食品加工机械（第二版）提伟钢-项目1 物料输送设备

食品机械设备主讲教师：

欢迎大家！项目一

物料输送设备任务一固体物料输送设备任务二流体物料输送机械学习要求：了解食品输送机械设备的作用；掌握食品输送机械设备类型和性能特点；掌握输送机械的用途和使用方法，并根据具体工艺流程，能够合理选择输送设备。在食品加工中，从原料的输送、加工半成品的输送、直至成品的输送都需要输送机械来完成。采用输送机械，可以极大地减轻劳动强度，提高劳动生产率，尤其是采用了先进的技术设备和实现单机自动化后，更需要输送机械将单机之间有机地衔接起来，组成自动化生产线。因此，在食品加工中，输送机械应用于食品加工的全过程，贯穿食品加工始终。

同时，在食品加工中，输送机械对保证食品卫生，提高食品质量具有相当重要的意义。例如，生产乳品、果汁、饮料时，通过泵及管道连续输送，不但可节约大量劳动力，提高生产效率，而且产品卫生和质量得到了保证。一般常用的固体物料的输送设备有带式输送机、斗式提升机、螺旋输送机和气力输送装置等。任务一固体物料输送设备带式输送机斗式提升机螺旋输送机一、带式输送机

带式输送机是食品加工中常用的一种连续输送机械。它适用于输送块状、粒状及各种包装件物料，同时还可用于原料选择检查台、原料清洗、预处理操作台及成品包装仓库等。带式输送机一般用于水平输送，如用于倾斜输送时，倾斜角不大于25º。带式输送机具有工作速度范围广（输送速度为0.02~4.00m/s）、输送距离长、运输量大、生产效率高、输送中不损伤物料、所需动力不大、工作连续平稳、结构简单可靠、使用方便、维护检修容易、无噪声、能够在全机身中任何地方进行装料和卸料等特点。主要缺点是倾斜角度不宜太大，不密闭，轻质粉状物料在输送中易飞扬等。（一）带式输送机基本构造（二）带式输送机的主要构件（三）带式输送机的使用维护（一）带式输送机基本构造及工作过程工作过程：工作时，在传动机构的作用下，驱动滚筒8作顺时针方向旋转，靠驱动滚筒8外表面和环形带内表面间的摩擦力作用使输送带向前运动；

当启动正常后，将物料从装料斗3加入，并随带向前运送至工作位置。如需改变输送方向时，卸载装置7即将物料卸至另一方向的输送带上继续输送；如不需改变输送方向，则无须使用卸载装置7，物料直接从环形带6右端卸出。

（二）带式输送机的主要构件1.托辊2.张紧装置3.滚筒4.输送带5.驱动装置1.托辊托辊的作用是支承输送带及其上面的物料，保证运输带平稳运行。托辊分为上托辊和下托辊两种。上托辊又有平形托辊和槽形托辊，根据辊的个数又分为单辊式和多辊组合式。平面单辊式支撑的输送带表面平直，物料运送量较少，适合运输成件物品，便于在运输带中间部位卸料。多辊组合式支撑使输送带弯曲呈槽形，运输量大、生产率高，适合运送颗粒状物料，但输送带易磨损。为了防止输送带跑偏．每隔5—6组托辊，安装一个调整托辊，即将两侧支撑辊柱沿运动方向往前斜2~3°安装，使输送带受朝向中间的分力，从而保持在中央位置，见图1—3，但输送带磨损较快。下托辊只起承托运输带作用，多为平面单辊。

托辊的间距和直径，与带的种类、带宽及被输送物料的性质和重量等有关。一般上托辊间距可取250mm或500mm，下托辊间距可取为上托辊间距的2倍。物料重时，间距应小，当物料为大于20kg的成件物品时，间距应小于物品在输送方向上长度的一半，以保证物品同时有两个以上的托辊支撑；物料比较轻时，间距可取1~2m。定型的托辊总长度应比带宽大100~200mm，直径采用Ф89mm、Ф108mm、Ф159mm几种。功用是调整输送带的松紧度。由于输送带在拉力作用下会被拉长，而且湿度和温度的变化也会引起输送带的收缩与膨胀，因此必须设置张紧装置。张紧装置一般设在末端的张紧滚筒上，也可以设在张紧轮上。常用的张紧装置有螺旋式和重锤式两种，如图1-4所示。2.张紧装置图1-4张紧装置a.螺旋式1.输送带2.张紧滚筒3.轴承座4.滑铁5.螺杆6.滑道7.调节螺母b.重锤式1.输送带2.张紧滚筒3.轴承座4.拉绳5.滑道6.滑轮7.支架8.重锤螺旋式张紧装置外形尺寸小，结构紧凑，但须经常检查调整，张力大小不易控制。它适用于输送带宽度小于800mm、输送距离小于30m的输送机上。重锤式能够维持输送带张力恒定，受外界影响小，但外形尺寸较大。它适用于输送带宽度大，输送距离长的固定式输送机上。3.滚筒滚筒有驱动滚筒、改向滚筒和张紧滚筒三种

在带式输送机中，输送带既是承载件又是牵引件，主要用来承放物料和传递牵引力。它是带式输送机中成本最高，又最易磨损的部件。所选输送带要求强度高，延伸率小，挠性好，吸水性小，耐磨、耐腐蚀等，同时满足食品卫生要求。常用的输送带类型有：（1）橡胶带（2）纤维编织带（3）塑料带（4）钢带和钢丝网带4.输送带（1）橡胶带

橡胶带是用2~10层棉织物、麻织品或化纤织物作为带芯（常称衬布），挂胶后叠成胶布层再经加热、加压、硫化粘合而成。

带外上下两面覆有覆盖胶作为保护层称为覆盖层，其作用是连接带芯、防止带受到冲击、防止物料对带芯的摩擦、保护带芯免受潮湿而腐烂、避免外部介质的侵蚀等。橡胶带的特点是坚固耐用、抗湿、耐磨、弹性好，缺点是价格较高。

橡胶带按其用途不同可分为强力型、普通型和耐热型三种。

（2）纤维编织带

常用的是帆布带。帆布带在烘烤食品生产中，主要用于成型前的团片和坯料的输送。

目前配套国产饼干设备的帆布带宽度有500mm、600mm、800mm、l000mm、1200mm等几种。

主要特点是柔性好，能经受多次反复折叠而不疲劳。

（3）塑料带

塑料带具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀、耐冲洗以及适用于温度变化大的场合等优点。塑料带分多层式和整芯式两种。多层芯塑料带和普通橡胶带相似；整芯式塑料带制造工艺简单，生产率高，成本低，强度高，但挠性较差。塑料带的接头多采用塑化接头，接头强度可达塑料带本身强度的75~80%，很少采用机械接头。（4）钢带和钢丝网带钢带和钢丝网带的共同特点是强度高、耐高温，通常在产品需经油炸或高温烘烤时使用。特别是钢丝网带，其固有的网孔，有利于保证产品底部的加工质量。钢丝网带也适用于边输送边清洗、沥水、通风冻结、干燥的场合。

5.驱动装置

它的功用是将电动机的动力传递给输送带。驱动装置一般安装在输送机的卸料端，由电动机、减速器、驱动滚筒组成。电动机的动力通过三角皮带经减速器带动驱动滚筒。驱动滚筒直径较大，以使滚筒与输送带有足够地接触面积，保证良好地驱动性能。也可利用张紧轮来增加输送带与驱动滚筒的接触面积。驱动滚筒通常是用钢板焊接制成。为了增加滚筒和输送带之间的摩擦力，可在滚筒表面包上木材、皮革或橡胶。滚筒的宽度应比带宽大100～200mm。驱动滚筒一般做成腰鼓形，即中间部分直径比两端直径稍大，以便自动校正输送带的跑偏。（三）带式输送机的使用维护1.开机前应润滑各运动部件和传动机构。检查减速机润滑油面高度，必要时添加。减速机内的润滑油要定期更换。2.根据输送物料的性质选择合适的输送带类型，在满足输送物料的前提下，以保证输送机在最佳条件下工作。3.每工作一段时间后，应检查输送带的松紧度。张紧滚筒两边的张力要相同，否则输送带在工作中会出现跑偏现象。（三）带式输送机的使用维护4.输送带表面应保持清洁，不能沾污油类，以免打滑，影响传动。5.输送机停止工作前应卸掉输送带上的物料再停机，以减轻启动负荷，减少输送带变形。较长时间不使用输送机时，应放松张紧装置，使输送带处于松弛状态，下次使用前重新调整输送带的松紧度。二、斗式提升机（一）斗式提升机的结构和工作原理（二）斗式提升机的主要构件（三）斗式提升机的装卸料方式（一）结构和工作原理斗式提升机主要由牵引件、滚筒（或链轮）、张紧装置、料斗、卸料装置、驱动装置等组成。料斗，随牵引件向上移动，达到顶端后翻转，将物料卸出。料斗常以背部（后壁）固接在牵引带或链条上，双链式斗式提升机有时也以料斗的侧壁固接在链条上。工作过程工作时，被输送物料由进料口均匀喂入，在驱动滚筒的带动下，固定在输送带上的料斗刮起物料后随输送带一起上升，当上升至顶部驱动滚筒的上方时，料斗开始翻转，在离心力或重力的作用下，物料从卸料口卸出，送入下道工序。（二）斗式提升机的主要构件1.料斗料斗有三种不同的形式，即圆柱形底的深斗和浅斗以及尖角形斗。深斗的斗口呈65°倾斜角，斗的深度较大，适用于干燥、流动性好、能很好撒落的粒状物料的输送。浅斗的斗口呈45°倾斜角，深度小，适用于运送潮湿或流动性差的粉状、粒状物料。三角斗（尖角形斗），斗的侧壁延伸到底板外，使之成为挡边，卸料时，物料可沿一个斗的挡边和底板所形成的槽卸料。它适用于粘稠性大、较沉重的块状物料的运送，斗间一般不留间隔。2.牵引件可用胶带和链条两种。胶带将料斗用头部特殊的螺钉和弹性垫片固接在胶带上，带宽比料斗的宽度大30~40mm。链条常用套筒链或套筒滚子链，其节距有150mm、200mm、250mm等数种。（三）斗式提升机装料和卸料方式1.装料方式斗式提升机的装料方式分为挖取法和撒入法（也称灌入法）。挖取法是指料斗被牵引件带动经过底部物料堆时，挖取物料。在食品工厂中采用较多，主要用于输送粉状、粒状、小块状等散装物料。料斗上移速度较快，一般为0.8~2m/s之间，料斗布置疏散。撒入法是指物料从加料口均匀加入，直接流入到料斗里。主要用于大块和磨损性大的物料的场合，输送速度较低，一般不超过1m/s，料斗布置密集。2.卸料方式离心卸料方式是指当料斗上升至滚筒处时，由直线运动变为旋转运动，料斗内的物料因受到离心力的作用而被甩出，从而达到卸料的目的。重力卸料方式靠物料的重力使物料落下而达到卸料的目的。混合式卸料方式靠重力和离心力的同时作用而达到卸料的目的三、螺旋输送机（一）螺旋输送机的结构和工作原理（二）螺旋输送机的主要构件（三）螺旋输送机生产能力的计算（一）螺旋输送机的结构和工作原理

螺旋输送机的核心部分是由一根装有螺旋叶片的转轴（常称输送螺旋）和料槽（壳体）组成的。工作原理启动后，将物料由进料口加入，利用输送螺旋上的螺旋叶片旋转时所产生的轴向推力，将被输送的物料沿料槽向前推移。由于物料和料槽壁之间存在足够大的摩擦阻力，因而物料在输送过程中不随螺旋叶片一起旋转，而是在螺旋叶片间以滑动形式沿料槽轴线方向向出料口移动，完成输送任务。工作时动力由传动装置传入，使输送螺旋旋转。（二）螺旋输送机的主要构件1.螺旋叶片螺旋叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型和叶片面型等几种形式，螺旋有左旋和右旋之分。实体面型的螺旋叶片主要用于输送干燥、粘度小的小颗粒或粉状物料，其螺距为螺旋直径的0.8倍；带式面型的螺旋叶片主要用于输送块状或粘度中等的物料，其螺距等于螺旋直径；叶片面型的螺旋叶片主要用于输送韧性或可压缩性的物料，其螺距为螺旋直径的1.2倍，该种面型的螺旋叶片在输送过程中还伴随有对物料的混合、搅拌作用。螺旋叶片是由厚4~10mm的薄钢板冲压而成，然后焊接或铆接到螺旋轴上。

2.转轴将螺旋叶片按一定螺距焊在转轴上就形成了能完成物料输送任务的输送螺旋。转轴有空心和实心之分，为减轻轴的重量，常采用空心轴。转轴一般是由2~4m长的空心轴通过轴节段装配而成，在大型螺旋输送机上，常采用法兰连接方法。3.轴承螺旋轴的两端装有轴承，有时中部还装有中间轴承。轴承的作用是支撑螺旋轴，减少工作阻力，保证螺旋轴灵活旋转。在物料输送方向的终端应安置推力轴承，以承受物料被输送时给螺旋轴带来的轴向反力。中间轴承的设计应保证物料输送的有效断面，不使物料堵塞。

4.料槽料槽多用3~8mm厚的不锈钢板制成，槽口周边各段接口处均焊有角钢，以增加刚性。料槽内装有输送螺旋，料槽底为半圆形，料槽顶为平面且有上盖，料槽与螺旋叶片外圆的间隙一般为6~9mm。（三）螺旋输送机生产能力的计算

qm——螺旋输送机的生产率(t/h)；D——螺旋外径(m)；d——转轴外径(m)；S——螺距（m）；n——螺旋转速（r/min）；φ——物料的充填系数，一般为0.3~0.5；ρ——物料堆积密度(t/m3)。C——输送机倾斜度修正系数，水平输送时，C=1.0；倾角为5°时，C=0.9；倾角为10°时，C=0.8；倾角为15°时，C=0.7；倾角为20°时，C=0.65。四、气力输送装置气力输送又称气流输送，是运用气流的动压或静压，将物料沿一定的管路从一处输送到另一处，称为气力输送。根据物料流动状态，气力输送可分为悬浮输送和推动输送两大类。悬浮输送又可分为吸送式、压送式和混合式三种。一、气力输送类型（一）悬浮输送1.吸送式气力输送装置

2.压送式输送流程3.混合式输送流程（二）推动输送物料在气力输送过程中的运动状态，不仅与物料和空气的混合比有很大关系，而且根据气流速度的不同呈现不同的运动状态。当气流速度减慢时，物料会逐渐沉积在输送管的管底；当气流速度进一步减慢时，物料甚至会全部沉积，在输料管道中形成料柱。推动输送的原理就是利用较高压力的脉冲气流或其他形式，将料柱分割成料栓，使料栓和气栓一段一段相间地向前运动。这种气力输送形式与悬浮输送不同，它是靠静压，即依靠料栓两端的压力差来推动料栓向前运动的，故又称柱塞流静压输送。二、气力输送系统的主要构件由供料器、输送管道及管件、分离器、卸料器、除尘器、风机等组成。（1）供料器气力输送系统中供给或排放物料的装置，同时要闭风。

①吸送式供料器：用于向负压输送管中供料，常用吸嘴或诱导式接料器。②压送式供料器：应具有良好的密封性，以避免空气泄漏。按其作用原理可分为叶轮式、喷射式、螺旋输送器式和容积式等。（2）输料管是连接供料器和分离器的管道，并用来输送物料，一般采用圆管。输料管的布置形式及结构尺寸的选择对气力输送装置的生产率、能耗和可靠性等有重要影响。气力输送的输料管直径通常为50~200mm，其内径取决于空气流量和所取的气流速度。输料管的厚度根据被输送物料的物理性质和输送类型选定。（3）分离器用于将被运送物料从混合气流中分离出来。分离器的形式很多，包括重力沉降的重力式、冲击沉降的惯性分离式和摩擦沉降的离心式，其中离心式分离器最为常见。（4）卸料器

用于将物料从分离器中连续或间歇卸出。因同时具有防止空气进入气力输送系统的功能，又被称为关风器。通常有叶轮式、螺旋式、双阀门式等。（5）除尘器

除尘器用于拦截或回收排出的含尘气流中的微细粉粒。气力输送系统中常用的有离心式除尘器、布袋式除尘器和水浴式除尘器。袋式除尘器是一种利用有机或无机纤维过滤布，将气体中的粉尘过滤出来的净化设备。过滤布多做成布袋形，因此又称为布袋除尘器。6.风机

风机是气力输送系统的动力源。悬浮输送的气力输送系统需要采用流量较大的离心式风机。风机根据排气压力不同，分为高压（表压3~5kPa）、中压（表压1~3kPa）和低压（表压低于1kPa）风机。项目二物料输送设备

任务二流体物料输送机械一、离心泵离心泵是食品加工中应用比较广泛的流体输送设备。离心泵构造比较简单，便于拆卸、清理、冲洗和消毒，机械效率较高。它适用于输送水、乳品、果汁、冰淇淋、糖蜜和油脂等，也可用来输送带有固体悬浮物的料液。1.结构

离心泵主要由泵壳、泵盖、叶轮、主轴、轴承、密封部件、电动机及支撑架构成，其中泵壳为蜗壳形。按液体吸入叶轮的通道，离心泵分为单吸式和双吸式两种。其中，双吸式泵在叶轮两侧都有吸入口，料液从两面进入叶轮，在同样条件下比单吸式泵流量增加一倍。按叶轮级数，离心泵分为单级泵和多级泵。同一根轴上串联两个以上叶轮的泵称为多级泵，叶轮数多可以使液体获得足够的能量达到较高的压头。2.工作原理

当电动机带动泵轴和叶轮旋转时，叶片流道中的液体一方面随叶轮一起旋转，做圆周运动，一方面在离心力作用下，从叶轮中心被甩向叶轮外缘。液体从叶轮获得了静压能和速度能，以较高的流速流入蜗壳形泵腔内，并流向排出口而输出。当液体流经蜗壳到排出口时，部分速度能将转变为静压能。而泵的中心部形成低压区，与进料液面的压力形成压力差，使得料液不断地从进入口进到泵中。3.离心泵的安装、使用与维护（1）安装

在安装离心泵时，泵的安装高度(实际吸液扬程)必须低于泵的允许吸上真空高度。管道应尽量减少弯头，连接处要十分紧密，避免空气进入产生空气囊。管道应单独设立支架，不要把全部重量压在泵上。2.使用启动前应向泵壳内注满液体才能启动工作。如果输出罐液面等于或高于离心泵叶轮中心线，可直接启动工作，不需注入液体。使用中若有不正常声音，应停机检查，排除故障后再工作。3.维护密封装置磨损后，应及时更换。离心泵每工作1000小时左右，应更换新润滑脂。在抽送腐蚀性液体或食品后，应及时对泵进行清洗。4.常见故障（1）吸不上料（2）轴封渗漏（1）吸不上料

主要原因为：①料液温度过高；②安装位置不当，吸入口高于液槽最低位置，使吸入管道内含有空气；③料液过于粘稠。（2）轴封渗漏

由于长期使用使密封件端面损坏，或是轴封上橡胶垫咬死，造成弹簧不能将不锈钢挡圈端面与密封垫端面压紧所致，故需经常检查密封件和加强泵的清洗。二、螺杆泵

螺杆泵属于旋转式容积泵，有单螺杆、双螺杆和多螺杆等几种。食品工厂中多采用卧式单螺杆泵，适用于高黏度粘稠液体及带有固体物料的酱液的输送。单螺杆泵主要工作构件是呈圆形断面的螺杆和橡胶制的螺腔。螺杆偏心安装在橡胶螺腔内，其螺距是螺腔内螺纹的一半，螺腔内径比螺杆直径小约1mm。工作原理工作时，电动机将动力传给套轴，套轴带动平行销联轴器（或偏心联轴器）使螺杆在螺腔内旋转。螺杆与橡胶螺腔相配合形成数个互不相通的密闭腔。由于偏心，螺杆在螺腔内作行星运动时，使封闭腔沿轴向由吸入端推动其中的料液向排出端方向运动，封闭腔在排出端将料液排出，同时在吸入端不断形成新的封闭腔将料液吸入并向前推进，从而实现连续抽送料液的作用。螺杆泵的使用维护1.螺杆泵不能空转，开泵前应灌满液体，否则橡皮套发热会使橡皮变为浆糊状，使泵不能正常工作。2.为满足不同流量的要求，可通过调速装置来改变螺杆转速，以符合生产需要。泵的合理转速为750～1500r／min。转速过高，易引起橡皮衬套发热而损坏，过低会影响生产能力。3.对填料坯密封装置应定期检查调整。4.每班工作结束后，应对泵进行清洗。对轴承要定期进行润滑。选用泵应考虑的主要事项1、介质的润滑性，清洁度、腐蚀性。

2、介质的粘度，温度。

3、介质进、出口压力，安装高度。

4、使用场合的防爆要求。

5、选用时要注明规格、型号、设计使用压力、转速、介质粘度、温度、电机防爆级别、介质名称。三、齿轮泵

齿轮泵属于旋转式容积泵的一种，在食品工厂中主要用来输送不含固体颗粒的各种溶液及粘稠液体。齿轮泵的种类较多，按齿轮啮合方式齿轮泵可分为外啮合和内啮合两种。一般食品工厂中多使用外啮合齿轮泵。

外啮合齿轮泵主要由主动齿轮、从动齿轮、泵体和泵盖组成，齿轮靠两端面和齿顶圆与泵体内圆表面的配合间隙密封。主动齿轮与从动齿轮均由两端轴承支承。泵体、泵盖和齿轮的各个齿槽间形成密封的工作空间。工作原理工作时电动机带动主动齿轮旋转，从动齿轮与主动齿轮相啮合而转动。当主动齿轮顺时针高速旋转时，带动从动齿轮逆时针旋转，此时，吸入腔左端两轮齿逐渐分开，工作空间的容积逐渐增大，形成真空。这时被输送料液在大气压作用下经吸入管进入吸入腔，并在两齿槽间沿泵体内壁被连续挤压推入排出管。当主、从动齿轮不断旋转，泵便不断吸入和排出料液。齿轮泵四、滑片泵滑片泵主要由泵体、转子、滑片及两侧盖板组成。泵体上有进料口、出料口、接真空管口。转子是开有8个径向槽的圆柱体，每个槽中安放一块滑片，滑片可在槽中沿径向自由滑动，转子偏心安装在泵体内。工作原理当电动机带动转子旋转时，滑片依靠离心力的作用从转子槽中沿径向向外滑出紧压在泵体内壁上。转子在上半转时，相邻两块滑片所包围的空间逐渐增大，在经真空管口时滑片间形成