一、工作原理

螺旋榨油机的工作原理，概括地说，是由于旋转着的螺旋轴在榨膛内的推进作用，使榨料连续地向前推进。在此过程中，由于榨螺螺距逐渐缩小，榨螺螺纹宽度逐渐增大，榨螺根圆直径逐渐增大，使榨膛空间逐渐变小，榨料在榨膛内受到压缩而产生强大的挤压力。这样，油脂便从榨笼的缝隙中流出，固体物料被压制成饼块从螺旋轴末端不断排出。

榨料在压榨过程中，受到的挤压力来源于压缩力、出饼阻力和摩擦阻力。

1.压缩力

料胚进入榨机后，首先受到喂料螺旋垂直向下的压力，被强迫压入榨膛。物料在榨膛内由旋转着的榨螺向前推进。在推进的过程中，物料受到压缩的根本原因在于以下两个方面:

(1)榨螺方面。榨螺顺推料方向螺距逐渐缩小，螺纹宽度逐渐增大，根圆直径逐渐增大。

(2)榨膛方面。榨膛内径顺推料方向变小(ZX·10型榨油机不具备此结构特点)。

榨料在几种国产螺旋榨油机榨膛内所经受的压缩过程，通常是由两级压榨实现的。

第一级压榨，榨料进入榨膛后，由于榨膛空间逐渐缩小而受到压缩，排出大部分油脂。此时榨料的结构已比较紧密，随着榨螺的推送，进入第二级压榨。

第二级压榨，榨料刚进入此级压榨时，由于榨膛空间突然增大，使原来较紧密的榨料得到一个疏松机会，结构受到调整，油路得到疏通。接着，榨料随榨螺继续被推进，推进中，榨膛空间已较第一级压榨时更小，使榨料受到更加剧烈的压榨，以尽可能多地挤压出油脂。最后榨料从环形出饼缝隙挤出，成为饼块，从而完成第二级压榨。

2.出饼阻力

出饼端部的环形出饼缝隙是由螺旋轴上的抵饼圈(ZX·10型榨油机)或短套筒(ZX·18型榨油机)和嵌合在机架上的出饼圈套合构成的。其缝隙大小可以调节，从而控制排出的饼达到要求的厚度。出饼厚薄直接影响到料胚在榨膛内受到的阻力大小。当出饼缝隙调大时，饼的厚度大，排量多，容易排出，此时榨料在榨膛内受到的阻力会小些；当出饼缝隙调小时，饼的厚度薄，排量小，此时榨料受到的阻力就要大些。所以，在压榨过程中，为了取得好的工艺效果，应使榨料在榨膛内保持一定的压力，以保证料胚内的油脂尽可能多地压榨出来，这就要求掌握控制好出饼厚度。

3.摩擦阻力

料胚在榨膛内的运动有轴向移动和径向移动，这些移动均为不规则运动。这些不规则运动会产生多种摩擦阻力，包括料胚与榨条、榨圈，料胚与榨螺，料胚与料胚之间产生的摩擦阻力。这些摩擦阻力中，前一种摩擦阻力最大，因为榨条有棱角，榨圈内腔有径向齿状沟槽。其次是第二种摩擦阻力，尽管榨螺螺纹是光滑的，但它在旋转中推进榨料，因而其摩擦阻力也不小。后一种是料胚相互之间的摩擦阻力，它是由于料胚自身运动的不规则性产生的。以上这些摩擦阻力的最大作用是使榨料在榨膛内建立起足够的压力，同时对于不断地打开料胚之间的油路具有一定的好处。再者由于摩擦生热，使榨料温度进一步升高，从而进一步促进料胚中的蛋白质变性，细胞结构破坏，可塑性增大，油脂粘度降低，也有利于压榨出油。

关于榨膛内的压力，据有关机型的实测计算资料记载，ZX·10型榨油机一次压榨时达24.5—43.8MPa，ZX·18型榨油机一次压榨时达24.0MPa，ZY·24型预榨机预榨时达19.1MPa。

二、基本概念

1.榨膛的压缩曲线

在螺旋榨油机榨膛内，榨料进入进料段后，由于榨螺螺纹宽度逐节增加，螺距缩小，根圆直径增粗等原因，使物料在随榨螺旋转而被推进的过程中受到压缩。在榨膛内，其被压缩程度随着物料的推进而发生变化。把榨料在榨膛内被推进过程中的压缩程度的变化情况描绘成图象就叫榨膛的压缩曲线。

榨料的压缩过程分为三段，分析如下:

(1)进料段。榨料在进料段开始被挤紧，排出空气和水分，发生塑性变形并开始出油。因而在榨笼前段可看到少量的油滴，且有气泡。

(2)压榨段。压榨段的榨膛空间迅速有规律地缩小，榨料受到强烈压榨，料粒间开始结合，形成连续的多孔物并大量排出油脂。在此过程申，物料在被压缩的同时还受到各种摩擦。具体地说，因榨螺螺旋中断，榨膛阻刀、榨条棱角的剪切作用而引起料位的位移、断裂混合等现象，使油路不断被打开，所以能迅速充分地排出油脂。

(3)成饼段。榨料在成饼段已形成瓦块状饼，几乎呈整体式推进，因而也有较大的轴向压缩阻力。这时瓦块饼的可压缩性已经不大，但需保持较高的压力，使油沥干，而且该过程应延长适当的时间，并减小轴向阻力(此处榨螺的几何尺寸已变化不大)。如果认为这时油已压净，从而放松压力，那么热饼就会膨胀疏松反而吸油，对压榨不利。最后排出的饼块一般由于弹性或膨胀作用会有所膨大。

2.压缩比和总压缩比

(1)榨螺的空余体积。榨螺的空余体积是指榨膛内每一导程(螺距)榨螺所包容的空间体积。

(2)压缩比。压缩比是指相邻两导程榨螺前后对应的空余体积之比。

(3)总压缩比。入料第一导程与出饼端的最后一个导程的空余体积之比为总压缩比。

ZX·10型榨油机第一级压榨的压缩比为5.98，总压缩比为16.90；ZX·18型榨油机的总压缩比为12.10；ZY·24型预榨机，一般设计配有两套榨螺，用于预榨中等含油率油料者，其，总压缩比为9.60；用于预榨高含油率油料者，其总压缩比为11.50。

压缩比的意义在于表明榨膛空间的几何特性。它与不同油料的压榨进程关系极大。通常对于含油率高低不同的油料，压榨时应选择适宜压缩比的榨螺。

对含油率高的科胚，入榨前段的压缩比要大些才好。如果本段压缩比太小，压力不足，会使出油位置推后，而沥干段减少；对于含油率低的料胚，入榨前段的压缩比要小些才好。如果本段压缩比太大，就会造成饼块形成过早，而使一部分油被封闭在饼块内，使其不能顺利地排出。总之，要根据不同的油料，选择不同的压缩比，才会有好的压榨效果，也才不致使饼的残油率太高。

可见，压榨每一种油料，按理都应配一套符合压缩比要求的榨螺，但现有榨油机一般都只配有一套榨螺。鉴此，在实践中可以新旧榨螺兼用。

榨料的实际压缩比与理论压缩比相比，要小一些(因榨料有弹性变形、“回料”等因素)。一般理论压缩比与实际压缩比的比值为1.5-4.5，ZX·18型榨油机的实际压缩比为3.11-4.00，ZY·24型预榨机的实际压缩比为2.18-2.96。

三、影响螺旋榨油机榨油的因素

影响螺旋榨油机榨油效果的因素很多，归纳起来，主要包括料胚的预处理质量和压榨工艺条件两个方面:

对于料胚的预处理，前面已逐个工序作了具体叙述。料胚通过预处理后得到熟胚，要使其自身结构、理化性质达到入榨要求，并使之具有适宜的可塑性和抗压力，从而满足压榨时对料胚的质量要求。影响料胚预处理质量的主要因素是料胚的水分和温度。温度和水分对料胚质量的影响在蒸炒一章中己经做了详细的介绍，在此不再赘述。

压榨工艺条件则包括压榨过程中的榨膛压力、出饼厚薄、榨机的压缩比、压榨时间、榨膛温度以及压榨过程中榨料性质的变化等。

以下逐点进行讨论:

(一)榨膛压力对出油率的影响

影响榨油机榨膛压力的因素有:榨膛的机械结构、出饼厚度、螺旋轴的转速、流油缝隙、榨油机的使用程度、入榨料胚的预处理质量、进料量多少等。对于同一台榨油机压榨同一种油料，且进料量相同时，榨膛压力主要与出饼厚度和螺旋轴转速有关。

在正常情况下，榨油机榨膛压力与出饼厚度成反比；电流强度(反映膛压划、)与螺旋轴转速近似成正比。一般来说，榨膛压力越大，出油率越高。

榨油机榨膛压力大小是通过电流表读数大小来反映的，读数大时，压力大；读数小晰力小；电流波动时，压力不稳定。当电流强度稳定时，榨机正常工作，一般这时的出油情况良好。ZX·10型榨油机正常运行时的电流强度为10-12A。ZX·18型榨油机正常运行时的电流强度为25—28A，最低＞20A，最高＜30A。ZY·24型预榨机为55A左右。

(二)出饼厚度对出油率的影响

出饼厚度越小，出油率越高。

(三)压缩比对出油率的影响

我们知道，压缩比和总压缩比是反映榨机榨膛几何特性的概念。ZX·l0型榨油机第一级压榨的压缩比为5.98，总压缩比为16.90。ZX·18型榨油机总压缩比为12.10。ZY·24型预榨机两套榨螺构成榨膛的总压缩比分别为9.60和11.50。而榨料的实际压缩比至今尚不能直接测定，只能用近似计算方法来求得。一般说来，榨机的压缩比越大，出油率越高。榨螺磨损一定程度后，其压缩比会减小，所以需及时换新。

(四)压榨时间对出油率的影响

压榨时间与出油率之间存在一定关系。通常是压榨时间长流油较净，出油率高。但压榨时间也不宜过长，否则，热量散失多，出油率也不会再有明显增加，相反还会影响设备的处理量。因此，确定压榨时间的长短必须综合考虑榨料性质，压力大小、出饼厚薄、含油率以及设备结构等因素，在满足出油效率、有利于油品质量的前提下，尽可能缩短压榨时间。这样既有利于提高设备的处理量，又可以减少不必要的生产消耗。

对于螺旋榨油机而言，压榨时间的长短与螺旋轴转速和出饼厚度有关。目前常用的榨油机其压榨时间都比较短，最短的只有几十秒，最长的也不过2—3分钟。当然，实践中可以根据需要对螺旋轴转速和出饼厚度进行调整，相应也会改变压榨时间。

当出饼厚度固定时，螺旋轴转速越快，压榨时间越短，反之越氏当螺旋轴转速不变时，出饼厚时压榨时间短，出饼薄时压榨时间长。

此外，压榨时间的长短还因榨螺的新旧程度而异。新装配的榨螺螺纹棱角完整，推进物料有力，回胚少，压榨时间会短些；而旧榨螺磨损严重时，推进力弱，回胚增加，压榨时间会长些。

(五)榨膛温度对出油率的影响

压榨过程中，由于榨料粒子在榨膛内变形、运动和摩擦作用，会产生发热现象，使榨膛温度升高。压榨时提取油脂愈彻底，产生的热量就愈多，这时对榨料和榨油机所产生的加热作用也就愈强烈。

由于榨膛温度的高低直接影响到榨饼残油率(温度决定排油深度)，因而在螺旋榨油机制油工艺中，总是采取 “高温度低水分”工艺。

但是，入榨料胚的温度有一定的极限，不能高于130oC，这可以从出油率与榨膛温度试验数据的关系曲线图中得到证实。

膛温高于130oC时，出油率急剧下降，对生产不利。

虽然压榨过程中的发热作用有利于榨料中酶(如米糠中的解脂酶，大豆中的脉素酶)的破坏与抑制，且对一些油料(如米糠、芝麻等)压榨后得到榨饼的贮存和利用也有利，但榨料的过热对压榨过程还会产生以下许多不利的影响:一是导致水分急剧蒸发，破坏榨料在压榨过程中的正常的可塑性；二是使榨饼色泽加深，甚致焦化；三是产生的蛋白质辅助变性作用(要求蛋白质变性过程主要在蒸炒工序中完成)，使可溶性蛋白质含量进一步降低，限制了榨饼的综合利用(不过对某些有毒蛋白质变性却有利，如蓖麻蛋白筹)；四是使某些榨料化学成分产生不利变化，如油料中天然特殊香味物质被挥发或受到破坏，维生素受到破坏；五是使油脂裂解，导致油脂酸价升高；六是使磷脂、游离脂肪酸氧化；七是促使色素、蜡、不皂化物、磷脂等物质溶于毛油中，使其质量变差，等等。