移动式柔性刮板型除尘灌包机的改进设计
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。
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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。
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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。
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