彭君建，張 樂，錢勝峰，付 波，閭 宏，賀凱林，車晨曦

（1.江蘇豐尚智能科技有限公司，江蘇 揚州 225009，2.國家飼料加工裝備工程技術(shù)研究中心，江蘇 揚州 225009；3.江蘇豐尚油脂工程技術(shù)有限公司，江蘇 揚州 225009）

大豆是一種營養(yǎng)成分較均衡的優(yōu)良植物蛋白質(zhì)資源，含粗蛋白36%以上、脂肪17%以上、淀粉10%左右，同時含有氨基酸、維生素、卵磷脂和礦物質(zhì)等[1]。但大豆中含有胰蛋白抑制因子（TI）和抗原蛋白等抗?fàn)I養(yǎng)因子，直接飼喂易造成幼齡動物營養(yǎng)性腹瀉，使動物腸道受損，因此限制了大豆在幼齡動物飼糧中的應(yīng)用[2]。而大豆經(jīng)擠壓膨化加工處理后，可消除或降低抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)抗原活性，降低大豆中抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的危害，同時大豆中的蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化及大豆油細胞破裂，提高了大豆的營養(yǎng)價值，膨化大豆與普通大豆?fàn)I養(yǎng)成分的比較見表1[3]。

表1 膨化大豆和普通大豆主要營養(yǎng)指標(biāo)

使用全脂膨化大豆具有以下優(yōu)勢：（1）可以節(jié)省添加油脂設(shè)備和減少飼料中添加油脂的數(shù)量，避免了混合加油的不均勻現(xiàn)象；（2）可以減少飼料加工的粉塵濃度，減少混合機、制粒機的磨損，便于隨時生產(chǎn)加工及生產(chǎn)效率的提高。（3）經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，膨化大豆的飼料報酬率比用溶劑萃取過油脂的豆粕+飼料級油脂混合物提高5%～10%，因此全脂膨化大豆的使用有利于提高產(chǎn)品品質(zhì)和競爭力[4-5]。

全脂膨化大豆對肉雞、蛋雞、仔豬和水產(chǎn)動物均有良好的飼養(yǎng)效果。特別是在乳豬飼料中，可以取代豆粕、魚粉，防止仔豬腹瀉，改善適口性，提高仔豬生長速度[6-7]。

目前越來越多的大型油脂企業(yè)加入到專業(yè)的膨化大豆生產(chǎn)中，利用原料采購的優(yōu)勢，為飼料企業(yè)提供膨化全脂大豆粉。大豆專用膨化機是整個全脂大豆膨化生產(chǎn)的核心設(shè)備，對整個生產(chǎn)系統(tǒng)效率的提升、成品指標(biāo)及生產(chǎn)成本控制至關(guān)重要[8-9]。本文主要是針對現(xiàn)有膨化機在使用過程中的一些問題，對膨化機的出料結(jié)構(gòu)進行了一些探討性的改進[10]，希望能對今后膨化機的研究有所幫助。

1 膨化大豆生產(chǎn)過程中存在的問題

目前膨化大豆生產(chǎn)過程中普遍存在以下問題：（1）膨化機堵機風(fēng)險較高，每次堵機都需要對膨化腔進行拆除清理，勞動強度較大，費時費力；（2）膨化機每次作業(yè)完畢，必須將出料裝置拆掉，清理出料裝置內(nèi)的物料，勞動強度較大，且膨化腔處于高溫狀態(tài)，給操作人員帶來灼傷的風(fēng)險；（3）由于膨化作業(yè)是高溫高壓處理過程，在停機或者堵機、清理出料裝置時，腔內(nèi)的高壓有可能將出料裝置推出，對于操作人員造成傷害，存在較大的安全風(fēng)險；（4）目前大豆專用膨化機其出料端的?？撞捎檬菃慰壮隽戏绞?，盡管該結(jié)構(gòu)具有比較簡單、生產(chǎn)和制造成本較低等優(yōu)點，但是在實際生產(chǎn)過程中，用戶如果需要調(diào)節(jié)膨化機腔體內(nèi)的壓力、改善膨化效果或者改變產(chǎn)量時均需要將膨化機停機，才能將?？讚Q掉，十分費時費力，而且非正常停機將影響客戶的正常生產(chǎn)，直接就給用戶帶來較大的經(jīng)濟損失。

筆者針對該情況設(shè)計了一種液壓控制出料裝置，針對膨化作業(yè)過程中存在的問題和風(fēng)險進行設(shè)計，達到了提高操作方便性和設(shè)備運行穩(wěn)定性的目的。

2 液壓單孔出料裝置結(jié)構(gòu)及原理

液壓單孔出料裝置（見圖1）的工作原理是：出料膨化腔與模板錐度配合，模板通過液壓系統(tǒng)控制其前進與后退，實現(xiàn)出料口關(guān)閉和開啟。當(dāng)膨化機在剛開機階段，物料指標(biāo)未達到要求或者生產(chǎn)過程中出現(xiàn)內(nèi)部壓力增高、模孔堵塞時，液壓缸后退，將液壓模板脫離出料口位置，使出料面積增大，壓力得到緩解釋放，堵塞的物料及時排出，待堵塞物料全部擠出后，再操作液壓系統(tǒng)的液壓缸將模板推至出料口位置，模板與出料膨化腔錐度貼緊，物料由模板中心的出料?？讛D出，生產(chǎn)恢復(fù)正常。在關(guān)機時，為了清理出料裝置內(nèi)殘留的物料，啟動液壓系統(tǒng)，控制液壓缸后退，將模板與出料膨化腔脫離，將殘留在出料膨化腔內(nèi)的物料通過螺旋的旋轉(zhuǎn)推出，達到清理殘留物料的目的。

圖1 液壓單孔出料裝置

另外，對出料?？壮隽戏绞竭M行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，采用了一種旋轉(zhuǎn)式可調(diào)節(jié)出料模孔結(jié)構(gòu)（見圖2）。包括出料模孔和中空的螺塞，螺塞一端設(shè)有模套孔，螺塞另一端的中心位置設(shè)有從外向內(nèi)逐漸收縮的錐孔，其特征在于所述模套孔偏心設(shè)置在螺塞內(nèi)，出料模孔可轉(zhuǎn)動地安裝于模套孔中，出料模孔設(shè)有三個不同直徑的?？?，出料模轉(zhuǎn)動時，各模孔依次與錐孔相通。膨化機工作過程中，只要旋轉(zhuǎn)出料?？祝x擇所需要的?？讓?zhǔn)螺塞錐孔，即可實現(xiàn)?？椎母鼡Q，實現(xiàn)了在不停機狀態(tài)下調(diào)節(jié)出料模孔大小的目的，極大地提高了膨化機工作效率。

圖2 旋轉(zhuǎn)式可調(diào)節(jié)出料?？?/p>

3 液壓單孔出料裝置應(yīng)用

第一套大豆專用膨化機液壓單孔出料裝置（見圖3）于2019 年6 月在福建某油脂公司安裝并調(diào)試試驗成功，兩年來一直穩(wěn)定運行。

圖3 液壓出料裝置試驗現(xiàn)場

通過試驗驗證，得出本研究設(shè)計的液壓單孔出料裝置具有以下優(yōu)點：

（1）安全高效。膨化機生產(chǎn)電流穩(wěn)定（波動小于10 A），液壓裝置壓力穩(wěn)定。生產(chǎn)結(jié)束時，通過遠程控制箱將液壓出料裝置脫離出料膨化腔，無需拆卸連接螺栓，降低勞動強度，確保了操作人員的安全。

（2）調(diào)整方便。液壓單孔出料裝置采用在線可調(diào)三孔出料?？?，可以在線調(diào)換模孔。同時螺塞與出料錐頭間隙可以在線調(diào)整，以確保合適的出料間隙。

（3）節(jié)能環(huán)保。液壓系統(tǒng)達到設(shè)定壓力后，即可將液壓系統(tǒng)電機關(guān)閉，液壓系統(tǒng)將自動保壓。同時在液壓控制系統(tǒng)中設(shè)有電接點壓力表，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定壓力時產(chǎn)生電信號，啟動油泵電機，彌補壓力損失，確保生產(chǎn)穩(wěn)定性。

4 總 結(jié)

本研究設(shè)計的一種方便快捷的單孔液壓出料裝置，通過試驗驗證，新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用降低了操作人員勞動強度，提高了操作的方便性和生產(chǎn)效率。下一步計劃將對大豆專用膨化機進行持續(xù)優(yōu)化，通過工藝流程和控制方式優(yōu)化，實現(xiàn)膨化機一鍵開機，盡量減少人工的干預(yù)，為膨化豆粉生產(chǎn)加工企業(yè)的少人化或無人化做更深層次的研究。