水泥插袋機(jī)插袋頭裝置的研究

徐卓然

引言

水泥產(chǎn)品是最重要的建筑材料之一，主要用來(lái)生產(chǎn)混凝土及水泥制品，并進(jìn)一步應(yīng)用于建筑工程之中。隨著我國(guó)近年來(lái)城鄉(xiāng)建設(shè)步伐的加快，國(guó)家在基礎(chǔ)設(shè)施方面投資的增加，房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)水泥的需求量也在不斷上升。而隨著水泥的需求量日益增大，這對(duì)水泥包裝的要求，尤其是在包裝精度、自動(dòng)化程度和包裝環(huán)境方面的要求越來(lái)越高。舊的水泥包裝系統(tǒng)采用人工裝袋，環(huán)境差，空氣中的水泥粉塵飄浮物對(duì)人體健康的危害極大。這些污染物既可以引起包括肺癌存內(nèi)的呼吸系統(tǒng)疾病，還可以通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入血液，引起人體其他系統(tǒng)的疾病，如引起急性中毒和死亡、慢性中毒等，另外還有致畸變的作用，對(duì)操作人員的身體健康造成很大傷害，而且人工操作效率低下已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)新的要求。這就需要研制一種自動(dòng)化程度高、精度高、環(huán)保、價(jià)格低的新型裝袋系統(tǒng)。據(jù)此，本文提出了一套水泥包裝袋插袋機(jī)插袋頭裝置，它具有技術(shù)先進(jìn)、插袋速度快、自動(dòng)化程度高、失誤率低、工藝布置靈活等特點(diǎn)，是水泥制造業(yè)提高水泥包裝效率、減少職業(yè)危害的重要裝備的重要組成部分，很好地解決了傳統(tǒng)水泥裝袋系統(tǒng)存在的問(wèn)題。

1、工作原理

該裝置是一個(gè)典型的機(jī)械和氣動(dòng)相結(jié)合的機(jī)構(gòu)，利用氣缸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪嚙合旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)夾緊臂張開(kāi)和夾緊，然后利用水泥袋的密封性，結(jié)合氣動(dòng)吸盤將水泥袋張開(kāi)，插入水泥灌裝機(jī)構(gòu)上進(jìn)行水泥灌裝。

2、結(jié)構(gòu)介紹

水泥插袋機(jī)插袋頭裝置機(jī)構(gòu)如圖2.1所示。組成機(jī)構(gòu)的零部件按順序標(biāo)示序號(hào)，依次分別為：1.插袋頭箱體；2.主張開(kāi)旋轉(zhuǎn)氣缸；3.旋轉(zhuǎn)氣缸軸承壓蓋；4齒輪；5傳動(dòng)鍵；6小夾緊臂；7.鎖緊螺母；8.端蓋軸承座；9.軸承壓蓋；10.I級(jí)傳動(dòng)軸；11.插袋頭防護(hù)罩；12.I級(jí)傳動(dòng)軸左軸承壓蓋；13.傳動(dòng)軸承；14.小軸承壓蓋；15.小傳動(dòng)軸承；16.II級(jí)傳動(dòng)軸；17.氣缸連接板；18.大夾緊臂；19.氣動(dòng)吸盤夾緊器；20.夾緊塊；21.拉開(kāi)氣缸；22.連接桿。該機(jī)構(gòu)以插袋頭箱體為基礎(chǔ)，將兩根I級(jí)傳動(dòng)軸安裝在箱體里面，I級(jí)傳動(dòng)軸兩端通過(guò)軸承支撐。兩根I級(jí)傳動(dòng)軸上面各安裝一個(gè)齒輪，兩個(gè)齒輪相互嚙合，I級(jí)傳動(dòng)軸上面各安裝一個(gè)小夾緊臂，傳動(dòng)軸上面有鍵定位小夾緊臂，并帶動(dòng)小夾緊臂旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)小夾緊臂通過(guò)鎖緊螺母使其緊緊貼在齒輪上面，小夾緊臂前端安裝夾緊塊。I級(jí)傳動(dòng)軸兩端的軸承內(nèi)環(huán)靠軸肩固定，外環(huán)靠軸承壓蓋固定。I級(jí)傳動(dòng)軸右端連接主張開(kāi)旋轉(zhuǎn)氣缸，主旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)I級(jí)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。I級(jí)傳動(dòng)軸與II級(jí)傳動(dòng)軸通過(guò)連接桿相連，連接桿中含有軸承，內(nèi)環(huán)靠軸肩固定，外環(huán)靠軸承壓蓋固定。兩個(gè)II級(jí)傳動(dòng)軸前段安裝大夾緊臂，大夾緊臂上安裝氣缸連接板及拉開(kāi)氣缸，可以使大夾緊臂二次張開(kāi)。大夾緊臂前端安裝氣動(dòng)吸盤夾緊器用于水泥袋的張開(kāi)。

3、動(dòng)作順序

水泥插袋機(jī)插袋頭裝置的動(dòng)作順序入圖3.1所示，當(dāng)插袋頭處于狀態(tài)1的情況時(shí)，插袋頭所有的夾緊臂都是張開(kāi)的，這樣移動(dòng)到水泥袋上端，然后插袋頭處于狀態(tài)2，將水泥袋緊緊夾住，夾住之后插袋頭處于狀態(tài)3，帶有氣動(dòng)吸盤夾緊器的大夾緊臂張開(kāi)，將水泥袋張開(kāi)，準(zhǔn)備插入水泥灌裝機(jī)構(gòu)后，整個(gè)插袋頭恢復(fù)到狀態(tài)1，等待進(jìn)行下一個(gè)水泥袋的夾緊。

4、主要特點(diǎn)

水泥插袋機(jī)插袋頭是由典型的機(jī)械結(jié)構(gòu)并結(jié)合了氣動(dòng)系統(tǒng)共同組成的。它主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，采用的插袋頭結(jié)構(gòu)全部為成熟典型的機(jī)械結(jié)構(gòu)，如齒輪傳動(dòng)、典型的階梯軸結(jié)構(gòu)兩端軸承支撐、成熟的氣缸驅(qū)動(dòng)使動(dòng)作成功率高非常高2）插袋速度快，3）自動(dòng)化程度高，整個(gè)插袋過(guò)程全部自動(dòng)化控制，所有的夾緊水泥袋和插入水泥袋的動(dòng)作完全由機(jī)械結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)系統(tǒng)完成，沒(méi)有任何人工參與；4）工藝布置靈活5）使工作環(huán)境得到提高。

5、適用場(chǎng)所

本設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化插袋，主要用于粉末性產(chǎn)品的裝袋過(guò)程，如水泥、面粉等?？梢源罅拷档筒僮魅藛T在惡劣環(huán)境的工作并且提高生產(chǎn)效率。

6、結(jié)束語(yǔ)

2015年頭5個(gè)月我國(guó)水泥產(chǎn)量已達(dá)到8.57億噸，已經(jīng)成為我國(guó)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，面對(duì)如此大的需求，和惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，各大水泥生產(chǎn)企業(yè)迫切需要一種結(jié)合了我國(guó)水泥行業(yè)對(duì)自動(dòng)化裝袋設(shè)備的發(fā)展需求，將數(shù)控技術(shù)、智能技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等結(jié)合起來(lái)，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能、高效、可靠的數(shù)控插袋結(jié)構(gòu)，用高新技術(shù)改造和提升該行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，改善操作工人工作環(huán)境，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的檔次、技術(shù)含量和附加值，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

（作者單位：沈陽(yáng)機(jī)床成套設(shè)備有限責(zé)任公司）