摘 要
目前膨化食品越来越受到人们的欢迎，而挤压技术在膨化食品中的应用也更加广泛。
在挤压机内的面团类食品中的水分由于处于压力之下成液态，然后从模板孔挤出时，过热的水分突然处于常压下，压力突然降低，水分蒸发成水蒸汽，产生伸张的和膨胀，这样使这种产品产生一种低密度轻质的状态。
挤压技术作为食品工业中一项非常重要的技术得到更大的发展，现代食品工业用的螺杆挤压机集混合、融合、蒸煮、改性反映、调质、组织化、成型、膨化等多种功能于一身，体现出有利于自动控制、便于灵活转产以及节能、节劳力、节省生产场地等优点。
单螺杆挤压机的结构简单、易于加工制造、成本低廉，广泛用于加工各种膨化小吃食品，本设计中设计一台单螺杆挤压机，其特点是高转速，高剪切率，外部无加热和冷却装置，而是利用其高剪切率产生的摩擦热来加热熔融原料使食品原料得到蒸煮熟化，从而生产出松脆可口的膨化谷物食品。设计将从挤压机的传动系统，挤压系统，喂料系统等进行完整的设计。
关键词：膨化食品；挤压技术；单螺杆挤压机
Abstract
At present puffs food more and more to receive people's welcome.
The extrusion technology in puffs in food the application to be also more widespread.In extruder pasta class food moisture content because is in under the pressure to become the liquid state,Then when squeezes out from the template hole, the superheat moisture content suddenly is in under the atmospheric pressure, the pressure reduces suddenly,The pressure reduces suddenly, the moisture evaporation steam, produces promotes and the inflation, like this causes this product to have one kind of low density light quality condition.
The extrusion technology took in the food industry an extremely important technology obtains a bigger development,Modern food industrial used screw rod extruder have the mix, the fusion, the steam boiling, the modification reflected, the quenching and tempering, the organization, the formation, puff and so on many kinds of functions,manifests is advantageous to the automatic control, is advantageous for produces a different product nimbly as well as the energy conservation, the festival labor force, saves produces merits and so on location.
The single screw extruder structure simple, easy to process the manufacture, the cost is inexpensive, widely uses in processing each kind to puff snack food,In the design designs a single screw rod extruder, its characteristic is the high speed, high cutting rate, the outside does not have the heating and the cooling system, but is uses the friction heat which its high cutting rate produces to heat up the fusing raw material enable food raw material to obtain the steam boiling curing, thus produces the pine crisply delicious to puff grain food.
The design from the extruder transmission system, the extrusion system, will feed the material system and so on to carry on the integrity the design.
Keyword: euffs food extrusion technology single screw extruder
目 录
摘 要 III
Abstract IV
目 录 V
1 绪论 1
1.1 挤压技术介绍 1
1.1.1 挤压技术在食品生产中的应用 1
1.1.2 挤压技术在食品生产中的发展状况 1
1.1.3 挤压机生产膨化食品 1
1.1.4 挤压膨化原理 2
1.2 意义、目的、研究范围 2
1.3 本课题在国内外的发展概况及存在的问题 2
1.4 本课题研究内容 5
2 单螺杆挤压机整体设计方案 6
2.1挤压机的主要部件 6
2.1.1挤压机的供料部件 6
2.1.2螺杆 6
2.1.3机筒 6
2.1.4模头及模板 6
2.1.5其他 7
2.2挤压机的驱动装置 7
2.2.1 电动机的选用 7
2.2.2 传动比分配 8
3 挤压机零部件设计与计算 9
3.1 螺杆的设计 9
3.1.1 螺杆的结构 9
3.1.2 螺杆各部分参数 9
3.2 机筒结构设计 12
3.3 带轮结构设计与计算 12
4 螺杆和机筒强度计算及配合要求 16
4.1 螺杆强度计算 16
4.1.1 螺杆材料选取 16
4.1.2 螺杆校核计算 16
4.2 机筒强度校核 18
5 轴承布置与校核计算 20
5.1 径向轴承 20
5.2 推力轴承 21
5.3 键的强度校核 21
5.4 螺杆的生产能力计算 22
6 加料系统设计 23
6.1 螺旋直径和转速的确定 23
6.2 螺旋主要结构参数确定 23
6.3 电机选用 24
6.4 润滑油的选用 24
6.4.1 齿轮传动的润滑 24
6.4.2 滚动轴承的润滑 25
7 挤压机操作系统 24
7.1 安装 24
7.1.1 挤压机的安装基础 24
7.1.2 调整挤压机水平 24
7.1.3 机筒的安装 24
7.1.4 螺杆的装拆 24
7.1.5 模头的安装 24
7.2 挤压加工系统的操作与维护 26
7.2.1 开车前的准备工作 26
7.2.2 开车操作 26
7.2.3 运转中的检查 27
7.2.4 停机 27
7.2.5 维护保养 27
8 总结与展望 29
8.1 总结 29
8.2 展望 29
致谢 30
参考文献 31
1 绪论
1.1 挤压技术介绍
1.1.1 挤压技术在食品生产中的应用
本世纪30年代，挤压技术开始应用于食品加工，它具有集输送，混炼，剪切，加热，加压等多种化工单元操作于一体的高温短时加工的特点，因此在食品加工领域的应用范围越来越广泛。除了谷物及植物组织蛋白挤压食品以外，从糖果制造到酪蛋白生产，从固体脂肪到风味成分的开发，及至饲料宠物食品加工制造都用到食品挤压机。
螺杆挤压机能将一系列的化工基本单元过程集中在挤压机中进行，螺杆挤出已连续生产代替间歇生产，必然有较高的生产率和较低的能耗，也已实现自动化，同时螺杆的搅拌作用业提高了混合质量这些因数加在一起，避让降低生产成本。挤压加工技术作为一种经济实用的新型加工方法广泛应用于食品生产中，并得到迅速的发展。加工谷物食品的工艺一般须经粉碎、混合、成型、烘烤或油炸、杀菌干燥等生产工序，每道工序都要有不同的设备，较长的生产线，较大的占地面积，高强度的劳动力，所需设备较多。通过挤压技术对谷物食品进行加工，初步混合原料后，就可用一台挤压机完成混合、熟化、粉碎、杀菌、余干燥、成型等工艺，制成膨化、组织化产品或制成不膨化食品，这些产品在再经油炸或微波、烘干、调味后即可上世，只要简单根据更换挤压磨具，并可以很方便的改变产品的造型。相对于传统工艺，挤压加工改变了谷物食品的加工工艺，大大减短了加工工艺过程，丰富了谷物样式，减低了产品的生产成本，减少了设备的占地面积，降低了生产劳动强度，同时改变了产品的形态和味道，使得产品质量得到了提高。
1.1.2 挤压技术在食品生产中的发展状况
上世纪30年代，人们首次把挤压机用于方便食品谷物的生产中;到四十年代末期挤压机的应用在食品领域进一步扩大;50年代初的蒸煮挤压机已经基本上取代了当时的饼干赔烤60年代至今挤压机的技术以及理论得到了飞速发展，对挤压机的结构设计、工艺参数、挤压过程机理进行研究，通过对挤压机理的探讨，进一步研究各种谷物以及蛋白类食物在挤压过程中发生的一系列变化，以及挤压食品的营养与吸收问题;现阶段随着控制技术的发展、新材料的发现与应用挤压技术得到更大的发展，生产能力越来越大，通过对挤压过程的精确控制，生产出的产品愈加符合人们的期望。
采用挤压技术加工食品在我国已有悠久的历史，但直到70年代还停留在爆米花的手工业状态．从70年代中期开始，尤其是近十几年来，我国用挤压方法生产食品得到了很大的发展，随着任命生活水平的提高以及饮食结构的变化，挤压食品的品种和产量日益增多。
1.1.3 挤压机生产膨化食品
本世纪30年代，挤压技术开始应用于高温短时食品加工，它具有集输送，混炼，剪切，加热，加压等多种化工单元操作于一体的特点，因此范围越来越广泛地运用于食品加工领域。食品挤压机可以加工谷物和植物组织蛋白挤压食品，可以进行糖果制造到奶酪蛋白生产，可以进行固体脂肪到风味成分的开发，以及宠物饲料食品加工。
现在国内外的各大生产膨化食品的公司企业一般都是用挤压法生产膨化食品，挤压加工概括的说是将食品物料置于挤压机的高压和适当的温度的状态下，然后突然释放到常压，使物料和各种调味料、香料达到充分渗透、混合和输出的过程。所以用蒸煮挤压法生产可以取得更好的混合效果，原料利用率高，营养损失小，生产出的膨化食品口感，香味的持久力都比传统的加工方法好。
总的来说，用挤压法生产膨化食品是现今的发展趋势。
1.1.4 挤压膨化原理
物料中含有一定的水分,物料在挤压机套筒内受到螺杆的推动作用和卸料模具或套筒内节流装置的反向阻滞作用以及加热作用。使得物料处于高达3~ 8MPa 的高压和200 e 左右的高温状态之下。压力超过了挤压温度下的饱和蒸汽压, 使得挤出机套筒内物料中的水分不会沸腾蒸发, 物料呈现出熔融状态。一旦物料从模头挤出, 压力将骤降为常压, 物料中水分瞬间蒸发, 温度降至80e左右, 从而使物料变成多孔结构形状的膨胀食品。
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