家用豆渣脫水裝置的結構設計

劉 濤 包 寧

（天津農學院，天津 300380）

豆漿富含植物蛋白、磷脂、維生素B1、B2和葉酸，以及鐵、鈣等礦物質，是老少皆宜的食品。鮮豆漿四季均可飲用，既經濟方便，又營養健康，是家庭不錯的選擇[1]。但是，傳統家用豆漿機也存在一些問題，比如，將豆漿中豆渣完全分離是比較困難和非常費時費力的事情。如若不能將豆漿中豆渣過濾干凈，不僅會造成浪費，而且會影響豆漿的口感[2]。因此，設計一款結構簡單、操作方便，能夠快速進行豆渣脫水的家用豆漿機顯得尤為重要。

1 家用豆渣脫水裝置的組成及工作原理

1.1 家用豆渣脫水裝置的結構組成

家用豆渣脫水裝置是以普通豆漿機為基礎進行結構改造，主要由動力轉軸、過濾網、濾網支撐軸、排液閥、推力軸承和密封圈等零部件組成，其中，聯軸零件、過濾網、濾網支撐軸采用十字聯接方式。為確保食品安全，零部件全部采用食品級材料，如304不銹鋼、陶瓷和硅膠等，該豆漿機總裝圖如圖1所示。其中，各主要零部件的作用如下，動力轉軸1用于將上方機頭中高速電動機的轉矩傳出，聯軸零件2起到將轉軸1的轉矩傳遞給過濾網，同時平衡過濾網，過濾網3用于分離豆渣，濾網支撐軸4用于支撐及平衡過濾網，排液閥5用于及時排出過濾后豆漿，推力軸承6用于支撐及助力于軸4的旋轉運動，密封圈8用于防止容器內的液體滲漏到機座內。

圖1 豆漿機總裝

1.2 家用豆渣脫水裝置的工作原理與特點

該豆渣脫水裝置工作原理為通過與機頭高速電動機聯接的轉軸1及其端部的聯軸零件2將轉矩傳遞給濾網3底部中央的一字形凸起構件，由于濾網底部中央被支撐在機座7中的軸4上，即聯軸零件、過濾網和濾網支撐軸形成一個類似十字聯軸器的結構，然后與推力軸承6、密封圈8以及排液閥5等部件構成了豆漿與豆渣的分離系統，最終利用該裝置完成豆渣的脫水。因為過濾網與上下零件的聯接采用十字聯軸器的結構，使其在高速旋轉時比較平穩，能夠減小機身在脫水過程中的振動現象。此外，該脫水裝置的優點還在于安裝、拆卸簡便，清洗方便，易于操作。

2 家用豆渣脫水裝置的主要結構設計

2.1 動力轉軸的結構設計

動力轉軸的左端用于安裝破碎刀9和聯軸零件2，工作時為垂直位置，其端部結構尺寸如圖2所示。

圖2 動力轉軸的結構尺寸

2.2 聯軸零件的結構設計

聯軸零件2主要由上下兩個圓柱體組成，具體尺寸如圖3所示。

圖3 聯軸零件的結構尺寸

2.3 過濾網的結構設計

本設計為可拆卸式。材料采用耐腐蝕性能強的無毒的SUS304不銹鋼材料。過濾網目數采用80目。過濾網周邊內表面上設計4個擋板，以消除破碎攪拌過程中產生的渦流現象。網底面中央有一個直徑32mm的圓柱，該圓柱上面為條狀凸起，下端為一個凹槽，相互垂直，該網具體尺寸如圖4所示。

圖4 過濾網具體尺寸

圖5 過濾網支撐軸的具體尺寸

2.4 過濾網支撐軸的結構設計

該軸外形由上下兩個圓柱體構成，上端有一個條狀凸起，具體尺寸如圖5所示。

3 結論

本研究針對目前豆漿機不易清洗、豆渣過濾不完全造成嚴重浪費的現狀，設計了一種操作簡單、裝卸方便，能提高豆渣分離效率的豆漿機。