技术领域
本发明具体涉及一种气动弹射核桃破壳装置。
背景技术
手剥核桃破壳多采用人工敲击破壳和机械破壳(201510739732.7，201510376155.X，201510314923.9)。前者采用模具和人工捶打的方法破壳，后者也是采用模具使用机械施力方法实现破壳，施力方法为挤压、锤击、切割等。人工破壳存在的主要缺点是生产效率低，劳动强度大，不适合批量生产，机械式破壳由于核桃大小不一，而模具的尺寸是固定的，因此造成大核桃容易压碎，小的核桃无法压裂的情况，生产局限性较大。
手剥核桃要求核桃破壳率为五分之一左右，现有的技术均是采用半个山核桃大小的内凹锤子或内凹的模具加工而成，破壳效果不佳，碎壳率较高，能源消耗大。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种气动弹射核桃破壳装置。
本发明是这样实现的：一种气动弹射核桃破壳装置，包括一用于输送高压气体的气管、一使高压气体导通或切断的气动单元、至少一发射管、一加料器和一撞击室；所述气动单元连接于气管和发射管之间；所述发射管的尾部与撞击室的一侧壁连通；所述加料器位于发射管上方，并与发射管的前部连通。
进一步地，所述撞击室与发射管相对的一侧壁上设有复数排锥形钉；所述撞击室为一圆筒体，且该圆筒体的底端设有一落料口。
进一步地，所述发射管的前部设有一入料口；
所述加料器包括一料斗、一下料阀门和一气缸，所述料斗的底端与所述入料口连接；所述下料阀门挡设于料斗的下部，所述气缸控制连接下料阀门。
进一步地，所述发射管与所述入料口相对的一侧向下凹陷，形成一浅凹槽。
进一步地，所述发射管内设有一圆形喷嘴，所述圆形喷嘴位于入料口的前方，并邻近所述浅凹槽，且该圆形喷嘴的外径与发射管的内径相匹配；所述圆形喷嘴上设有复数个喷口。
进一步地，所述气动单元包括一个二位三通阀和一气动快开阀，所述二位三通阀与气管连通，且该二位三通阀上连接有一消声器；
所述气动快开阀包括阀体、阀盖、弹性部件、波纹膜片、弹簧；
所述阀体包括进气室、活动室、阀塞、阀塞口、阀芯、第一气室、第二气室；
所述进气室与第二气室通过一节流阀实现连接，所述进气室与活动室连通；
所述阀塞可上下移动地设于活动室内，且该阀塞的顶端与所述阀芯的底端固定连接；所述阀塞与阀塞口相匹配设置，当处于工作状态时，所述阀塞封住或移离阀塞口；所述弹簧套设于阀塞上，且该弹簧的首尾两端分别卡于阀塞和活动室底部；
所述第一气室与发射管的前端部、阀塞口分别连通；
所述阀芯的顶部与波纹膜片连动设置；
所述阀盖内部具有第三气室，所述第三气室与二位三通阀连通；所述弹性部件位于第三气室内，所述波纹膜片固定于所述第二气室和第三气室之间，且该波纹膜片与弹性部件的底部固定连接。
进一步地，所述波纹膜片对应于第二气室处设有复数个波纹。
进一步地，所述气动快开阀还包括一调节杆，所述调节杆插设于阀盖的顶部，且该调节杆的底端抵接于弹性部件的顶端；所述调节杆的外壁设有第一螺纹，所述阀盖顶部的内壁设有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹，所述调节杆与阀盖通过所述第一螺纹、第二螺纹实现旋转连接。
本发明的优点在于：适合不同直径尺寸的核桃，且在最小损耗的情况下实现最佳开裂效果。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明气动弹射核桃破壳装置的主视图。
图2是图1中A部分的侧视图。
图3是图1中B部分的侧视图。
图4是本发明中撞击室的横剖视图。
具体实施方式
请参阅图1所示，一种气动弹射核桃破壳装置100，包括一用于输送高压气体的气管1、一使高压气体导通或切断的气动单元2、至少一发射管3、一加料器4和一撞击室5；
请再参阅图1，所述气动单元2连接于气管1和发射管3之间；所述发射管3的尾部与撞击室5的一侧壁连通；所述加料器4位于发射管3上方，并与发射管3的前部连通。所述加料器4包括一料斗41、一下料阀门42和一气缸43，所述料斗41的底端与所述入料口连接；所述下料阀门42挡设于料斗41的下部，所述气缸43控制连接下料阀门42。
请再参阅图1-2，所述发射管3的前部设有一入料口31；所述发射管3与所述入料口31相对的一侧向下凹陷，形成一浅凹槽33。浅凹槽33保证核桃落入发射管3后靠近喷嘴，避免因距离过远导致射流力减弱。所述发射管3内设有一圆形喷嘴32，所述圆形喷嘴32位于入料口31的前方，并邻近所述浅凹槽33，且该圆形喷嘴32的外径与发射管3的内径相匹配；所述圆形喷嘴32上设有复数个喷口321；喷口321均匀分布，不论核桃大小都能够提供发射力，喷口321直径较小，采用射流的原理，增大射流力。
请再参阅图1和图3-4，所述撞击室5与发射管3相对的一侧壁上设有复数排锥形钉6；锥形钉6的设置增加了核桃撞击后的撞击力，增强了核桃开裂效果，根据核桃的品种可以调整锥形钉6之间的间距。所述撞击室5为一圆筒体，且该圆筒体的底端设有一落料口52。
请再参阅图1，所述气动单元2包括一个二位三通阀21和一气动快开阀22，所述二位三通阀21与气管1连通，且该二位三通阀21上连接有一消声器3；所述气动快开阀22包括阀体221、阀盖222、弹性部件223、波纹膜片224、弹簧225和一调节杆226；所述阀体221包括进气室2211、活动室2212、阀塞2213、阀塞口2214、阀芯2215、第一气室2216、第二气室2217；所述进气室2211与第二气室2217通过一节流阀23实现连接，所述进气室2211与活动室2212连通；所述波纹膜片224对应于第二气室2217处设有复数个波纹，使得波纹膜片224具有延展性，当第二气室2217内充满高压气体时，波纹膜片224的波纹能够展开向上隆起。
请再参阅图1，所述阀塞2213可上下移动地设于活动室2212内，且该阀塞2213的顶端与所述阀芯2215的底端固定连接；所述阀塞2213与阀塞口2214相匹配设置，当处于工作状态时，所述阀塞2213封住或移离阀塞口2214；所述弹簧225套设于阀塞2213上，且该弹簧225的首尾两端分别卡于阀塞2213和活动室2212底部；弹簧225负责在二位三通阀21没开启之前，使阀塞2213关闭阀塞口2214，从而保证气动快开阀22未工作之前气体不泄漏。
请再参阅图1，所述第一气室2216与发射管3的前端部、阀塞口2214分别连通；所述阀芯2215的顶部与波纹膜片224连动设置；所述阀盖222内部具有第三气室2221，所述第三气室2221与二位三通阀21连通；所述弹性部件223位于第三气室2221内，所述波纹膜片224固定于所述第二气室2217和第三气室2221之间，且该波纹膜片224与弹性部件223的底部固定连接。所述调节杆226插设于阀盖222的顶部，且该调节杆226的底端抵接于弹性部件223的顶端；所述调节杆226的外壁设有第一螺纹(未图示)，所述阀盖222顶部的内壁设有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹(未图示)，所述调节杆226与阀盖222通过所述第一螺纹、第二螺纹实现旋转连接。
请再参阅图1，可通过调节杆226调节弹性部件223给气动快开阀22提供初始的压力，从而适应不同品种的核桃破壳。气动快开阀22初始压力调整好后在工作中不需要调整，可通过计时器或计数器控制二位三通阀21的通断电即可实现自动发射。每个发射管3内每次只能放置一颗核桃，如果要发射多个核桃需要并联多个发射管3，可以用一只气动快开阀22控制多个发射管3发射。
请再参阅图1，高压气体进入气管1分成两路，一路经管路7进入二位三通阀21，另一路进入进气室2211。二位三通阀21在不工作的情况下管路7出口是关闭的，第三气室2221经过管8和二位三通阀21、消声器3与大气连通。进气室2211内气体分成两路，一路流至活动室2212，此时在弹簧225提供初始力的作用下，阀塞口2214关闭；因此气体只能沿着另一路由节流阀23节流后，进入第二气室2217，第二气室2217上方为波纹膜片224，气压作用在波纹膜片224上产生向上的推力，此推力值大于作用在波纹膜片224上弹性部件223的弹力，此时第三气室2221通大气压，没有压力，第二气室2217的压力大于弹性部件223的作用力破坏了原来力的平衡，使波纹膜片224的中部向上移。波纹膜片224与阀芯2215连接在一起，在波纹膜片224力和弹簧225初始力的共同作用下，阀芯2215向上移动，阀塞2213和阀塞口2214之间的密闭性更好，此时通过气缸43打开下料阀门42，料斗41内的一颗核桃落入发射管3内的浅凹槽33上。
请再参阅图1，二位三通阀21通电，管路7出口打开，带压力的气体经二位三通阀21、管8进入第三气室2221，第三气室2221内充满高压，此时波纹膜片224上下压力相同，在弹性部件223的作用力下，波纹膜片224下移，阀塞2213离开阀塞口2214，阀塞口2214打开，高压气体进入发射管3，经喷嘴的喷口321喷射出高压气体；高压气体作用在核桃上，使核桃以20m/s的速度发射出去，经发射管3的管壁发射至撞击室5的锥形钉6组上，在撞击力的作用下核桃被撞开裂，开裂的核桃经撞击室5下方的落料口52落下。通过调节调节杆226可以调整弹性部件223中的弹簧的初始力，从而调节发射压力，进而调整发射速度。
请再参阅图1，二位三通阀21断电，第三气室2221内高压气体经管8、二位三通阀21排入大气；第三气室2221内无压力，第二气室2217的压力大于弹性部件223作用力破坏了原来力的平衡，使波纹膜片224的中部向上移动，阀芯2215随之向上移动，阀塞2213封住阀塞口2214，回复初如状态。
核桃无论大小，壳体能承受的压力大小是相同的。因此只要施加相同的外力，核桃不论尺寸大小均能够均匀破壳。本发明采用高压气体提供初始力发射撞击的方法，高压气体介质为空气，无污染且能耗率低，气体冲击核桃产生类似枪弹发射的效果，发射力远大于核桃的重量，因此发射后核桃撞击的力基本相同。
本发明具有以下优点：
1.采用气压发射撞击的方法，可以不用考虑核桃尺寸的大小，只需施加相同的气压即可实现。
2.适用范围广，只需调整发射管3的直径即可实现不同品种核桃或坚果的破壳工作。
3.装置结构简单成本低，安装容易，采用多发射管3并联的方法可以实现大批量生产。
