青毛豆自動剝殼機軋輥剝殼機構技術特點及使用中存在的問題

陸丹丹，樓婷婷，翁曉星，傅 劍

（浙江省農業機械研究院，浙江 金華 321000）

青毛豆是豆莢類蔬菜中的大宗品種，它以易栽培、效益高、味道鮮美、營養豐富等特點，被廣大菜農及消費者所喜愛[1]。在青毛豆深加工全過程中，剝殼環節是耗時時間最長、工作效率最低、投入成本最高的環節。在現代農業技術的推動下，青毛豆剝殼的機械化水平也得到了快速提升，青毛豆自動剝殼機是青毛豆機械化深加工的重要技術之一。為進一步強化青毛豆深加工的機械技術水平，從青毛豆自動剝殼機的功能和結構入手，優化青毛豆剝殼自動化程度、剝凈率的實際效果是青毛豆自動剝殼機技術發展的階段性目標，也更有利于整機技術和可靠性的提升。

1 青毛豆自動剝殼機的研究與發展現狀

在青毛豆深加工領域，青毛豆自動剝殼機是一個重要的研究方向，許多科研人員已經進行了大量研究，并有很多技術已經運用于實際加工中，市面上也已出現了一些毛豆自動剝殼機，這大大推動了青毛豆產業的發展。目前大部分青毛豆自動剝殼機主要由電機、傳動機構、物料輸送機構、軋輥剝殼機構、分離引導板、軋輥清洗機構等結構組成，然而因技術還未完全成熟，仍存在著操作性能不良等缺點，導致青毛豆深加工出現破損率、漏剝率、剝殼效率不佳等問題。因此，對青毛豆自動剝殼機相關性能提高還有待進一步研究，這也就要求青毛豆自動剝殼機最核心的軋輥剝殼機構要具有更好的工作能力。

圖1 何春薇等人研制的全自動青毛豆剝殼機[2]

2 軋輥剝殼機構的結構和特點

現階段市面上研制的青毛豆自動剝殼機軋輥剝殼機構主要有兩種，一種為普通的軋輥結構，另一種則在前一種的基礎上添加了橡膠軋輥，兩者均采用雙軋輥的剝殼方式。

（1）普通軋輥剝殼機構。普通軋輥剝殼機構主要工作部件采用了一對表面滾花的軋輥，由嚙合齒輪同步等速驅動進行反向旋轉[3]。青毛豆豆莢通過物料輸送機構垂直進入雙軋輥時，豆莢扁平的一端首先被反向旋轉的雙軋輥夾持，由于雙軋輥之間間隙小于青毛豆厚度，在前進的過程中青毛豆通過軋輥的擠壓從而輕松從豆莢中剝離，實現青毛豆與豆莢的分離[2]。

普通軋輥剝殼機構所運用的原理較為簡單，具備以下結構特點：①結構相對較為簡單，能夠基本滿足正常情況下的青毛豆剝殼需求。②加工、制造及使用簡單快捷，成本較低。③普通軋輥剝殼機構在豆莢通過物料輸送機構后就直接進入軋輥進行剝殼，會導致夾持、送料、加力及加速過程不穩定，從而降低剝凈率。

（2）橡膠軋輥剝殼機構。橡膠軋輥剝殼機構主要工作部件則是在普通軋輥剝殼機構中加入了一對橡膠軋輥。當青毛豆豆莢通過物料輸送機構進入軋輥剝殼機構時，豆莢首先被橡膠軋輥夾持，繼而進入普通軋輥進行剝殼，從而實現青毛豆與豆莢的分離。

（3）橡膠軋輥剝殼機構主要包括以下特征：①青毛豆豆莢分別通過兩對軋輥機構后完成青毛豆剝殼。②由于軋輥剝殼機構中加入了一對橡膠軋輥，從而使豆莢的夾持、送料、加力及加速過程更加穩定，提升了青毛豆的剝凈率。③橡膠軋輥剝殼機構較普通軋輥剝殼機構而言，裝配結構、制造成本相對較為復雜及偏高，直接影響了剝殼機的銷售成本，同時在使用中，對軋輥剝殼機構的清洗也有一定難度。

3 應用過程存在的問題

（1）物料輸送機構技術的影響。青毛豆豆莢在進入軋輥剝殼機構前由物料輸送機構輸送，物料的輸送情況會直接影響軋輥剝殼機構的剝殼效率及剝凈率。目前市場上研制的物料輸送機構主要采用振動上料的設計，同時在輸送板上設置了防重疊板，從而實現將青毛豆按要求均勻輸送的目的[4]。然而在實際操作中，雖已采取這些措施，以便青毛豆豆莢均勻單層輸送進入軋輥剝殼機構，但還是存在分布不均、重疊進入軋輥剝殼機構的情況。因此物料輸送機構技術還有待進一步改進，改善物料輸送情況，從而進一步提高剝殼效率及剝凈率。

（2）軋輥間隙調整的影響。為適應不同類型的青毛豆，軋輥剝殼機構中，雙軋輥之間的間隙及橡膠軋輥與普通軋輥之間的間隙均可進行調整，從而降低青毛豆剝殼的破損率、漏剝率，提高剝凈率。然后實際操作中，會存在青毛豆之間厚薄、長短差異較大的情況。如雙軋輥之間間隙過大會導致較薄的青毛豆直接通過雙軋輥而產生漏剝，間隙較小則會使較厚的青毛豆破損；兩對軋輥之間間隙過大會導致單豆粒青毛豆的漏剝，間隙較小則不利于三粒青毛豆的剝殼。因而，研制自動分揀裝置，針對不同類型的青毛豆分布調整不同的間隙大小，才能有效降低破損率、漏剝率，提高剝凈率[5]。

（3）軋輥清洗機構的影響。軋輥剝殼機構在對青毛豆進行剝殼時，由于軋輥擠壓等因素導致的青毛豆破損、出汁、殘留等情況，一定程度上會污染軋輥剝殼機構，降低表面滾花的雙軋輥的摩擦系數，從而降低青毛豆的剝殼效率及剝凈率。此時軋輥清洗機構會定時對軋輥剝殼機構進行清洗。然而目前市場上的青毛豆自動剝殼機很大一部分無軋輥清洗機構，少許機器雖配有軋輥清洗機構但清洗效果仍不夠理想，不能在運行過程中有效清洗軋輥。所以，研制具有較強清潔能力的軋輥清洗機構，也能直接影響青毛豆的剝殼效率及剝凈率。

4 結 語

隨著我國現代農業機械化技術水平的不斷提高，青毛豆深加工機械化水平也得到了快速發展。青毛豆自動剝殼機作為青毛豆機械化深加工的重要技術之一，不僅有效地提高了勞動效率，還延長了青毛豆的儲存時間，為青毛豆行業的發展提供了有力技術支持。