散糧筒倉降碎裝置的開發(fā)

摘 要：破碎率一直是衡量糧食等級的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，同時破碎的糧食也不易儲存和買賣。糧食的破碎分為兩種，一種是輸送設(shè)備造成的糧食破碎。另一種是糧食進(jìn)倉造成的破碎。糧食中轉(zhuǎn)筒倉就存在著糧食進(jìn)倉后的破碎現(xiàn)象，由于糧食經(jīng)輸送設(shè)備卸料后從高處落下，所以糧食很容易破碎，給儲存帶來了不便，造成了損失。

當(dāng)前針對散裝糧食筒倉的糧食防破碎要求，通常采用溜槽折返導(dǎo)引方式，通過糧食在溜槽中沿倉壁反復(fù)的折返流至倉底，解決原筒倉糧食從高處直接落入倉造成的糧食破碎問題。

據(jù)試驗考證，散糧自高空降落產(chǎn)生破碎的極限高度約為6m，因此，本文針對這一點(diǎn)防破碎要求，在折返式溜槽型式的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)了兩種防破碎裝置：一種是新型吊斗式，一種是改進(jìn)型折返溜槽式。

關(guān)鍵詞：糧食防破碎；新型吊斗式；改進(jìn)型折返溜槽式

1 基本原理

1.1 吊斗式降碎裝置

結(jié)構(gòu)見圖1，主要由以下部分組成：

降碎斗自上而下分為一級、二級、三級、四級，每級斗內(nèi)均設(shè)有折返擋板，前三級為2組折返擋板，第四級為3組折返擋板，每級降碎斗間距為6米左右，第一級固定于吊梁上，其余三級通過吊鏈相連，并通過鋼絲繩、滑輪組由力矩絞車牽拉，可做上下升降運(yùn)動。

力矩絞車固定于倉外地面上，它的拉力應(yīng)能預(yù)先設(shè)定，當(dāng)荷載超過設(shè)定拉力時，絞車卷筒放繩，鋼絲繩將隨荷載移動，當(dāng)荷載小于設(shè)定拉力時，卷筒即收繩。

滑輪組共分為6組，其中4組安裝在吊梁桁架上，為主要受力組件，2組安裝于艙壁頂端，主要起鋼絲繩導(dǎo)向作用。

固定溜管上端與入料皮帶機(jī)溜管相接，下端出口在一級降碎斗之上，出口附近兩側(cè)溜管壁開有輔助出料口。

護(hù)架罩在倉中心的出料口上，固定于倉內(nèi)地面，主要作用是防止降碎斗下降時落入中心出料口內(nèi)將其堵住。

工作過程：

進(jìn)料開始前，設(shè)為空倉，各級降碎斗處于圖1所示狀態(tài)，力矩絞車?yán)υO(shè)為3個降碎斗和吊鏈自重、3倍料流沖擊力及適當(dāng)富裕量之和。

進(jìn)料時，料流通過固定溜管流入一級斗中，由于料流此時為豎向落體運(yùn)動，故不會從輔助出料口中流出。在一級斗中經(jīng)過2次折返減速后，從斗下溜管自由降落6米左右，落入二級斗中，在二級斗中經(jīng)過2次折返減速后又落入三級斗中，如此反復(fù)，經(jīng)過4個降碎斗減速后，料流落到倉底。此后，隨著料堆不斷增高，四級斗的出口將會被堵住，此時，料流迅速填滿四級斗，隨后的料流將會從斗的上部匯入料堆，四級斗即逐漸被埋入料堆中而不再起作用。料位不斷升高，各級降碎斗逐次被埋入料堆中，當(dāng)料最后將一級斗埋入后，固定溜管出料口也會被堵住，此時，料流即會從輔助出料口中流出，當(dāng)料位再升高到輔助出料口附近時，已經(jīng)處于基本滿倉狀態(tài)，進(jìn)料停止。此時，埋入料堆中的3個斗雖然受到料的擠壓，但由于斗內(nèi)外均充滿料，內(nèi)外壓力一致并相互抵消，故斗結(jié)構(gòu)受力并不大，斗體既不能上升也不能下降，“懸浮”于料堆中。

出料時，無論開啟哪個出料口，都會使得料堆下部變得松散，壓力減小，上部料堆會向下壓，料位下降，此時，埋入料內(nèi)的斗上部受到料的壓力，將會隨著料位一起向下移動，由于此壓力已經(jīng)超過了力矩絞車的設(shè)定值，故絞車放繩，任由斗下降，當(dāng)四級斗碰到護(hù)架時，因護(hù)架阻擋，使得四級斗逐漸翻倒于護(hù)架附近地面上，隨著料位不斷下降，其余斗也將會如此動作，最后，因料的不斷減少，斗上所受壓力也逐漸減小，當(dāng)壓力減小到小于絞車設(shè)定值時，絞車收繩，將各斗吊起，重新恢復(fù)到初始狀態(tài)。

1.2 改進(jìn)型折返溜槽式降碎裝置

改進(jìn)型折返溜槽式降碎裝置主要由以下部分組成（圖2）：

改進(jìn)型折返溜槽式降碎裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：通過建立桁架結(jié)構(gòu)支撐溜管及溜槽完成降碎過程。其原理與傳統(tǒng)折返溜槽稍有不同。

工作原理：

如圖2，改進(jìn)型折返溜槽式降碎裝置分三級降碎過程，每一級的工作原理相同，均是利用導(dǎo)料溜管降低落料高度從而達(dá)到減少灰塵的揚(yáng)灑及防降碎的目的，最終通過斜長的喂料溜槽完成喂料入倉。其工作順序如下：空倉時，料流從倉口進(jìn)入，由三通溜管分料后分兩路經(jīng)第一級喂料溜槽（此時溜槽不能向外喂料）流至倉兩側(cè)，之后沿導(dǎo)料溜管豎直向下折返兩次從而降低落料高度（使喂料溜槽出料點(diǎn)距倉內(nèi)物料堆最高點(diǎn)高差達(dá)到防破碎有效高度即可），最后從第三級喂料溜槽出料入倉。當(dāng)料堆高度堆到將第三級喂料溜槽完全覆蓋時，第三級喂料溜槽不能再喂料了，則物料在第二級喂料溜槽與第三級喂料溜槽之間的導(dǎo)料溜管中堆積，直至堆積至第二級喂料溜槽三通處，則從第二級喂料溜槽流出，由第二級喂料溜槽繼續(xù)向倉內(nèi)堆料。同樣原理，當(dāng)?shù)诙壩沽贤瓿珊笤儆傻谝患壩沽狭锊畚沽?，最終可完成整倉入料過程。

按此工作原理設(shè)計圖2的結(jié)構(gòu)，其三級喂料溜槽之間的高差可依據(jù)防降碎安全高差的經(jīng)驗值設(shè)計。這里取為6m。此降碎系統(tǒng)最大優(yōu)點(diǎn)是倉內(nèi)大大降低了折返落料時的揚(yáng)灰，同時由于折返次數(shù)較傳統(tǒng)的降碎裝置明顯減少，防破碎效果會有很大提高。

2 結(jié) 論

經(jīng)以上研究開發(fā)的兩種散糧筒倉降碎裝置，雖然有其小小的缺陷，但相信深入實(shí)施研究的話，必將應(yīng)用于實(shí)際工程之中。

作者簡介：孔祥偉（1981-），男，工程師，2004年7月畢業(yè)于大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，目前就職于大連港口設(shè)計研究院有限公司水運(yùn)二所，從事港口設(shè)備和工藝設(shè)計工作。