移動式柔性刮板型除塵灌包機的改進設計
本文所涉及的柔性刮板型兩種。螺旋輸送的灌包機結構簡單, 成本低, 但在使用中容易產生物料破碎,影響糧食的品質。而且, 螺旋輸送灌包機一般都沒有附設除塵系統, 工作環境比較惡劣。而柔性刮板型除塵灌包機, 則比較全面地克服了螺旋輸送式灌包機存在的上述問題。
移動式柔性刮板型除塵灌包機開發較早的是原鄭州糧食機械廠, 其設計簡單、價格低廉、工作效率高、體積小、移動靈活、除塵效果好、不易產生原糧破碎是其最大優點。該設備最適合中小規模糧食收購單位的灌包作業, 曾經受到有關方面的廣泛好評。當時推出的移動式柔性刮板型除塵灌包機, 也存在不少問題。比如, 由于出糧口只有一個, 當一包糧灌滿后, 即就是換包很快, 也會有不少糧食撒在地上; 若換包時停機或停止喂料, 不僅操作麻煩, 也不好進行控制。又比如, 除塵管網用白鐵皮卷制, 再在進出料口附近固定連接, 使用時管道很容易震壞,。為此,我們對現有灌包機進行了全面的改進設計。1 改進設計方案本次改進設計主要包括以下幾個方面。①出糧口設計成可切換的雙出口; ②機頭殼體向前加長; ③承接刮板拋糧的機頭前內壁增加耐磨襯板; ④風機通過出風口直接立式安裝在機體上; ⑤除塵管道直接用槽型板在機體上部圍成; ⑥改沖氣車輪為實心工業膠輪。改進后的移動式柔性刮板型除塵灌包機如圖1所示, 與原設計一樣也是由扒糧升運系統、吸風除塵系統、傳動系統以及移動走輪裝置等部分組成, 但結構合理性和使用適用性都有很大改進。
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1- 除塵系統; 2- 向旋轉; 3- 雙工位出料口; 4- 開關盒; 5- 傳動系統;6- 行走裝置; 7- 降塵箱; 8- 升運機體; 9- 進料口; 10- 刮板 圖 1 改進后的移動式柔性刮板型除塵灌包機 |
改進后的移動式柔性刮板型除塵灌包機的工作過程為: 開機后, 物料在刮板的作用下從糧堆刮進機體內槽并完成提升。到達出料口時, 由糧食重力和刮板推力完成卸料, 卸下的物料再由出料擋板人工控制從二出料口之一排出到接糧包中。進料口和出料口的灰塵及輕雜, 在風機產生的負壓作用下, 由設在各自上部的吸風口吸入, 再經風機后到達旋風分離器進行分離, 灰塵及輕雜從分離器下部落入拴在出口處的布袋內, 較干凈的空氣則從旋風分離器上部排出。
設備設計參數為
產量: 10t /h( 或100包/h)
外形尺寸: 3500×900×2200
主要改進設計部分分述如下:
1.1 扒糧升運系統
扒糧升運系統采用傾斜刮板原理實現物料的升運。傳動及刮板均采用多層平板膠帶, 以減少噪聲和磨損, 同時杜絕了輸送過程中物料的破碎。機頭的向前加長, 減輕了刮板拋糧對機頭內側的撞擊力, 同時使刮板在出料口卸料更加順暢。耐磨襯板的設置避免了機頭內側的磨損, 增加了機頭的使用壽命, 如圖2所示。
 1- 耐磨襯板; 2- 驅動滾輪; 3- 傾斜機筒; 4- 平皮帶; 5- 刮板;6- 進料口; 7- 滾輪; 8- 料堆; 9- 出料口; 10- 卸料室; 11- 物料 圖2 扒糧升運系統 |
采用平皮帶作為傳送帶, 采用同樣的平皮帶裁成200×100mm作為刮板, 通過螺栓連接到輸送帶上。
機殼采用角鋼框架內復厚度為2的鋼板制成, 既保證了機體剛度, 又減輕了設備重量。
1.2 吸風除塵系統
吸風除塵系統由吸風管、風機和剎克龍及其支撐部分組成( 見圖1) 。本改進設計的特點是將槽形鋼板和機筒直接制為一體組成吸風道, 結構示意如圖3。
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1- 輸料機筒; 2- 吸風道; 3- 焊縫; 4- 傳動軸; 5- 柔性刮板; 6- 傳動輪 圖3 吸風道結構示意 |
本設備需要除塵的關鍵位置是在扒糧口以及平皮帶傳送的卸料口。在設計時, 要保證在這兩個位置接觸物料附近的風速大于粉塵、輕雜的懸浮速度,而低于糧食物料的懸浮速度。這樣既可保證除去飛揚的塵土和輕雜以及部分糧食中的輕雜, 又不至于使物料被吸出。在全面考慮風機吸風量、吸風管風阻以及物料阻力等因素情況下, 通過理論計算和多次試驗, 得到風機安裝的位置。如圖1中, L1取為880～900mm, L2取為2050～2100mm。
1.3 移動行走裝置
沖氣車輪和實心工業膠輪在使用時各有優缺點, 但實心工業膠輪不用考慮沖氣問題, 在設備重量不太大的情況下使用確實方便。所以, 本次改進時,我們選用了Φ400的實心工業膠輪。為方便使用, 我們還在進糧口的位置設計安裝一個小的支撐輪, 使得在使用時不用壓起灌包機進料端就可方便移動灌包機的位置。
1.4 出料口的設計
原設計的灌包機, 只有一個出料口, 在進行連續灌包作業中的更換包裝袋時, 糧食不可避免要散落許多, 影響工作場地的作業, 間斷停止進料或間斷停機, 又影響工作效率。本次改進, 我們將設備設計成雙工位出料( 如圖l中A向旋轉) 。利用這樣的結構, 可以在一個出料口灌滿包裝袋后, 通過抽拉插板, 把糧食切換到另外一個出料口, 可實現連續灌包工作。出料口在插板的控制下交替出料, 一個出料口工作時, 另一個是關閉的。
2 樣機試制和運行考核
改進設計完成后, 我們與鄭州鑫元糧機有限公司合作進行了樣機試制, 并在制造廠內進行了空載和短時帶料運行試驗。在調試比較理想后, - 交某地方糧食儲備庫在小麥和玉米收購現場進行運行考核。近一年的運行考核證明, 改進設計達到了預期的目的, 得到試用單位的充分肯定。接著我們對設計進行了一些必要的細化, 使之投入批量化生產。到目前為止, 經改進設計的移動式柔性刮板型除塵灌包機, 已經在玉米、小麥、稻谷等糧食收儲單位得到很好的應用, 產品銷往河南、廣東、山東、河北、山西、陜西、湖南、湖北等地, 得到了廣泛認同和好評。
3 結論
經過設計改進的灌包機, 實際應用證明, 操作更為方便; 工作可靠性和設備耐用性大大提高; 除塵系統性能得到改善, 還能除出糧食中的不少輕雜。推廣應用以來, 不僅為糧食收儲單位提高工作效率和減輕勞動強度發揮了應有作用, 也為設備制造企業創造了很好的經濟效益。
參考文獻:
[ 1] 劉四麟等.糧食工程設計手冊[M] .鄭州大學出版社, 2002,
591- 600.
[ 2] 阮少蘭等.糧食加工基礎[M] .商業出版社, 1998, 92- 97.
[ 3] 原鄭州糧食機械廠.除塵灌包機使用說明書。
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