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本文所涉及的柔性刮板型两种。螺旋输送的灌包机结构简单, 成本低, 但在使用中容易产生物料破碎,
影响粮食的品质。而且, 螺旋输送灌包机一般都没有附设除尘系统, 工作环境比较恶劣。而柔性刮板型除尘灌包机, 则比较全面地克服了螺旋输送式灌包机存在的上述问题。
移动式柔性刮板型除尘灌包机开发较早的是原郑州粮食机械厂, 其设计简单、价格低廉、工作效率高、体积小、移动灵活、除尘效果好、不易产生原粮破碎是其最大优点。该设备最适合中小规模粮食收购单位的灌包作业, 曾经受到有关方面的广泛好评。当时推出的移动式柔性刮板型除尘灌包机, 也存在不少问题。比如, 由于出粮口只有一个, 当一包粮灌满后, 即就是换包很快, 也会有不少粮食撒在地上; 若换包时停机或停止喂料, 不仅操作麻烦, 也不好进行控制。又比如, 除尘管网用白铁皮卷制, 再在进出料口附近固定连接, 使用时管道很容易震坏, ⋯⋯。为此,我们对现有灌包机进行了全面的改进设计。1 改进设计方案本次改进设计主要包括以下几个方面。①出粮口设计成可切换的双出口; ②机头壳体向前加长; ③承接刮板抛粮的机头前内壁增加耐磨衬板; ④风机通过出风口直接立式安装在机体上; ⑤除尘管道直接用槽型板在机体上部围成; ⑥改冲气车轮为实心工业胶轮。改进后的移动式柔性刮板型除尘灌包机如图1所示, 与原设计一样也是由扒粮升运系统、吸风除尘系统、传动系统以及移动走轮装置等部分组成, 但结构合理性和使用适用性都有很大改进。
1- 除尘系统; 2- 向旋转; 3- 双工位出料口; 4- 开关盒; 5- 传动系统;
6- 行走装置; 7- 降尘箱; 8- 升运机体; 9- 进料口; 10- 刮板
图1 改进后的移动式柔性刮板型除尘灌包机改进后的移动式柔性刮板型除尘灌包机的工作过程为: 开机后, 物料在刮板的作用下从粮堆刮进机体内槽并完成提升。到达出料口时, 由粮食重力和刮板推力完成卸料, 卸下的物料再由出料挡板人工控制从二出料口之一排出到接粮包中。进料口和出料口的灰尘及轻杂, 在风机产生的负压作用下, 由设在各自上部的吸风口吸入, 再经风机后到达旋风分离器进行分离, 灰尘及轻杂从分离器下部落入拴在出口处的布袋内, 较干净的空气则从旋风分离器上部排出。
设备设计参数为
产量: 10t /h( 或100包/h)
外形尺寸: 3500×900×2200
主要改进设计部分分述如下:
1.1 扒粮升运系统
扒粮升运系统采用倾斜刮板原理实现物料的升运。传动及刮板均采用多层平板胶带, 以减少噪声和磨损, 同时杜绝了输送过程中物料的破碎。机头的向前加长, 减轻了刮板抛粮对机头内侧的撞击力, 同时使刮板在出料口卸料更加顺畅。耐磨衬板的设置避免了机头内侧的磨损, 增加了机头的使用寿命, 如图2所示。
1- 耐磨衬板; 2- 驱动滚轮; 3- 倾斜机筒; 4- 平皮带; 5- 刮板;
6- 进料口; 7- 滚轮; 8- 料堆; 9- 出料口; 10- 卸料室; 11- 物料
图2 扒粮升运系统
采用平皮带作为传送带, 采用同样的平皮带裁成200×100mm作为刮板, 通过螺栓连接到输送带上。
机壳采用角钢框架内复厚度为2的钢板制成, 既保证了机体刚度, 又减轻了设备重量。
1.2 吸风除尘系统
吸风除尘系统由吸风管、风机和刹克龙及其支撑部分组成( 见图1) 。本改进设计的特点是将槽形钢板和机筒直接制为一体组成吸风道, 结构示意如图3。
1- 输料机筒; 2- 吸风道; 3- 焊缝; 4- 传动轴; 5- 柔性刮板; 6- 传动轮
图3 吸风道结构示意
本设备需要除尘的关键位置是在扒粮口以及平皮带传送的卸料口。在设计时, 要保证在这两个位置接触物料附近的风速大于粉尘、轻杂的悬浮速度,而低于粮食物料的悬浮速度。这样既可保证除去飞扬的尘土和轻杂以及部分粮食中的轻杂, 又不至于使物料被吸出。在全面考虑风机吸风量、吸风管风阻以及物料阻力等因素情况下, 通过理论计算和多次试验, 得到风机安装的位置。如图1中, L1取为880～900mm, L2取为2050～2100mm。
1.3 移动行走装置
冲气车轮和实心工业胶轮在使用时各有优缺点, 但实心工业胶轮不用考虑冲气问题, 在设备重量不太大的情况下使用确实方便。所以, 本次改进时,我们选用了Φ400的实心工业胶轮。为方便使用, 我们还在进粮口的位置设计安装一个小的支撑轮, 使得在使用时不用压起灌包机进料端就可方便移动灌包机的位置。
1.4 出料口的设计
原设计的灌包机, 只有一个出料口, 在进行连续灌包作业中的更换包装袋时, 粮食不可避免要散落许多, 影响工作场地的作业, 间断停止进料或间断停机, 又影响工作效率。本次改进, 我们将设备设计成双工位出料( 如图l中A向旋转) 。利用这样的结构, 可以在一个出料口灌满包装袋后, 通过抽拉插板, 把粮食切换到另外一个出料口, 可实现连续灌包工作。出料口在插板的控制下交替出料, 一个出料口工作时, 另一个是关闭的。
2 样机试制和运行考核
改进设计完成后, 我们与郑州鑫元粮机有限公司合作进行了样机试制, 并在制造厂内进行了空载和短时带料运行试验。在调试比较理想后, - 交某地方粮食储备库在小麦和玉米收购现场进行运行考核。近一年的运行考核证明, 改进设计达到了预期的目的, 得到试用单位的充分肯定。接着我们对设计进行了一些必要的细化, 使之投入批量化生产。到目前为止, 经改进设计的移动式柔性刮板型除尘灌包机, 已经在玉米、小麦、稻谷等粮食收储单位得到很好的应用, 产品销往河南、广东、山东、河北、山西、陕西、湖南、湖北等地, 得到了广泛认同和好评。
3 结论
经过设计改进的灌包机, 实际应用证明, 操作更为方便; 工作可靠性和设备耐用性大大提高; 除尘系统性能得到改善, 还能除出粮食中的不少轻杂。推广应用以来, 不仅为粮食收储单位提高工作效率和减轻劳动强度发挥了应有作用, 也为设备制造企业创造了很好的经济效益。
参考文献:
[ 1] 刘四麟等.粮食工程设计手册[M] .郑州大学出版社, 2002,
591- 600.
[ 2] 阮少兰等.粮食加工基础[M] .商业出版社, 1998, 92- 97.
[ 3] 原郑州粮食机械厂.除尘灌包机使用说明书。
