分段恒温模块化电热茶叶杀青机的制作方法
分段恒温模块化电热茶叶杀青机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于茶叶加工设备技术领域，具体涉及分段恒温模块化电热茶叶杀青机。
【背景技术】
[0002]杀青是茶叶加工最为重要的一道工序，是提高茶叶品质的关键加工工艺过程。常用杀青设备按照加热方式分，主要有烧燃料(煤、柴)，电加热，微波加热。其中烧燃料，会造成严重的污染，破坏周围的环境，并且对操作人员的身体也造成一定的伤害；微波式的成本过高，对于茶叶加工行业来说，大部分属于小型加工坊，对于高价格微波式的电磁杀青机使用率不是很高。
[0003]目前，滚筒杀青机是国内运用最广泛的一种茶叶杀青机械，滚筒杀青机基本结构由筒体、炉腔、机架和传动机构组成，大多为机灶一体。附带燃煤(柴)炉灶的机灶一体往往使燃料车间同生产车间混在一起，在制茶叶极易受到煤、柴及煤渣、炭灰的污染，不利于茶叶清洁化生产。同时这些炉灶都是最简单的小型燃煤(柴)炉，不但热效率低而且对茶厂周边环境污染大，现有滚筒式连续杀青机自动化程度不高，对人的依赖较强，需要人工准确地把握好杀青的温度和时间，控制鲜叶的投叶量等具体工序。茶叶加工人员主要通过经验以及结合温度测量仪来判断茶叶杀青时的温度。操作人员经验以及操作熟练程度等对茶叶杀青效果有较大影响，这种控制方式不精确、抗干扰能力差、温度波动范围较大，如操作不当，极易产生焦叶现象，严重影响茶叶品质。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供分段恒温模块化电热茶叶杀青机，此杀青机改变传统的加热方式，将PLC控制技术、现代控制理论和变频控制技术相结合，设计了基于PLC控制的电加热滚筒杀青机的温度控制系统，使杀青机的温度控制精度、自动化程度以及抗干扰能力都得到了提高，降低了在生产实际中人为因素的影响。
[0005]为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的:分段恒温模块化电热茶叶杀青机，它包括机架，机架上安装有电动机，滚筒底座安装在机架上，滚筒安装在滚筒底座上，电动机的输出轴上安装有减速箱，减速箱的输出轴上安装有齿轮，齿轮带动安装在支撑座上的带轮，带轮驱动与滚筒相啮合的摩擦轮使滚筒转动，滚筒的左端设置有进口漏斗，滚筒的顶部设置有透气孔和箱盖，箱盖上设置有温控系统，滚筒外表面安装有电加热板，电加热板与温控系统相连。
[0006]进一步的，所述电加热板的电源线与电刷相连。
[0007]进一步的，所述滚筒的两端都通过支撑轮进行支撑。
[0008]进一步的，所述机架上固定安装有支座，支座上安装有手摇机构，手摇机构上连接有轴，轴的另一端与联轴器嗤合传动。
[0009]进一步的，所述滚筒采用三段式结构，每段采用单独电加热板进行加热。
[0010]进一步的，所述滚筒底座上安装有多个温度传感器检测滚筒的温度。
[0011]进一步的，所述温度传感器的信号线与温控系统相连。
[0012]进一步的，所述温控系统包括PLC控制器、固定加热器、可调加热器、变频器、电动机、温度传感器和滚筒组成，能够接受处理温度信号，再通过PLC控制器进行处理使电动机的转速根据变频器提供的电源频率进行调整，进而控制滚筒的转速。
[0013]进一步的，所述电加热板上连接有隔热引线，所述隔热引线从内到外分别为:裸铜绞线、玻璃纤维、云母带缠绕和玻璃纤维编制。
[0014]本发明有如下有益效果:
本分段恒温模块化电热茶叶杀青机，在使用时将茶叶通过进口漏斗6加入到滚筒11内部，滚筒分为三个独立的温区，每个温区采用电加热板进行单独加热，从而为茶叶杀青提供不同的温区，中间的温度高于两侧的温度，启动电动机通过减速箱以及相应的传动系统带动滚筒进行旋转，对茶叶进行杀青处理，温度传感器19检测滚筒11各段的温度并将温度信号传送到PLC，信号在PLC中进行处理后与设定值进行比较并进行PID运算，运算结果由PLC输出到相应的变频器，变频器再控制电动机I的旋转速度，进而控制茶叶的杀青过程。
[0015]热效率高，传统滚筒杀青机采用燃料供热，热效率低，一般仅为20~30%左右。该机采用电加热板方式直接对滚筒进行加热，减少了传统杀青机先加热空气，再由空气加热筒体的两道热能传递所导致的热能损耗，能量转换率和热能利用率显著提高。在电加热板外层包裹由特殊隔热材料制作的保温层，热能能够尽可能消耗于滚筒，不仅可缩短预热时间，而且能够大大改善加工环境条件。通过温度传感器19，对温度的感应和监测更为迅捷、敏感，温度变化幅度小，便于精确控制滚筒温度，减少热能损耗。通过对整机结构及辅助装置的创新设计和运用，效率会更高。
[0016]杀青叶品质好，该机采用电加热板进行供热，通过远温度测定仪及智能温控软件调控杀青温度，并根据“高温杀青，先高后低”的杀青工艺原则，将滚筒平均分成三段，每一段配置不同功率的电加热板，使每段的杀青温度独立调控，保证杀青匀、透，使杀青叶鲜活、嫩绿，清香四溢，克服传统滚筒杀青色泽和内质无法兼顾的缺陷，杀青质量显著提高。
[0017]操作简便，工效高，工作环境好，该机可与自控式摊青设备配套使用，降低劳动强度，提高作业工效，杀青过程中热能损耗较少，环境温度无明显上升，无烟气、有害气体排放，不产生废渣，加工环境得到较大改善，同时，设备采用智能化控制，能够根据投叶量大小自动调节加热功率，通过与上料机有机配合，杀青叶质量极为稳定，利于茶叶清洁化、连续化、标准化生产。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0019]图1为本发明的三维整体装配结构主视图。
[0020]图2为本发明的温控系统结构示意图。
[0021]图中:电动机1、减速箱2、齿轮3、支承座4、带轮5、进口漏斗6、透气孔7、温控系统8、箱盖9、电加热板10、滚筒11、电刷12、滚筒底座13、支撑轮14、机架15、手摇机构16、轴17、联轴器18、温度传感器19。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
[0023]参见图1，分段恒温模块化电热茶叶杀青机，它包括机架15，机架15上安装有电动机I，滚筒底座13安装在机架15上，滚筒11安装在滚筒底座13上，电动机I的输出轴上安装有减速箱2，减速箱2的输出轴上安装有齿轮3，齿轮3带动安装在支撑座4上的带轮5，带轮5驱动与滚筒11相啮合的摩擦轮使滚筒11转动，滚筒11的左端设置有进口漏斗6，滚筒11的顶部设置有透气孔7和箱盖9，箱盖9上设置有温控系统8，滚筒11外表面安装有电加热板10，电加热板10与温控系统8相连。
[0024]进一步的，所述电加热板10的电源线与电刷12相连。电刷12是与运动件作滑动接触而形成电连接的一种导电部件，电刷12是用于换向器或滑环上，作为导入导出电流的滑动接触体。由于此发明是利用电加热板10对滚筒11进行加热，滚筒11内电加热板10的导线随着滚筒在不断旋转，此时导线就不容易排布，因此需要利用电刷对固定导线与旋转导线进行连接。电刷的选择对电动机换向时抑制火花有重要的作用，应按功率、电压、负载特性及换向器圆周速度等条件选用。一般常用电化石墨电刷，因其电阻系数和接触电压较高，对抑制火花有利。但对于低压电动机而言，过大的接触电压使它在总电压降落中所占比例太大，因此采用金属石墨电刷。
[0025]进一步的，所述滚筒11的两端都通过支撑轮14进行支撑。通过支撑轮14能够大大的提高滚筒11转动的稳定性。
[0026]进一步的，所述机架15上固定安装有支座，支座上安装有手摇机构16，手摇机构16上连接有轴17，轴17的另一端与联轴器18啮合传动。通过设置手摇机构16，当需要维修机器或者停电时，只需沿导轨推动手摇机构16，使手摇机构16与传动装置配合传动，从而使滚筒11转动。这样，既方便维修，又可在停电情况下使转筒内的茶叶出来，节约成本。
[0 027]进一步的，所述滚筒11采用三段式结构，每段采用单独电加热板10进行加热。旋转滚筒是电加热滚筒杀青机的重要组成部分，采用不锈钢制，滚筒共分为三段，每段可单独监测温度、调控温度，以实现杀青过程的在精准控制。滚筒内设置螺旋导叶，导叶与旋转滚筒轴线的角度一般为8-10度，以便茶叶在滚筒内受热及滑动保持较佳状态。同时随着滚筒的转动，茶叶会从滚筒一端缓慢移动到另一端。
[0028]进一步的，所述滚筒底座13上安装有多个温度传感器19检测滚筒11的温度。温度是绿茶杀青的关键因子，滚筒温度的精准调控是保证杀青叶品质优异的首要条件。恒温电加热杀青机采用热电偶温度传感器检测滚筒筒壁温度，响应快，反馈时间短，可有效减少温度波动幅度，降低能耗损失。通过设置杀青温度、温度反馈信息等参数，实现电加热杀青机温度的精确控制。
[0029]进一步的，所述温度传感器19的信号线与温控系统8相连。
[0030]进一步的，所述温控系统8包括PLC控制器、固定加热器、可调加热器、变频器、电动机1、温度传感器19和滚筒11组成，能够接受处理温度信号，再通过PLC控制器进行处理使电动机I的转速根据变频器提供的电源频率进行调整，进而控制滚筒11的转速。
[0031]进一步的，所述电加热板10上连接有隔热引线，所述隔热引线从内到外分别为:裸铜绞线、玻璃纤维、云母带缠绕和玻璃纤维编制。在茶叶杀青机内温度可以达到将近300°C的高温，为了防止电线在高温下被破坏，需要用耐高温的材料作为引线，极大的保护了导线，增加其寿命。
[0032]进一步的，所述减速箱2的齿数比为1:9，同轴齿轮啮合传动，传动比为5，大齿轮同轴链轮旋转，从而通过链传动带动摩擦轮，使转筒转动。总传动比为45，可以满足转筒转速 31r/min。
[0033]进一步的，滚筒外壁固定有均匀分布的电加热板，加热板的型号及排布方式对设备整体电路效率、回路损耗、加热效果等影响显著，并创新设计采用电加热板及导线排布技术。
[0034]进一步的，在滚筒11的外表面设置有保温层，保温层对于维持滚筒内部特定的高温条件，达到钝化酶活性、促进内含物有益转化的目的至关重要，同时可进一步提高热能利用率。在紧贴电加热板的外环层设置了保温层，保温层由玻璃棉及其它高分子复合隔热材料组成。
[0035]进一步的，在滚筒11外层设计隔热层，隔热层对于维持滚筒内部特定的高温条件有要的作用，保证筒体内温度不会散失，提高了能量利用率。
[0036]进一步的，所述的杀青温度，根据滚筒筒壁温度可随鲜叶大小、老嫩、含水率的不同进行调节，且可根据要求分别设置三段不同筒温，温度调节范围为220?280°C。
[0037]参见图2，为本发明温控系统结构示意图。整个温控系统由PLC控制器、固定加热器、可调加热器、变频器、电动机、温度传感器和杀青机滚筒等部分组成。杀青过程中，电热器的加热功率和滚筒的转速是影响杀青温度与杀青时长的主要因素。温度控制过程中，置于滚筒内不同位置的温度传感器分别将采集到的温度信号传送到PLC。信号经PLC处理，并进行模糊运算，运算结果由PLC分两路输出:一路输出到电加热器，控制电加热器的加热功率，使加热功率根据具体情况进行适度调整；一路输出到变频器，变频器根据运算结果输出一定频率的电压供给滚筒电动机，使电动机的转速根据变频器提供的电源频率而调整，进而控制滚筒的转速。整个系统通过对电热器加热功率和滚筒转速的调节来满足系统的恒温与杀青时长的控制要求。加热时，系统采用全功率启动，当系统温度将要达到设定温度时，采用可调加热器对系统进行温度调节，使系统维持在恒温状态，这样不仅能节省系统的启动时间，而且还能起到节能的作用。
[0038]本发明的装置具体工作过程及原理为:
在具体施工中的应用，将整个茶叶杀青机用螺栓固定在工作间地面上，启动电动机，接通电加热板导线加热滚筒，电动机经过减速箱和带传动二级减速后动力传到滚筒的摩擦轮上，摩擦轮带动滚筒转动，进入滚筒内的茶叶在被电加热板加热的滚筒内壁转动下进行翻炒，温控系统接收到滚筒内第一部分时刚进来的茶叶被加热到280°C时就会进入下一阶段筒体，这一阶段温度低一些，会被加热到250°C，然后再进入后一阶段，最后温度达到220°C时茶叶就杀青完毕。
[0039]本例中的结构仅为对于权利要求的举例说明和讲解，以便于大众阅读理解，不应视为对于权利要求的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的范围和法定等同特征为准。
【主权项】
1.分段恒温模块化电热茶叶杀青机，它包括机架(15)，机架(15)上安装有电动机(I)，滚筒底座(13)安装在机架(15)上，滚筒(11)安装在滚筒底座(13)上，其特征在于:电动机(I)的输出轴上安装有减速箱(2)，减速箱(2 )的输出轴上安装有齿轮(3 )，齿轮(3 )带动安装在支撑座(4)上的带轮(5 )，带轮(5 )驱动与滚筒(11)相啮合的摩擦轮使滚筒(11)转动，滚筒(11)的左端设置有进口漏斗(6)，滚筒(11)的顶部设置有透气孔(7)和箱盖(9)，箱盖(9)上设置有温控系统(8)，滚筒(11)外表面安装有电加热板(10)，电加热板(10)与温控系统(8)相连。2.根据权利要求1所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述电加热板(10)的电源线与电刷(12)相连。3.根据权利要求1所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述滚筒(II)的两端都通过支撑轮(14)进行支撑。4.根据权利要求1所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述机架(15)上固定安装有支座，支座上安装有手摇机构(16)，手摇机构(16)上连接有轴(17)，轴(17)的另一端与联轴器(18)嗤合传动。5.根据权利要求1或3所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述滚筒(11)采用三段式结构，每段采用单独电加热板(10 )进行加热。6.根据权利要求1所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述滚筒底座(13)上安装有多个温度传感器(19)检测滚筒(11)的温度。7.根据权利要求6所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述温度传感器(19)的信号线与温控系统(8)相连。8.根据权利要求1或7所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述温控系统(8)包括PLC控制器、固定加热器、可调加热器、变频器、电动机(1)、温度传感器(19)和滚筒(11)组成，能够接受处理温度信号，再通过PLC控制器进行处理使电动机(I)的转速根据变频器提供的电源频率进行调整，进而控制滚筒(11)的转速。9.根据权利要求1所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述电加热板(10)上连接有隔热引线，所述隔热引线从内到外分别为:裸铜绞线、玻璃纤维、云母带缠绕和玻璃纤维编制。
【专利摘要】本发明涉及分段恒温模块化电热茶叶杀青机，机架上安装有电动机，滚筒底座安装在机架上，滚筒安装在滚筒底座上，电动机的输出轴上安装有减速箱，减速箱的输出轴上安装有齿轮，齿轮带动安装在支撑座上的带轮，带轮驱动与滚筒相啮合的摩擦轮使滚筒转动，滚筒的左端设置有进口漏斗，滚筒的顶部设置有透气孔和箱盖，箱盖上设置有温控系统，滚筒外表面安装有电加热板，电加热板与温控系统相连。此杀青机改变传统的加热方式，将PLC控制技术、现代控制理论和变频控制技术相结合，设计了基于PLC控制的电加热滚筒杀青机的温度控制系统,使杀青机的温度控制精度、自动化程度以及抗干扰能力都得到了提高,降低了在生产实际中人为因素的影响。
【IPC分类】A23F3/06
【公开号】CN104904887
【申请号】CN201510350113
【发明人】陈保家, 郭祥, 揭施军, 甘敏, 阮巍, 李治国, 王泉灵, 严文超, 吴志平, 朱晨希
【申请人】三峡大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月24日
【技术领域】
[0001]本发明属于茶叶加工设备技术领域，具体涉及分段恒温模块化电热茶叶杀青机。
【背景技术】
[0002]杀青是茶叶加工最为重要的一道工序，是提高茶叶品质的关键加工工艺过程。常用杀青设备按照加热方式分，主要有烧燃料(煤、柴)，电加热，微波加热。其中烧燃料，会造成严重的污染，破坏周围的环境，并且对操作人员的身体也造成一定的伤害；微波式的成本过高，对于茶叶加工行业来说，大部分属于小型加工坊，对于高价格微波式的电磁杀青机使用率不是很高。
[0003]目前，滚筒杀青机是国内运用最广泛的一种茶叶杀青机械，滚筒杀青机基本结构由筒体、炉腔、机架和传动机构组成，大多为机灶一体。附带燃煤(柴)炉灶的机灶一体往往使燃料车间同生产车间混在一起，在制茶叶极易受到煤、柴及煤渣、炭灰的污染，不利于茶叶清洁化生产。同时这些炉灶都是最简单的小型燃煤(柴)炉，不但热效率低而且对茶厂周边环境污染大，现有滚筒式连续杀青机自动化程度不高，对人的依赖较强，需要人工准确地把握好杀青的温度和时间，控制鲜叶的投叶量等具体工序。茶叶加工人员主要通过经验以及结合温度测量仪来判断茶叶杀青时的温度。操作人员经验以及操作熟练程度等对茶叶杀青效果有较大影响，这种控制方式不精确、抗干扰能力差、温度波动范围较大，如操作不当，极易产生焦叶现象，严重影响茶叶品质。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供分段恒温模块化电热茶叶杀青机，此杀青机改变传统的加热方式，将PLC控制技术、现代控制理论和变频控制技术相结合，设计了基于PLC控制的电加热滚筒杀青机的温度控制系统，使杀青机的温度控制精度、自动化程度以及抗干扰能力都得到了提高，降低了在生产实际中人为因素的影响。
[0005]为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的:分段恒温模块化电热茶叶杀青机，它包括机架，机架上安装有电动机，滚筒底座安装在机架上，滚筒安装在滚筒底座上，电动机的输出轴上安装有减速箱，减速箱的输出轴上安装有齿轮，齿轮带动安装在支撑座上的带轮，带轮驱动与滚筒相啮合的摩擦轮使滚筒转动，滚筒的左端设置有进口漏斗，滚筒的顶部设置有透气孔和箱盖，箱盖上设置有温控系统，滚筒外表面安装有电加热板，电加热板与温控系统相连。
[0006]进一步的，所述电加热板的电源线与电刷相连。
[0007]进一步的，所述滚筒的两端都通过支撑轮进行支撑。
[0008]进一步的，所述机架上固定安装有支座，支座上安装有手摇机构，手摇机构上连接有轴，轴的另一端与联轴器嗤合传动。
[0009]进一步的，所述滚筒采用三段式结构，每段采用单独电加热板进行加热。
[0010]进一步的，所述滚筒底座上安装有多个温度传感器检测滚筒的温度。
[0011]进一步的，所述温度传感器的信号线与温控系统相连。
[0012]进一步的，所述温控系统包括PLC控制器、固定加热器、可调加热器、变频器、电动机、温度传感器和滚筒组成，能够接受处理温度信号，再通过PLC控制器进行处理使电动机的转速根据变频器提供的电源频率进行调整，进而控制滚筒的转速。
[0013]进一步的，所述电加热板上连接有隔热引线，所述隔热引线从内到外分别为:裸铜绞线、玻璃纤维、云母带缠绕和玻璃纤维编制。
[0014]本发明有如下有益效果:
本分段恒温模块化电热茶叶杀青机，在使用时将茶叶通过进口漏斗6加入到滚筒11内部，滚筒分为三个独立的温区，每个温区采用电加热板进行单独加热，从而为茶叶杀青提供不同的温区，中间的温度高于两侧的温度，启动电动机通过减速箱以及相应的传动系统带动滚筒进行旋转，对茶叶进行杀青处理，温度传感器19检测滚筒11各段的温度并将温度信号传送到PLC，信号在PLC中进行处理后与设定值进行比较并进行PID运算，运算结果由PLC输出到相应的变频器，变频器再控制电动机I的旋转速度，进而控制茶叶的杀青过程。
[0015]热效率高，传统滚筒杀青机采用燃料供热，热效率低，一般仅为20~30%左右。该机采用电加热板方式直接对滚筒进行加热，减少了传统杀青机先加热空气，再由空气加热筒体的两道热能传递所导致的热能损耗，能量转换率和热能利用率显著提高。在电加热板外层包裹由特殊隔热材料制作的保温层，热能能够尽可能消耗于滚筒，不仅可缩短预热时间，而且能够大大改善加工环境条件。通过温度传感器19，对温度的感应和监测更为迅捷、敏感，温度变化幅度小，便于精确控制滚筒温度，减少热能损耗。通过对整机结构及辅助装置的创新设计和运用，效率会更高。
[0016]杀青叶品质好，该机采用电加热板进行供热，通过远温度测定仪及智能温控软件调控杀青温度，并根据“高温杀青，先高后低”的杀青工艺原则，将滚筒平均分成三段，每一段配置不同功率的电加热板，使每段的杀青温度独立调控，保证杀青匀、透，使杀青叶鲜活、嫩绿，清香四溢，克服传统滚筒杀青色泽和内质无法兼顾的缺陷，杀青质量显著提高。
[0017]操作简便，工效高，工作环境好，该机可与自控式摊青设备配套使用，降低劳动强度，提高作业工效，杀青过程中热能损耗较少，环境温度无明显上升，无烟气、有害气体排放，不产生废渣，加工环境得到较大改善，同时，设备采用智能化控制，能够根据投叶量大小自动调节加热功率，通过与上料机有机配合，杀青叶质量极为稳定，利于茶叶清洁化、连续化、标准化生产。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0019]图1为本发明的三维整体装配结构主视图。
[0020]图2为本发明的温控系统结构示意图。
[0021]图中:电动机1、减速箱2、齿轮3、支承座4、带轮5、进口漏斗6、透气孔7、温控系统8、箱盖9、电加热板10、滚筒11、电刷12、滚筒底座13、支撑轮14、机架15、手摇机构16、轴17、联轴器18、温度传感器19。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
[0023]参见图1，分段恒温模块化电热茶叶杀青机，它包括机架15，机架15上安装有电动机I，滚筒底座13安装在机架15上，滚筒11安装在滚筒底座13上，电动机I的输出轴上安装有减速箱2，减速箱2的输出轴上安装有齿轮3，齿轮3带动安装在支撑座4上的带轮5，带轮5驱动与滚筒11相啮合的摩擦轮使滚筒11转动，滚筒11的左端设置有进口漏斗6，滚筒11的顶部设置有透气孔7和箱盖9，箱盖9上设置有温控系统8，滚筒11外表面安装有电加热板10，电加热板10与温控系统8相连。
[0024]进一步的，所述电加热板10的电源线与电刷12相连。电刷12是与运动件作滑动接触而形成电连接的一种导电部件，电刷12是用于换向器或滑环上，作为导入导出电流的滑动接触体。由于此发明是利用电加热板10对滚筒11进行加热，滚筒11内电加热板10的导线随着滚筒在不断旋转，此时导线就不容易排布，因此需要利用电刷对固定导线与旋转导线进行连接。电刷的选择对电动机换向时抑制火花有重要的作用，应按功率、电压、负载特性及换向器圆周速度等条件选用。一般常用电化石墨电刷，因其电阻系数和接触电压较高，对抑制火花有利。但对于低压电动机而言，过大的接触电压使它在总电压降落中所占比例太大，因此采用金属石墨电刷。
[0025]进一步的，所述滚筒11的两端都通过支撑轮14进行支撑。通过支撑轮14能够大大的提高滚筒11转动的稳定性。
[0026]进一步的，所述机架15上固定安装有支座，支座上安装有手摇机构16，手摇机构16上连接有轴17，轴17的另一端与联轴器18啮合传动。通过设置手摇机构16，当需要维修机器或者停电时，只需沿导轨推动手摇机构16，使手摇机构16与传动装置配合传动，从而使滚筒11转动。这样，既方便维修，又可在停电情况下使转筒内的茶叶出来，节约成本。
[0 027]进一步的，所述滚筒11采用三段式结构，每段采用单独电加热板10进行加热。旋转滚筒是电加热滚筒杀青机的重要组成部分，采用不锈钢制，滚筒共分为三段，每段可单独监测温度、调控温度，以实现杀青过程的在精准控制。滚筒内设置螺旋导叶，导叶与旋转滚筒轴线的角度一般为8-10度，以便茶叶在滚筒内受热及滑动保持较佳状态。同时随着滚筒的转动，茶叶会从滚筒一端缓慢移动到另一端。
[0028]进一步的，所述滚筒底座13上安装有多个温度传感器19检测滚筒11的温度。温度是绿茶杀青的关键因子，滚筒温度的精准调控是保证杀青叶品质优异的首要条件。恒温电加热杀青机采用热电偶温度传感器检测滚筒筒壁温度，响应快，反馈时间短，可有效减少温度波动幅度，降低能耗损失。通过设置杀青温度、温度反馈信息等参数，实现电加热杀青机温度的精确控制。
[0029]进一步的，所述温度传感器19的信号线与温控系统8相连。
[0030]进一步的，所述温控系统8包括PLC控制器、固定加热器、可调加热器、变频器、电动机1、温度传感器19和滚筒11组成，能够接受处理温度信号，再通过PLC控制器进行处理使电动机I的转速根据变频器提供的电源频率进行调整，进而控制滚筒11的转速。
[0031]进一步的，所述电加热板10上连接有隔热引线，所述隔热引线从内到外分别为:裸铜绞线、玻璃纤维、云母带缠绕和玻璃纤维编制。在茶叶杀青机内温度可以达到将近300°C的高温，为了防止电线在高温下被破坏，需要用耐高温的材料作为引线，极大的保护了导线，增加其寿命。
[0032]进一步的，所述减速箱2的齿数比为1:9，同轴齿轮啮合传动，传动比为5，大齿轮同轴链轮旋转，从而通过链传动带动摩擦轮，使转筒转动。总传动比为45，可以满足转筒转速 31r/min。
[0033]进一步的，滚筒外壁固定有均匀分布的电加热板，加热板的型号及排布方式对设备整体电路效率、回路损耗、加热效果等影响显著，并创新设计采用电加热板及导线排布技术。
[0034]进一步的，在滚筒11的外表面设置有保温层，保温层对于维持滚筒内部特定的高温条件，达到钝化酶活性、促进内含物有益转化的目的至关重要，同时可进一步提高热能利用率。在紧贴电加热板的外环层设置了保温层，保温层由玻璃棉及其它高分子复合隔热材料组成。
[0035]进一步的，在滚筒11外层设计隔热层，隔热层对于维持滚筒内部特定的高温条件有要的作用，保证筒体内温度不会散失，提高了能量利用率。
[0036]进一步的，所述的杀青温度，根据滚筒筒壁温度可随鲜叶大小、老嫩、含水率的不同进行调节，且可根据要求分别设置三段不同筒温，温度调节范围为220?280°C。
[0037]参见图2，为本发明温控系统结构示意图。整个温控系统由PLC控制器、固定加热器、可调加热器、变频器、电动机、温度传感器和杀青机滚筒等部分组成。杀青过程中，电热器的加热功率和滚筒的转速是影响杀青温度与杀青时长的主要因素。温度控制过程中，置于滚筒内不同位置的温度传感器分别将采集到的温度信号传送到PLC。信号经PLC处理，并进行模糊运算，运算结果由PLC分两路输出:一路输出到电加热器，控制电加热器的加热功率，使加热功率根据具体情况进行适度调整；一路输出到变频器，变频器根据运算结果输出一定频率的电压供给滚筒电动机，使电动机的转速根据变频器提供的电源频率而调整，进而控制滚筒的转速。整个系统通过对电热器加热功率和滚筒转速的调节来满足系统的恒温与杀青时长的控制要求。加热时，系统采用全功率启动，当系统温度将要达到设定温度时，采用可调加热器对系统进行温度调节，使系统维持在恒温状态，这样不仅能节省系统的启动时间，而且还能起到节能的作用。
[0038]本发明的装置具体工作过程及原理为:
在具体施工中的应用，将整个茶叶杀青机用螺栓固定在工作间地面上，启动电动机，接通电加热板导线加热滚筒，电动机经过减速箱和带传动二级减速后动力传到滚筒的摩擦轮上，摩擦轮带动滚筒转动，进入滚筒内的茶叶在被电加热板加热的滚筒内壁转动下进行翻炒，温控系统接收到滚筒内第一部分时刚进来的茶叶被加热到280°C时就会进入下一阶段筒体，这一阶段温度低一些，会被加热到250°C，然后再进入后一阶段，最后温度达到220°C时茶叶就杀青完毕。
[0039]本例中的结构仅为对于权利要求的举例说明和讲解，以便于大众阅读理解，不应视为对于权利要求的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的范围和法定等同特征为准。
【主权项】
1.分段恒温模块化电热茶叶杀青机，它包括机架(15)，机架(15)上安装有电动机(I)，滚筒底座(13)安装在机架(15)上，滚筒(11)安装在滚筒底座(13)上，其特征在于:电动机(I)的输出轴上安装有减速箱(2)，减速箱(2 )的输出轴上安装有齿轮(3 )，齿轮(3 )带动安装在支撑座(4)上的带轮(5 )，带轮(5 )驱动与滚筒(11)相啮合的摩擦轮使滚筒(11)转动，滚筒(11)的左端设置有进口漏斗(6)，滚筒(11)的顶部设置有透气孔(7)和箱盖(9)，箱盖(9)上设置有温控系统(8)，滚筒(11)外表面安装有电加热板(10)，电加热板(10)与温控系统(8)相连。2.根据权利要求1所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述电加热板(10)的电源线与电刷(12)相连。3.根据权利要求1所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述滚筒(II)的两端都通过支撑轮(14)进行支撑。4.根据权利要求1所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述机架(15)上固定安装有支座，支座上安装有手摇机构(16)，手摇机构(16)上连接有轴(17)，轴(17)的另一端与联轴器(18)嗤合传动。5.根据权利要求1或3所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述滚筒(11)采用三段式结构，每段采用单独电加热板(10 )进行加热。6.根据权利要求1所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述滚筒底座(13)上安装有多个温度传感器(19)检测滚筒(11)的温度。7.根据权利要求6所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述温度传感器(19)的信号线与温控系统(8)相连。8.根据权利要求1或7所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述温控系统(8)包括PLC控制器、固定加热器、可调加热器、变频器、电动机(1)、温度传感器(19)和滚筒(11)组成，能够接受处理温度信号，再通过PLC控制器进行处理使电动机(I)的转速根据变频器提供的电源频率进行调整，进而控制滚筒(11)的转速。9.根据权利要求1所述的分段恒温模块化电热茶叶杀青机，其特征在于:所述电加热板(10)上连接有隔热引线，所述隔热引线从内到外分别为:裸铜绞线、玻璃纤维、云母带缠绕和玻璃纤维编制。
【专利摘要】本发明涉及分段恒温模块化电热茶叶杀青机，机架上安装有电动机，滚筒底座安装在机架上，滚筒安装在滚筒底座上，电动机的输出轴上安装有减速箱，减速箱的输出轴上安装有齿轮，齿轮带动安装在支撑座上的带轮，带轮驱动与滚筒相啮合的摩擦轮使滚筒转动，滚筒的左端设置有进口漏斗，滚筒的顶部设置有透气孔和箱盖，箱盖上设置有温控系统，滚筒外表面安装有电加热板，电加热板与温控系统相连。此杀青机改变传统的加热方式，将PLC控制技术、现代控制理论和变频控制技术相结合，设计了基于PLC控制的电加热滚筒杀青机的温度控制系统,使杀青机的温度控制精度、自动化程度以及抗干扰能力都得到了提高,降低了在生产实际中人为因素的影响。
【IPC分类】A23F3/06
【公开号】CN104904887
【申请号】CN201510350113
【发明人】陈保家, 郭祥, 揭施军, 甘敏, 阮巍, 李治国, 王泉灵, 严文超, 吴志平, 朱晨希
【申请人】三峡大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月24日
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