的生產(chǎn)場(chǎng)景，可能需要在保證一定生產(chǎn)效率的前提下，盡量降低能耗，通過(guò)優(yōu)化榨螺轉(zhuǎn)速和溫度等參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。5.2.3與單螺桿榨油機(jī)對(duì)比分析將SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)與單螺桿榨油機(jī)進(jìn)行性能對(duì)比，能夠直觀地驗(yàn)證雙螺旋榨油機(jī)的優(yōu)勢(shì)。在出油率方面，對(duì)于花生，SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的出油率可達(dá)45%-50%，而單螺桿榨油機(jī)的出油率一般在40%-45%。雙螺旋榨油機(jī)的雙螺旋結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生更大的擠壓力，使油料得到更充分的壓榨，從而提高出油率。對(duì)于芝麻和菜籽，雙螺旋榨油機(jī)的出油率也明顯高于單螺桿榨油機(jī)。殘油率方面，雙螺旋榨油機(jī)同樣表現(xiàn)出色。以花生為例，雙螺旋榨油機(jī)的殘油率可控制在6%-8%，而單螺桿榨油機(jī)的殘油率通常在8%-10%。較低的殘油率意味著油料中的油脂得到了更充分的榨取，減少了資源的浪費(fèi)。生產(chǎn)效率上，雙螺旋榨油機(jī)的優(yōu)勢(shì)也十分明顯。雙螺旋榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其能夠?qū)崿F(xiàn)更高的轉(zhuǎn)速和更大的進(jìn)料量，從而提高生產(chǎn)效率。在相同的工作條件下，SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的生產(chǎn)效率比單螺桿榨油機(jī)高出約30%-50%。雙螺旋榨油機(jī)在能耗方面與單螺桿榨油機(jī)相當(dāng)，但考慮到其更高的出油率和生產(chǎn)效率，單位產(chǎn)量的能耗實(shí)際上更低。這使得雙螺旋榨油機(jī)在大規(guī)模生產(chǎn)中具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)與單螺桿榨油機(jī)的對(duì)比，可以明顯看出SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)在出油率、殘油率和生產(chǎn)效率等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，更適合現(xiàn)代油脂加工行業(yè)的需求。六、結(jié)論與展望6.1研究成果總結(jié)本研究圍繞SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)展開(kāi)，通過(guò)深入的理論分析、仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，取得了一系列具有重要價(jià)值的研究成果。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，包括電機(jī)、變速箱、排料和壓榨系統(tǒng)等主要部件。特別對(duì)壓榨系統(tǒng)中左右相對(duì)的兩根螺旋進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，確定了其中心距D、直徑d以及螺距h等關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)優(yōu)化這些參數(shù)，確保了油料在榨膛內(nèi)能夠得到充分的壓榨，提高了榨油效率和出油率。同時(shí)，合理設(shè)計(jì)了各部件的連接方式和支撐結(jié)構(gòu)，有效減少了設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)和噪音，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。工作原理剖析上，深入解析了SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)的工作原理，將其工作過(guò)程細(xì)分為三個(gè)關(guān)鍵步驟。油料從入料口進(jìn)入榨油機(jī)，依次經(jīng)過(guò)掀蓋處和螺旋室，在螺旋室中利用兩個(gè)螺旋之間的間距與油料粒徑相等的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了油料從螺旋容器上的初步擠壓出油。接著進(jìn)入定量喂養(yǎng)過(guò)程，油料在雙螺桿之間通過(guò)料倉(cāng)體底部的小洞流入喂料器，對(duì)油料的硬度和濕度進(jìn)行調(diào)整，為后續(xù)的高效壓榨創(chuàng)造條件。最后，當(dāng)油料被壓縮到最大程度時(shí)，推桿推動(dòng)螺桿將油料推出，排料口設(shè)置在左右兩側(cè)，能夠快速排出榨取后的油脂，提高了生產(chǎn)效率。壓榨理論研究中，運(yùn)用理論分析和仿真計(jì)算相結(jié)合的方法，深入研究了雙螺旋榨油機(jī)的壓榨理論?；诹黧w力學(xué)、力學(xué)等相關(guān)理論，建立了油料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)模型和壓力分布模型，分析了油料在壓榨過(guò)程中的受力情況和運(yùn)動(dòng)軌跡。借助Pro/Engineering等專業(yè)軟件，對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)進(jìn)行了三維建模和仿真計(jì)算，模擬了不同工況下油料在榨膛內(nèi)的壓榨過(guò)程，得出了榨油機(jī)榨取油脂的壓力分布圖表。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析，明確了油料入口處壓力與出料口壓力之間的關(guān)系，以及壓力分布對(duì)出油率和油品質(zhì)量的影響，為榨油機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。性能測(cè)試方面，對(duì)SLZ10型雙螺旋榨油機(jī)進(jìn)行了全面的性能測(cè)試，選用花生、芝麻和菜籽等多種常見(jiàn)油料作為測(cè)試對(duì)象，在不同的工作條件下，如不同的榨螺轉(zhuǎn)速、進(jìn)料速度和壓榨溫度等，對(duì)榨油機(jī)的出油率、干餅殘油率、生產(chǎn)效率等關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試和分析。測(cè)試結(jié)果