同向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 同向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称： 副 教授 ） 2013 年 5 月 25 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重 声明：所呈交的毕业设计（论文） 同向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件设计 是本人在导师的指导下独立 进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 92 学 号： 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 同向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件 设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 食品挤压技术具有加工范围广、生产效率高、产品 质量好、加工过程无污染等特点。双螺杆挤压机由于具备输送能力强、调控性能强的优点，广泛用于加工各种食品。本课题的任务是设计一台双螺杆挤压机，其两根螺杆同向旋转， 对食品物料具有强大的混合与反应作用，并能产生 较好的自洁作用 ，并对螺杆、机筒和出料模头进行重点设计。 通过本课题的设计，有助于学生能掌握和运用专业知识，锻炼工程设计能力。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 查阅和整理资料，包括一篇与课题相关或相近的外文资料并进行翻译； 确定课题的总体设计方案，进行开题报告； 进行相关参数的选择、计算和校核； 对 同向旋转型双螺杆挤压机 进行 总体设计， 绘制总装图； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 对挤压部件进行详细的结构设计， 绘制部件图和典型零件图； 对整个设计过程作出总结，撰写设计说明书。 四、接受任务学生： 机械 92 班 姓名 陈 玉 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 本文先分析了鱼肉仿真食品市场需求和生产现状，通过对仿真虾仁的分析以及与传统加工工艺的对比从理论上来验证采用挤压机鱼肉仿真食品的工艺可行性和经济可行性。其次，分析单螺杆挤压机与双螺杆挤压机的特点以及生产工艺的需要，确定了先通过单螺杆挤压机进行蒸煮、搅拌，再用双螺杆挤压成型机成型的生产流程。在现有挤压机的 基础上，并参考了国内外比较成熟的挤压机设计方法，根据鱼肉仿真食品的的特殊工艺要求，对挤压机的关键部位进行了相应的改进。本文详细的介绍了挤压机的主要零部件分配箱、螺杆、机筒等的结构设计，并进行了相应的校核计算；对主要传动零部件如分配箱大小齿轮，带轮、从动轴、键等进行了设计和强度校核，并对轴承承载能力、寿命进行了校核计算 ;本文还涉及了挤压机一些辅助元件如加料系统、加热冷却装置、模头装置的选择要求 ,并进行了简单的设计。最后，本文介绍了一些关于挤压机的安装、操作、控制和维护等方面的内容。 关键词： 鱼肉仿真食品；双 螺杆挤压机 ；加料系统；传动零部件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 to as as to to as as to In of in we of in of we of In we of in to To in we a we of We to of a In of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 目背景及重要性 . 1 肉仿真食品的市场需求 . 1 肉仿真工程食品加工现状及分析 . 4 究的主要内容 . 5 2 双螺杆挤压机设计 . 7 螺杆挤压机的工作原理 . 7 压加工系统 . 7 压加工系统组成 . 7 用挤压术语 . 7 螺杆挤压机总体设计 . 8 体结构设计 . 8 杆结构设计 . 8 筒结构设计 . 12 料系统 . 13 热和冷却装置系统 . 13 板装置 . 16 螺杆挤压机挤压部件设计计算 . 16 传动系统的确定 . 16 杆的强度计算 . 18 筒结构的设计 . 19 头结构设计 . 20 3 双螺杆挤压机的操作 . 25 螺杆挤压机的安装 . 25 压加工系统的操作与维护 . 25 压机的开车 . 25 车操作注意事项 . 25 压机维护保养 . 26 4 总结与展望 . 27 结 . 27 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 望 . 27 致 谢 . 29 参考文献 . 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 目背景及重要性 肉仿真食品的市场需求 二十一世纪是海洋的世纪，海洋占地球 的 总面积的 百分之 70 以上，蕴藏 的自然资源 极 其 丰富， 它是全球生 命支持系统的基本组成部分， 可以 保证人类 社会 可持续发展。当今世界越来 越多的国家己将幵发海洋作为获取资源、扩大 人类 生存空间、推动经济发展的战略重点。我国是 一个海洋大国 ，海洋领域 辽阔，海洋资源丰富， 开 发前景巨大。海洋经济将成为 21 世纪 中国 新的支柱产业。 我国又是个淡水渔业大国，有着广阔的内陆水域，水产品资源 很 丰富。 1978 年以后， 我国淡水渔业的发展 非常 迅速。 1979 年全国水产品总产量仅为 470 万吨， 1989年增至 1150 万吨，到 1993 年 的 1500 万吨， 香港回归 时 己达 3206 万吨 。 海洋资源与淡水资源中 ，又 数鱼类产量最为丰富 。仅淡水鱼产量而言， 1990 年 的产量己达 523 万吨， 1995 年为 1078 万吨 ,1997 年 更是达到 1425 万吨 。 鱼类食品是 公认的 优质 保健食品，它富含蛋白质，并且其蛋白质易被人体消化 吸收，利用率高，鱼类 不仅 脂肪含量少 而 且多由不饱和酸组成，其营养价值 远远 髙于其它动物脂肪，鱼 肉中 的 钙、锌、磷等无机盐比畜禽肉类高，经常食用鱼肉，可 以促进人们膳食结构的合理性， 促进少年儿童骨骼生长，加快青 少 年 的 身体发育， 预防 中老年 人 因缺钙 而 引起的骨质疏松症。鱼体内还含有丰富的亚油酸、亚麻酸 和 一定量的二十碳 五烯酸 ， 二十二碳六烯酸 。 它们是构成人脑极为重要的营养素，决定人的智力水平， 在 国际上 被 誉为“能使人聪明的食品” 。 日本有 一种说法 “食鱼能使头脑变得聪明”，它还具有降低血脂、抗血栓和健脑益智 的 功效。因 此 对现代人类来说，鱼肉不仅可 以 提供维持身体机能 的 不可缺少的营养物质，而且能起 到强身健体、 延年益寿 的作用，因而，鱼肉 食品在人们生活中不可或缺 。 鱼类中有价值较高的经济鱼类， 同时 也有数量可观的低值鱼类，随着海洋渔业 的生产发展，经济鱼类 产量 逐年减少，小杂鱼、低值鱼 的 产量逐年增多。淡水养殖鱼类中鲢鱼等低值鱼产量 非常庞 大， 举个实例 在浙江省千岛湖水库、河流中数鲢鱼产量为最大。 但 这些低值鱼由于食用不便、口感不佳， 根本 没有得到很好 的 利用，产区 中 有大量的低值鱼 不是 被低价抛售， 就是因为 无人问津而腐 烂掉，这就 导致 优质鱼肉蛋白的浪费， 不仅 渔民 的 收入降低，还造成对环境的 污染。如何加工低值小杂鱼，充分开发 这些无人问津的 蛋白质资源，已引起 了 世界各国的 关注 。 在利用这些低值鱼方面，将其加工成鱼糜制品是最有效的途径。 目前鱼糜 的 生产工艺己 经非常熟练 ， 江苏 省就有几家较大的鱼糜生产企业 ： 中外合资舟山兴 业有限公司、中外合资龙生水产制品有限公司玉 环分公司等，鱼糜生产能力较大，但仅作为 鱼丸等初级鱼糜制品的原料， 所以 造成 了幵工的不足、设备浪费 。大力开发鱼肉仿真食品， 是 积极消化井增加鱼糜产量的最佳方法。 鱼肉仿真工程食品 简称仿真食品 2，是符合国际 发展趋势的新 一类鱼糜制品，具 有 代表性的制品有模拟虾仁、模拟蟹腿等。仿真食品以鱼糜为主要原料， 辅助 添加一些营养配料，通 过特 殊 的 加工工艺和手段 生产成 某种生物体的仿真制品，除 了 要求制品买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 外形逼真， 最 重要的是制品品 质 要与被 仿生物体相 一致。仿真食品由于附加营养值 高、外形美观、营养丰富、 使用起来 方便， 被广大人们接受 ， 特别适宜未成年 人 和老年 人。基于 我国对仿真食昴研究落后现状和美好前景，中国食品工业 协会于 1996 年制定 出“九五”全国食品工业科技发展纲要建议 3中把“应用低值鱼为 原料加工鱼糜的科技成果，并进 一 步 加大 仿真工程食品的新技术 的推广应用 ，提高产品技术含量和附加 值”列为食品工业水产品行业的 重点发展方向 。 仿真食品的研究开发，由于制品外形与品质 要一致 的特殊要求，只 能 将加工工艺与加工设备作为 一个 有机整体来研究，再加上 研究 方面的基础研究没有跟上，因此难度较大。 不过一旦 研究取得成功， 必 将会带来良好的经济效益和社 会 价值 。 目前，我国水产品加工量 仅占总 产量的 百分之十。 大部分水产品 的 销售 以鲜活为主 ，而 领国 日本的水 产品加工量 达到了 70%。鲜活的水产品，由于存在保活运输、保鲜储存等关键技术难点， 所以市场 难以 全面长期提供，为了提高水产品附加值、防止水产品的早期腐败，进行水产品的加 工以及对加工品废弃物的综合利用 是必由之路 。由于水产品生产的集中性、季节 气候 性以及原料的易腐性， 对应的 水产品加工要求 必须提高 ，也为水产品加工提供 更为 广阔的 发展平台 。 一 水产品加工与综合利用的研究内容：研究开发出丰富多样、适应 最广 大 人民多种消费 多种层次 需求的 系列化加工产品，以及完成水产生物活性物质的提取、加工。水产加工品包括食品、 药品、工农业用品 以及生活用品。 大部分 是 食品，包括水产冷冻食品、水产腌制品、水产干 制品、水产罐头 以及 鱼糜制品，水产综合利用加工品大多作为农业用品 （ 如鱼粉饲料、肥 料 等 、药品（如鳖甲胶）、工业 ，生活 用品（如鱼皮胶 、 鱼肝油 ） 水产加工方法可分为传统加工和现代加工两大类。传统加工主要指腌制、干制、熏制、 糟制和天然发酵。 不过 随着制冷技术的出现 ， 冷库的普及，水产品 传统加工 被 现代加工 所取代 ，即使传统加工也釆用新 技术，出现了罐头食品、鱼糜制品等，水产加工对象 已 经 涵盖 了 海藻类、贝类与棘皮动物、虾蟹类、鱼类与爬行类等各 种 主要水产品甚至是海洋食品 。 二 水产品加工研究 水产品加工与综合利用研究，重点硏究 方向是 水产品的精深加工 以 及养殖技术，特别是低值海淡 水产品的加工增值技术。国际 社会上普遍的 水产品加工研究方向是方便水产食品、风味水产食品、保健水产食品、美容 养颜 食品。研究低值海淡水产品的加工增值技术， 开发出低值海淡水产品的方便水产食品、风味水产食品 、美 容水产食品，以满足消费者对日常生活、食品爱好、保健美容等需要， 发 展 前景 广阔 。 国内针对海藻类、贝类与棘皮动物、虾蟹类水产食品的研究， 已经 取得了 一些 成果，开 发了许多新的水产食品，如最新研究幵发的水产加工品有混合发酵海带饮料，螺旋藻保健食品，翡翠贻贝肉海鲜调味料，冷冻虾、蟹、贝肉系列产品，蟹酱、虾酱、虾油等发 酵制品，翡翠贻贝肉海鲜调味料，等等。 三 鱼类加 工 品种也很多，形成 形态各异 的鱼肉制品。鱼肉制品按加工过程可 以分为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 两大类， 一 类 属于 非鱼糜制品，另 一 类就是鱼糜制品 。 非鱼糜制品，是将鱼原料经过一些 常规 处理后，将连鱼皮、鱼刺的鱼肉进行冷冻、腌制、 干燥、调 味、发酵等 一系列 方法加工而成 。 包括 有 冷冻鱼肉制品、干制鱼肉制品、调味鱼 肉罐头制品、发酵鱼肉制品及鱼肉综合利用制品等。冷冻鱼肉制品是将鱼原料进行形态处理 更或者 同时添加一些辅料后冷冻起来的一类制品，由于加工处理较简单，这类制品 不但 种类全数量多 也便于购买 ， 制品有冻带鱼、冻黄鱼等 。不过 由于贮存占用冷库空间较大， 所以产量受限 。干制鱼肉制 品属于传统加工品，包括腌干制品、淡干制品和调味干制品，其中调味干制品 的开发 是近年来的加工新品，开发的品种有鱼松（鱼绒）、鱼片等。调味鱼肉罐头制品，是经预处 理、调理、杀菌的熟食品 ，幵罐即可食用， 在日本以及现在许多中国城市 普遍喜爱的豆豉鲮鱼罐头就是这类制品。发酵鱼肉制品是釆用生物化学技术研制的一类制品 属于水产调味类 ，如鱼露（鱼酱油）。鱼肉综合利用制品是利用加工鱼骨刺、内脏、皮、鳞生产的鱼粉、鱼油、 鱼胶等制品。 日本鱼类 的 消费量有所下降，原因 主要是 三个方面：鱼有独特的鱼臭味， 所以女性 有人不喜欢； 鱼刺取出困难，食用不便 ，使用不注意会有生命安全问题 ；烹调困难，特别是年轻人几乎不会烹调。如果把鱼肉中骨刺预先剔除，又经过调味 ， 作成只要简单烹调即可食用的方便食品，这样就会 有更多的青少年 喜欢这 种食品，这种食品就是鱼糜制品。 鱼糜制品， 即 鱼肉练制品，是将鱼原料经过 一系列 清洗、分割、采肉、漂脱 水 洗 、添加辅料、擂溃等处理后形成 的 粘稠鱼肉糊，再 进行 成型、加热制成的鱼肉食品。由于釆肉过程 中 鱼肉与鱼皮、鱼骨剌分离，制品 就没有 鱼骨剌 了 ， 方便食用 。鱼糕、竹轮、鱼肉丸子等龟糜制品在制造过程中， 还 保留了鱼肉的营养成分和保健功能成分，鱼糜制 品 不仅有 较髙的营养价值 ， 而且分离下来的下脚料鱼皮、鱼骨刺 也 可以 通过 综合利用，生产 免皮胶高钙鱼骨粉，进而开发新食品，如钼鱼骨粉和大米制成膨化即食鱼羹。 四鱼肉仿真工程食品 4 鱼肉仿真工程食品（仿真食品）， 也有人称之为 模拟食品、人造食品、仿生食品、仿造工程食品等。 仿真食品是将鱼原料经处理加工成鱼糜后进一步加工成模仿天然食品的新型鱼糜制品。 仿真食品是低值鱼类深精加工的最佳途径，符合国际水产品加工 的潮流发展 ，也被中国食品工业协会确定为食品工业 的 重点发展方向 之一 。 日本、美国、韩国等重视水产加工理论与应用的研究，尤其在仿真食品研究方面走在前列，研究开发的模拟蟹肉、模拟虾仁等仿真食品已达到 了 工业规模化生产的水平。目前己开发或 者 正在研究的品种有仿生（模拟）蟹肉、 仿生模拟虾仁、 模拟贝肉、模拟干虾仁、模拟火腿、模拟南瓜、模拟鲍鱼肉、久仿生墨鱼、仿生海胆、海味牛排阅、海洋牛肉等。不过， 我国 这些仿真食品的研究， 只是 停留在工艺研究或探讨阶段，离产业化、工业化生产还有 一段 很大距离。 我国在该方面硏究相对落后，虽然有吴光宏、张金亮等 专家在 进行淡水鱼模拟蟹腿肉的工艺研究试验， 不过 自主开发仿真食品 的 生产设备几乎 没有 。虽然仿真食品发展迅速 ，然 而由于仿真食品生产技术研究不足， 开展时间短等问题。 影响了我国仿真食买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 品产业的发展。 肉仿真工程食品加工现状及分析 日本式鱼糜制品的主要品种是模拟蟹腿等仿真食品，通过四种加工方法获得，即压模型、 纤维型、复合压模型和乳化型。 压模型是通过单挤压或共挤压将鱼糜糊压制成需要形状，并使其凝固，形成弹性凝胶体。纤维型是将鱼糜糊通过有窄的开口的长方形喷嘴挤压成薄片， 然后将薄片加热凝固，切成所需宽度的条，将条状物经过成形机拧成绳状。复合压模型是将肉条与鱼糜糊混合后挤压成所需的形状，制成咀嚼感较好、组织结构均匀、弹性较高的制品。 乳化型是加入油脂乳化后的鱼糜糊灌入包衣中加热凝固。 仿真食品的质量可 以分解为三部分质量，它们是：口味、口感和外形 。 加工工艺也可分解为调味部分工艺、配合部分工艺和成形部分工艺。 调味部分工艺 该部分工艺保证制品的口味与被仿真对象相似。例如， 模拟蟹肉制品要有蟹肉的风味 ，模拟虾仁制品应有天然虾仁独特 的风味 ； 而鱼肉风味存在着一些不足，而且作为多次漂洗的 鱼糜，漂洗过程中呈味液流失，致使鲜味不足，通常要在成形前在鱼糜中添加鲜味剂，高质量鱼糜制品要加特殊风味调味料 。 在日式鱼糜制品板式鱼糕、鱼肉汉 堡、烤章鱼风味鱼糕、鱼卷中添加 不同 风味 的 调味料，而在模拟虾仁、模拟蟹肉等仿真食品 中 要添加 前文所 介绍的虾蟹风味的海鲜调味料。 配合部分工艺 该部分工艺 确保了 制品的组织质地 相似于被仿真食品 。例如，模拟虾仁制品应有天然虾仁 独特的纤维组织、强劲的弹性和咀嚼性。 在鱼糜糊中加入适量的食用纤维是模拟虾仁生产的关键， 同时加入少量真虾肉糜及虾汁提取液或虾味素可使模拟虾仁产品更 加 完善。 由于鱼肉弹性主要 源于 鱼肉肌原纤维的凝胶强度，尽量提高鱼肉蛋白凝胶强度，可以得到较好的弹性。然而，鱼肉纤维较短，难以 形成类似虾仁的纤维结构和咀嚼性。美国专利介绍，用鱼肉模拟虾、对虾、尨虾肉时，一份鱼糜中要加入 维网状结构的可 食性纤维 。 最理想的方法是将鱼肉蛋白纤维 加工的仿真食品中，组织化鱼肉蛋白可以 被 大量 的 添加到鱼糜糊中，从而保证成品 中流失的蛋白质 。 在后 釆用物理化学方法使鱼肉蛋白质变成纤维状。目前鱼肉蛋白纤维制作方法有单向冷冻法、压延切丝法、纺丝粘结法（喷丝法）、挤压膨化法、高压组织化法、挤压喷丝凝胶法（注射挤出法）等 。 本文 中的 研究 方法 为挤压膨化法。 a. 挤压膨化法工艺流程 原料 进料 在加工 包装 b. 挤压膨化法工艺特点 挤压膨化法是利用原料 蛋白质（变性或没变性的）在高温、高压及剪切力的作用下，使蛋白质发生定向排列形成组织结构，最后由于温、压突降而产生膨化，获得组织化蛋白。挤压膨化是生产的关键工序，喷爆机或称挤出机是生产的主要设备 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 3国内生产现状 仿真食品的生产工艺与设备，由于 制品品种 的 有所区别，在如何使制品成形、如何保证制品品质等方面存在一些共性问题。因此本 次的 研 究 思路是，通过其典型制品一模拟虾仁的生产工艺和设备研究为 模板 ， 从而 进行仿真食品的研究。 鱼糜糊是形成模拟虾仁质地、口味的基础。鱼糜糊可按成熟的鱼糜糊工艺获得，其工艺 为 :原料鱼一预 处理去鳞、内脏、头尾、主骨刺一釆肉 滤）一配料一擂溃（斩拌鱼糜糊。也可以用冻鱼糜，经解冻一碎肉一 配料一擂溃一鱼糜糊。 模拟虾仁制品应该有逼真的虾仁外形 模具 ，需要进行成形。 美国专利介绍的方法 ：虾仁成形方法大致有以下几种： 冲压成形、滚切成形、浇注成形 这三种 方法。鱼糜糊只有通过加热凝胶后才能定形，因此要 求鱼糜糊能保持在一定形腔中进行加热凝胶。浇注成形较容易实现，可以设想有一副可开合 的模具，闭合后的模具内有大虾仁形状的内腔，将鱼糜糊浇注到模具内腔中，再将模具进行 加热，等凝胶可 脱模后，打开模具，成形后的虾仁落下 。 浇注成形方法也 可以应 用于模拟蟹肉、模拟贝肉的成形。 1、仿真食品应用基础研究 研究影响仿真食品生产工艺、生产设备、制品质量 等 基础问题，主要是对鱼肉特性以及鱼肉特性与仿真食品工程技术关系的研究。 在鱼肉特性研究方面， 对鱼肉的研究成果很多可以借鉴； 在制定仿真食品工艺时，可以参考 或采用 国外 研究的鱼肉凝胶体弹性、强度提高措施。鱼肉流变特性虽然有人作过研究，但针对鱼糜糊 特性的流变测量方法还有待探讨，具体的流变特性系数有待进一步确定 。 在鱼肉特性（主要是鱼肉流变特性）与仿真食品工 程技术的关系研究方面，经文献检索 尚未见完整报道。由于仿真食品加工中涉及鱼糜糊的输送流动，而流动过程的压力、流量， 乃至生产能力、设备功率等都与鱼糜的流变特性有关系。找出它们之间的关系，用于指导 食品食品工程技术的研究，是本文的研究 内容。 2、仿真食品生产工艺研究 仿真食品质量主要表现在口味、口感和外形上，通过鱼糜糊工艺、鱼丝工艺、仿真食品 成形工艺反映出来。目前鱼糜糊工艺已比较成熟，包括配方和工艺流程。 从而适合机械化生产 。 3、仿真食品生产设备研究 仿真食品生产设备是仿真食品产业化的关键，虽然国外有仿真食 品成形设备的报道，但 国产化 而 且符合国情的中小型仿真食品成形设备 还没有大批成型 。研究中小型仿真食品生产设备，在国 内推广 的 使用，也是本文的研究内容 之一。 究的主要内容 利用双螺杆挤压机压缩得到的鱼肉膨化食品具有禽肉的咀嚼感，可以作为基料生产出各种不同口味的模拟肉食品，可以有效合理的开发利用各种低值动物性蛋白源，可以生产出高附加值的产品及相关新型产品；另外由于原料处理只需去除鱼头和内脏、无需剔除鱼骨，不仅提高了营养价值，而且 更加 高效、简单 。便 于工业化生产。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 改变了单螺杆挤压机不能对湿料进行挤压处理的 缺陷，为高湿的蛋白原料如鱼类、家畜和家禽碎肉下脚料的组织化提供了可行途径。 通过查阅资料确定设计的基本参数，如产量、物料的含水量、螺杆的转速范围、加热的温度和出料的含水量及状态等。 通过双螺杆挤压机来改善单螺杆挤压机不能对湿物料进行加工处理的缺陷。提供一种简单高效、可模拟出禽肉咀嚼感的鱼肉挤压膨化食品加工方法。鱼肉加工双螺杆挤压机膨化机的设计包括机筒、与动力装置连接的第一螺杆、第二螺杆，传动系统和加热出料系统的设计和绘制。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 2 双 螺杆挤压机设计 螺杆挤压机的工作原理 强制输送 根据双螺杆的旋转方向，啮合程度和螺纹参数的不同，双螺杆的啮合部分可构成在横向和长度方向是全开的全闭的，或半开半闭，因而形成的 C 形小室可以是相互连通的，也可以是完全封闭的。全啮合同向旋转的双螺杆，由于两根螺杆在啮合处的螺纹相反，螺槽中的物料可以通过啮合螺纹间的通道进入另一根螺杆的螺槽，啮合螺纹对螺槽中物料的阻力同样有推进物料的作用。 混合作用 图 2流在双螺杆螺槽中的流动情况 由于同向旋转双螺杆在啮合处的速度方向相反，一根螺杆要把物料拉入啮合间隙，而另一根螺杆把物料从间隙中推出，结果使物料从一根螺杆转到另一根螺杆（如图 1 所示），呈“”型前进，料流的方向改变，有助于物料的混合和均化。 自洁性能 同向旋转的双螺杆，在啮合处螺纹和螺槽的速度方向相反，相对速度很大，因此有相当高的剪切速度，它能刮去各处积料，其自洁作用比反向旋转的更有效。 压延效应 同向旋转的双螺杆挤压机，由于啮合处两根螺杆的速度方向相反，因此没有明显的压延效应，它对磨损和超载的敏感性比反向旋转双螺杆小的多，而且也易发现。 压加工系统 压加工系统组成 图 2典型食品挤压加工系统链图 如图 2示 ,典型的挤压加工系统支链图 ,其中包括喂料装置、预 调质装置、传动、挤压、加热与冷却、成型、切割、控制等部分组成。 6 常用挤压术语 挤压机个部分中都有其专业术语，其中以下最为突出：螺纹、齿根、螺纹、螺纹前沿、加热与冷却 成型 机筒 预处理 喂料装置 挤压 混 合 料 仓原料 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 螺纹后沿、齿型、螺纹头数、单头螺杆、多头螺杆、螺旋槽、螺杆通道的轴向面积、螺杆通道的展开面积、高径比，长径比，压缩比。 螺杆挤压机 总体 设计 双螺杆挤压机零部件包括：喂料装置、机筒、螺杆、加热与冷却装置、模板与切割装置、机座等组成。 总体结构设计 螺杆挤压机总体结构对整机的性能有很大的影响，总体结构包括挤压系统， 传动系统和驱动源的相互位置关系。由于这些关系的不同，构成了种种不同差别： 5如表 2 2体结构设计分析 总体类型 不同类型 优点 缺点 外观形式 卧式螺杆挤压机 螺杆在空间呈水平放置，尺寸大小影响占地面积，对空间高度影响不大 计量部分的螺杆和机筒易于磨损 立式螺杆挤压机 螺杆在空间呈竖直 减速箱选型和结构设计受限制，空间高度要求高 联接形式 整体式螺杆挤压机 结构紧凑 不便于加工和装拆、维修 分段式螺杆挤压机 能够采用标准减速器，易于装拆、维修 需专门设置螺杆轴承座及相应的 润滑系统 动力源和传动装置位置 电机置于机器旁侧 便于电机及机器维修 占地面积大 电机置于减速箱前部，挤压系统下部 机器结构紧凑，外观整齐 要求设计带等传动系统，传动效率低 电机置于减速箱后部，与机器成一体 与机器构成整体，有利于选用标准减速器，有利于互换性和满足加工要求 轴向长度较长，占地面积相应增大 电机置于减速器上部 占地面积小 由于振动问题，要求支架有足够刚度 结论：通过以上分析，结合本课题的实际情况，拟采用卧式 整体 式结构形式，动力源和传动装置位置 采用 电机置于减速箱前部，挤压系 统下部 形式 。 螺杆结构设计 螺杆是挤压机最重要的关键部件之一 ,其结构及其几何参数的设计合理与否之间关系到挤压过程。 螺杆结构设计要点 生产能力：生产能力是设计螺杆的主要指标之一，不同规格的螺杆生产能力是不同的，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 同一规格的螺杆，由于结构和几何尺寸的差异或由于螺杆转速的差异也不同 。通常我们 生产能力 n 的比值，称之为“比流量”。同规格的螺杆在加工同一种物料时的比流量，在一定程度上说明了螺杆的结构及几何参数的合理与否。对于 65 挤出机来说，一般认为 Q/n1（ kg/h/r/同规格机台中比较好的比流量值。本设计中，生产能力定为 Q 120kg/h，螺杆转速根据生产 虾片 的工艺要求取为 n 60r/比流量 Q/n120/60=2，较合理。 功率消耗：从挤压机的能量平衡来看，挤压系统中对物料所消耗的能量应对于物料的加热能量和对螺杆输入功率的总和。习惯上为衡量螺杆加工不同物料所消耗的机械功率大小，假设机筒外加热功率相同时，常以螺杆每单位生产能力所消耗的机械功率作为衡量的标准，称为螺杆的单耗 N/Q。在保证物料胶体化的前提下，螺杆的单耗应以低值为好。 挤压物 的质量 挤出物的质量包括外观质量、混合质量、挤出温度、轴向与径向温差、温度随时间波动的轴向温差、挤出压力的波动等方面的内容。由于压力 p 的波动，直接影响生产能力的稳定性。温度的波动可以通过粘度的波动而影响 Q 的稳定性。根据 虾片生产的工艺要求 ，机筒温度和压力的大小对挤压生产 虾片 的产品品质有着极大的影响，温度升高有利于提高美拉德反应的速度和程度，但也会降低模头处的压力。因此，应视温度和压力对 物料反应 的影响程度，合理选取控制，避免两者的较大波动。 螺杆的加工制造是否容易，使用寿命是否长。螺杆加工制造困难， 影响螺杆的寿命。 螺杆传动系统 同向旋转式双螺杆的传动系统相对来说比较复杂，一般采用外啮合传动。（如图 3 所示） 图 2a）与 2b）的主要区别是驱动轴的 图 2杆传动系统 位置问题，考虑到挤压机的小型化及其他工作、性能、装配等要求，选择图 3（ b）所示装置比较合适。 双螺杆的结构参数设计 螺杆主要结构参数有：螺杆直径，长径比，螺杆各段主要参数，螺纹形状，螺杆的螺纹头数。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 2深变距螺杆 螺杆结构和啮合方式的确定 本设计中螺杆的设计仍按普通螺杆的方法进行设计改进。普通螺杆按其螺纹升角和螺槽深度可分为三种形式： 虑到螺杆的强度要求和 物料性质 ，我们拟采用等深变距螺杆。等深 变距螺杆是指螺槽深度不变，螺距从加料段的第一个螺槽开始至均化段末端是从宽变窄，结构形式如图 4 所示。 为使进料均匀，协调螺槽输送物料和熔融的能力，螺杆采用单头螺纹，并部分啮合，以使物料受到较大的剪切和混合，有利与 糊化 的进行。 螺 杆直径 确定 螺杆直径是螺杆主要参数之一，在设计螺杆时，一般是根据所需的生产能力，理论公式来计算螺杆直径是困难的，因此可选用以下方式，初步确定螺杆的生产能力和转速后，根据经验的生产能力公式初步确定螺杆直径： Q n 式中 Q 生产能力， kg/h 螺 杆直径， cm n 螺杆转速， r/ 经验出料系数，一般取 设计中， Q 120kg/h， n 60r/作转速）， Q/( *n)1/3 120/(60) 1/3 标准螺杆直径 65 长径比 L/确定 由挤出理论得知，在其他条件一定时，增大长径比，可增加物料在螺杆中的停留时间 ，即保证了物料有充分的熔融时间，但过大的长径比易于造成停留时间过长而使热敏性物料分解。因此，应根据被加工物料的物理性能 、成型工艺要求 和产品质量的要求来考虑。 参考 成型挤压机 有关资料，初步选取长径比 L/12，则 螺纹段总长 L 1212 65=780标准长 L 800正 L/800/65 螺杆各段主要几何参数的确定 物料在螺杆中的挤压经历固体输送、熔融和均化的过程。因此，整个螺杆的设计通常分为三部分。以下具体计算确定各段的几何参数。 a 螺槽深 H 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 由于螺杆设计成 等深变距形式，取统一螺槽深 H 考 7 H 12螺杆根径 2H 65 24 41 b 螺距 S 沿输送段到均化段方向，将螺杆成阶梯形分成三段，螺距依次为 635344 c 各段长 L 根据经验数据（ 9 7），确定各段长如下： 加料段 10%25%L 80200螺距 60整倍数， 189融段 55%65%L 440520螺距 53整数倍， 424 均化段 22%25%L 176200螺距 44整数倍， 176 实际螺纹段总长 L 189+424+176 789mm d 螺旋