小型一體式魚鱗機的設計

何啟旺 丁嘉麟 楊云 石昌杰熱米拉木·阿布力米提 王海明

摘 要：針對人工去鱗存在的勞動強度大、效率低及半自動去鱗機順麟去除時存在的易傷魚皮、無法收集魚鱗等問題，設計一臺小型一體式魚鱗機。該機器原動部分采用電機驅動，聯軸器用于傳遞運動與動力，執行部分采用類斜齒輪刀、逆鱗工作去鱗，同軸配合的圓錐式絞龍進行魚鱗的收集，控制部分主要實現電機、水泵啟停、緊急制動。從而達到不傷魚皮、環境清潔衛生、可收集魚鱗等目的。

關鍵詞：一體式魚鱗機;類斜齒輪刀;圓錐式絞龍

Abstract：A small integrated scale machine has been designed due to the disadvantages of high labor intensity and inefficiency of artificial descaling and the semi-automatic along the scales descaling machine with problems of incomplete skin，lack of fish scale recovery device.The original moving part of the machine is driven by motor，coupling is used to transmit motion and power，The operation part is helical gear cutter，which can be used to remove scales along the scales，conical auger is used to collect fish scales and the control part mainly has the function of start-stop of motor and water pump and emergency braking.In this way，more complete skins，a more hygienic environment and more scales can be obtained.

Key words：integrated scale machine;helical gear cutter;conical auger

眾所周知，去鱗是處理魚類中一道非常重要的工序，伴隨著人們對鮮食魚類需求的日益增長，傳統的人工去鱗方式由于存在的勞動強度大、效率低的問題，已經難以滿足需求。由于機械化去鱗利于提高加工效率，便于集中收集和充分利用魚鱗。魚類食品加工廠使用的大型加工機器，具有生產效率高、衛生的優點，但也存在成本昂貴、通用性差的特點，并適用于市場零售鮮食魚的商販使用。目前，鮮魚市場廣泛使用的是純手動順鱗去魚鱗工具或半自動手持式去魚鱗機。手動去除徹底但勞動強度大，手持式效率高、順鱗去除易傷魚皮[1-4]。上述兩種方式都因缺少魚鱗收集裝置導致魚鱗浪費。所以，設計一款滿足鮮食魚類需求的集去鱗和收集于一體的小型一體式魚鱗機，可有效地解決此類問題并且具有較強的現實意義。

1 整體結構設計和工作過程

1.1 整體結構設計

如圖1所示，該小型一體式魚鱗機主要由電機3、類斜齒輪刀具5、導向齒6、導向罩7和圓錐式變螺距絞龍9組成，電機驅動通過聯軸器4同軸相連的刀具高速轉動逆向去鱗，采用螺栓鏈接將絞龍固定在刀具軸的右端，絞龍與刀具同步運動，從而有序實現去鱗和魚鱗收集功能。

1.2 工作過程

首先將魚體放在導向齒6上，魚鱗被導向齒挑起一定角度，電機3啟動后，高速旋轉的刀具刀齒5在逆著魚鱗方向施加一個力（剪切力與拉力的復合作用力），脫離魚體的魚鱗在離心力作用，向四周飛濺，遇到正上方的導向罩7后部分魚鱗改變運動方向，進入刀具齒之間或者刀具軸的下方，部分魚鱗會粘附在擋板上面內表面，在擋板左端布置水管2噴射水流對粘附的魚鱗進行沖洗，魚鱗和水一起進入刀具5齒之間或者刀具軸的下方上，在類齒輪輪刀5的軸向分力作用下，順利把全部或者大部分魚鱗順利送入變螺距圓錐式絞龍內部，在絞龍作用下，順利把魚鱗送到收集箱8處收集，收集箱8采用螺紋連接方式，便于拆卸收集，收集箱8上面的含有過濾網的圓孔用于排水。

2 主要機構的設計及參數

2.1 刀齒導向機構的設計

由于魚鱗緊緊貼合在魚的魚皮外表面，為了保證去鱗時不傷害魚皮，需要設計魚鱗導向機構。刀齒導向機構結構如圖2所示，主要有保護殼1、導向罩2、導向齒3組成。通過導向齒3將魚鱗挑起，傾斜角度為5°～10°，便于高速旋轉的刀具直接接觸魚鱗而不是接觸魚皮，進行去鱗操作。從而實現既去除魚鱗又不傷害魚皮的雙重功能。導向罩2的主要作用是導向齒1進行配合形成薄壁空心圓柱形結構，避免拔出后的魚鱗向外四處飛濺，以便于后期魚鱗的收集。保護殼1總長度為135mm，其中直徑為48mm，薄壁4mm的空心圓柱體，其材料為PET;導向罩2、導向齒3的總長度均為為85mm，導向齒齒距和齒的大小依據不同魚類的鱗片大小進行設計，設計大中小三種尺寸的導向齒，齒形為三角形，導向罩材料為PET，導向齒材料為Cr13。

2.2 刀具與變螺距絞龍的尺寸設計

刀具與變螺距絞龍結構和尺寸如圖3所示。刀具采用類斜齒輪結構，既可以去除魚鱗，又可以產生軸向分力進行魚鱗的輸送，刀具齒形為矩形，增大與魚鱗的接觸面積，在一定程度上避免魚鱗出現不正常粉碎現象，刀齒的具體尺寸與齒距依據不同的鱗片大小進行分組設計，設計大中小三種尺寸的三組刀具。刀具螺旋角為8°～15°，材料為Cr13。絞龍采用無軸式變螺距圓錐結構，螺栓連接在刀具軸上，便于更換，材料為Cr13，無軸適用于輸送粘性物質，根據魚鱗質量、體積逐漸變大而設計的變螺距圓錐式可以保證輸送的平穩性，避免出現堵塞。此結構總長為175mm。其中變螺距絞龍總長為49mm，相鄰兩絞龍間距如圖所示。

3 結語

本設計采用類斜齒輪刀+導向齒、導向罩結構逆鱗去除魚鱗，有助于解決人工去鱗方式效率低、手持式去鱗傷害魚皮問題;采用無軸變螺距圓錐式絞龍便于高效收集魚鱗，增加了魚的附加價值，也提高了零售商販的收入。設計具有結構簡單、緊湊、不傷魚皮、去鱗收集一體化作業的特點，特別適于零售商販、小批量魚類加工。在提高魚類加工機械化、提高加工質量方面，也有一定的促進作用。

參考文獻：

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[3]劉敬，王占瑞，曹建猛.全自動魚鱗內臟清理一體機的設計[J].濱州學院學報，2018，34（06）：80-83.

[4]朱德舉，張超慧，劉鵬.淡水魚鱗片的結構及拉伸力學行為[J].復合材料學報，2018，36（10）：2851-2859.

*通訊作者：王海明（1988— ），男，河南周口人，碩士，講師，主要從事農業機械裝備設計。