家用豆渣脱水装置的结构设计

刘 涛 包 宁

（天津农学院，天津 300380）

豆浆富含植物蛋白、磷脂、维生素B1、B2和叶酸，以及铁、钙等矿物质，是老少皆宜的食品。鲜豆浆四季均可饮用，既经济方便，又营养健康，是家庭不错的选择[1]。但是，传统家用豆浆机也存在一些问题，比如，将豆浆中豆渣完全分离是比较困难和非常费时费力的事情。如若不能将豆浆中豆渣过滤干净，不仅会造成浪费，而且会影响豆浆的口感[2]。因此，设计一款结构简单、操作方便，能够快速进行豆渣脱水的家用豆浆机显得尤为重要。

1 家用豆渣脱水装置的组成及工作原理

1.1 家用豆渣脱水装置的结构组成

家用豆渣脱水装置是以普通豆浆机为基础进行结构改造，主要由动力转轴、过滤网、滤网支撑轴、排液阀、推力轴承和密封圈等零部件组成，其中，联轴零件、过滤网、滤网支撑轴采用十字联接方式。为确保食品安全，零部件全部采用食品级材料，如304不锈钢、陶瓷和硅胶等，该豆浆机总装图如图1所示。其中，各主要零部件的作用如下，动力转轴1用于将上方机头中高速电动机的转矩传出，联轴零件2起到将转轴1的转矩传递给过滤网，同时平衡过滤网，过滤网3用于分离豆渣，滤网支撑轴4用于支撑及平衡过滤网，排液阀5用于及时排出过滤后豆浆，推力轴承6用于支撑及助力于轴4的旋转运动，密封圈8用于防止容器内的液体渗漏到机座内。

图1 豆浆机总装

1.2 家用豆渣脱水装置的工作原理与特点

该豆渣脱水装置工作原理为通过与机头高速电动机联接的转轴1及其端部的联轴零件2将转矩传递给滤网3底部中央的一字形凸起构件，由于滤网底部中央被支撑在机座7中的轴4上，即联轴零件、过滤网和滤网支撑轴形成一个类似十字联轴器的结构，然后与推力轴承6、密封圈8以及排液阀5等部件构成了豆浆与豆渣的分离系统，最终利用该装置完成豆渣的脱水。因为过滤网与上下零件的联接采用十字联轴器的结构，使其在高速旋转时比较平稳，能够减小机身在脱水过程中的振动现象。此外，该脱水装置的优点还在于安装、拆卸简便，清洗方便，易于操作。

2 家用豆渣脱水装置的主要结构设计

2.1 动力转轴的结构设计

动力转轴的左端用于安装破碎刀9和联轴零件2，工作时为垂直位置，其端部结构尺寸如图2所示。

图2 动力转轴的结构尺寸

2.2 联轴零件的结构设计

联轴零件2主要由上下两个圆柱体组成，具体尺寸如图3所示。

图3 联轴零件的结构尺寸

2.3 过滤网的结构设计

本设计为可拆卸式。材料采用耐腐蚀性能强的无毒的SUS304不锈钢材料。过滤网目数采用80目。过滤网周边内表面上设计4个挡板，以消除破碎搅拌过程中产生的涡流现象。网底面中央有一个直径32mm的圆柱，该圆柱上面为条状凸起，下端为一个凹槽，相互垂直，该网具体尺寸如图4所示。

图4 过滤网具体尺寸

图5 过滤网支撑轴的具体尺寸

2.4 过滤网支撑轴的结构设计

该轴外形由上下两个圆柱体构成，上端有一个条状凸起，具体尺寸如图5所示。

3 结论

本研究针对目前豆浆机不易清洗、豆渣过滤不完全造成严重浪费的现状，设计了一种操作简单、装卸方便，能提高豆渣分离效率的豆浆机。