全 文 ：锥栗果外壳划口机的扩展设计
张素梅
（福建农林大学材料工程学院，福建 福州 350002）
摘 要：分析了现有板栗及锥栗外壳切割机设计方案中的不足，并在原有锥栗果外壳划口机的基础上进行扩
展设计，改3根切割轴为2根，优选搅龙轴螺纹高度为12～30mm，搅龙轴螺纹牙顶与机壳底部内侧间隙控制在4～
20mm之间，以适应不同级别的锥栗果划口。整机结构较简单，划口效果100%。划口后的锥栗果经后续工序处理后，
栗仁完整率在95%以上，可罐装或袋装保鲜。
关键词：锥栗果；外壳划口机；扩展设计
中图分类号：S776 文献标识码：A 文章编号：1001-4462（2006）10-0026-02
ImprovedDesignoftheCastaneaHenryiShelingMachine
ZHANG Su-mei
（ColegeofMaterialEngineering,FujianAgricultureandForestryUniversity,FujianFuzhou350002,China）
Abstract：Analyzedthedesigneddeficiencyonshel-cutmachineofcastaneahenryiandcastaneamolissonas
precent,andbasedonthecastaneahenryishelingmachine,animprovedshel-cutmachineforthefreshcastaneahenryi
wasdeveloped.Inthenewshelingmachine2shel-cutaxiswasusedinsteadof3shel-cutaxis,andthewormdepthof
agitatedaxisis12to30milimetres,thegapbetweenthewormtopoftheagitatedaxisandbotomofthemechanismis
4to20milimetresinordertofitingthediferentsizeofthecastaneahenryitosheling.Thestructionofthemachineis
simplerthantheoldone,it’sshelingrateis100percent.Thecutedcastaneahenryipulpsarefitforcanpreservation
orpackedcoolingaftertreatedbythenextprocesses.
Keywords：castaneahenryi；shelcutingmachine；improveddesign
锥栗主产于浙南闽北一带，为壳斗科植物，别名榛
子。榛树适应性较强，适于大面积荒山造林，可保持水
土，其木材质地坚实，耐水湿，可供建筑、造船、家具、薪
炭等用。壳斗、树皮含有鞣质，可提取栲胶，属果材两用
树种。锥栗果实富含淀粉、糖分、蛋白质、脂肪，碳水化收稿日期：2006-07-17
林业机械与木工设备设计计算
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合物含量比小麦高，蛋白质和脂肪比稻米高2~3倍。此
外，还含有抗坏血酸和胡萝卜素，可脱壳磨粉制糕点、代
乳粉、豆腐等食品，还可加工成各种食品罐头。随着农村
经济的不断发展、锥栗丰产栽培技术和病虫害防治技术
的提高，锥栗产量也在逐年大幅度上升，据不完全统计，
仅福建省年产量就达15000t，市场需求量也在不断增
加。锥栗已成为贫困地区农民脱贫致富的“摇钱树”，改
进锥栗产品深加工技术意义重大。本文主要探讨锥栗机
械深加工技术中划口设备的设计改进，以减少成本，降
低粉碎率，提高脱壳率。而划口效果对后续工序的顺利
完成及最后获得较为完整的栗仁起着关键作用。
1 锥栗果外壳划口的现状
在现有技术领域中，锥栗外壳划口的方法及设备
通常有以下几种。
①手工划口：生产效率低、不卫生、劳动量大。
②物理化学方法：在脱壳时需添加其它化学物品如
碱、酶等掺杂物，这些添加物将使产品有异味而影响成
品品质。
③蒸汽加压膨胀后突然减压破壳：这种技术设备的
脱壳率高，据称可达97%，但由于采用蒸汽、加压，使栗
仁熟化，也影响后续加工产品的品质。另外，这种设备
需配备专门的蒸汽锅炉、专用的进出口阀，使设备投资
相对增加。
④外壳划口机：该划口机主要由板栗输送器、刀辊、
驱动调速电机和机架等组成，刀辊上装有700~800片
特制的硬质合金刀片，成本高，安装复杂。
⑤外壳切割机：该机主要用于对板栗果外壳进行划
口，其搅龙轴与切割刀轴的间隙不可调。因锥栗果的外
形大小与板栗不尽相同（如板栗的一侧为半球形，另一
侧扁平，而锥栗果为圆锥形或卵圆形，锥栗果直径1.5~
3cm，定位较难），故板栗果的外壳划口设备不能直接用
于锥栗果划口。
⑥锥栗机械脱壳机：该机采用的是螺旋输送器边行
进边经过双排双向的高速切割刀具及击打器，达到脱
壳去衣的目的。该设备不是单独划口，而是边划口边击
打，脱壳去衣设备做成了一体，从结构上讲简单紧凑且
成本低，但脱壳率一般，且切割刀具会切入果肉，影响
栗仁的外观品质。
福建农林大学在吸收上述各种技术方案的基础上
对锥栗果外壳划口机进行优化设计，取得了一些新进
展，但仍然存在以下不足：①搅龙轴的螺纹高度没有限
制，搅龙轴牙顶与机壳下半圈的间隙过大时经常造成
锥栗果在其间隙中空转，得不到切割；而间隙过小时容
易使锥栗挤破，影响整仁率。②用3根切割刀轴切割时，
锥栗外壳被切割到的刀数多，脱壳率较高（2根刀轴切
割时外壳的切割刀数虽然少，但经后续工序处理后脱
壳效果差不多），但用3根刀轴设备的成本高。③用圆锯
片锯割当刀锋切入栗仁时会在其上留下较宽的切口，
破坏了栗仁的外观品质，且切屑较多。
2 划口机的扩展设计
2.1 锥栗脱壳工艺
锥栗果的脱壳工艺流程如下：鲜锥栗果→精选分
级→外壳划口处理→热风加热处理→剥壳去衣→壳衣
仁分离→栗仁。在采用机械剥壳机方法对板栗果脱壳
时，外壳划口是脱壳工序之一，其在划口机中进行。
2.2 设计方案的改进
针对原有锥栗果外壳划口机的设计方案进行改
进，原设计方案中总体布局主要由传动系统、间隙调节
机构及切割装置等部分组成，用装在3根切割刀轴上
的圆锯片切割刀划口，切割刀轴沿搅龙轴圆周方向布
置，由电机通过带传动分别带动搅龙轴和切割刀轴转
动，实现边输送边切割。刀锋切入栗仁时不可避免地会
在栗仁上留下较宽且毛糙的切口，大大降低产品品质。
改进后切割刀轴由原来的 3根改为 2根，使
带传动中带轮及传动带的数量减少，切割刀具也由原
来的圆锯片改为刃口较薄的刀片；搅龙轴螺纹高度在
12～30mm之间变化；搅龙轴上的螺纹牙顶到机壳底部
内侧的距离在4～20mm之间变化，以适应不同级别的
锥栗划口；锥栗最多不超过2层时不会在间隙之间空
转或挤碎。上述间隙的大小可调，并可从机壳上的刻度
标尺直接读出间隙的大小。
改进后的传动系统示意图见图1，改进后外壳划口
机的总体结构示意图见图2。
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林业机械与木工设备 设计计算
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8 应用于称重中的智能卡配置
①将智能卡读写器和微机的串行口连接起来，称重
仪表连接微机的COM1口，智能卡读写器连接COM2
口，若微机后面板没有提供COM2口，可使用串口卡从
微机主板上引出(微机主板上有一个串口插座)。连接时
关闭微机和读卡器电源。
②开启微机和读写器电源。
③启动称重管理软件，进入“数据维护——智能卡
信息维护”界面添加卡号和对应的信息。按以上步骤配
置完毕后即可进入称重界面使用智能卡调取信息。
9 小 结
射频卡式运材车辆动态管理系统基于射频识别技
术、网络技术、数据库技术和计算机技术等，将射频卡
及其读写器应用于运材车辆的动态管理效果很好。尤
其是将这一系统配合汽车地衡称重管理软件使用，对
于称重前汽车身份合法性的检查能发挥重要的作用，
使得本系统在企业称重领域得到很好的应用。
主要参考文献：
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主要作者简介：李琛，女，东北林业大学工程技术学院讲
师，主要从事林业与林业机械、包装等方面的研究；刘晋浩，
男，东北林业大学工程技术学院教授，博士生导师，主要从事
机电一体化等方面的研究。
图2 外壳划口机总体结构示意图
1
2
3 4 5 6 7 8 9 3 10
表1 扩展设计前后划口机结构及划口效果的比较
2.3 扩展设计前后划口机结构及划口效果参数的比较
扩展设计前后划口机结构及划口效果参数的变化
见表1。从表中可以看出扩展设计后划口机结构简单，
成本大为降低，整仁率提高，粉碎率降低，划口率提高。
3 小 结
改进后锥栗果外壳划口机的切割刀轴由原来的3
根改为2根，刀轴、刀具数量减少了三分之一，设备结
构变得简单，成本大为降低；当锥栗果1～2层地沿螺旋
槽行进时，每个锥栗果外壳都能得到很好切割，切割的
效率也很高。安装时严格控制切割刀片刀锋的高度，可
保证刀锋只切割到衣而不会切割到栗仁，锥栗果外壳
划口率与果仁整仁率提高，粉碎率大大降低。该外壳划
口机不仅适合于新鲜锥栗果划口，对于烘熟或干燥后
的锥栗果同样可以切割，且切割效果更佳。
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参数
扩展设计前
扩展设计后
切割刀轴数量
3根
2根
整仁率
90%
95%
搅龙轴螺纹高度
未限制
12～30mm
调节机构的间隙尺寸
3～35mm
4～20mm
划口率
96%
100%
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