散糧筒倉(cāng)入倉(cāng)設(shè)備的特點(diǎn)分析及選擇

◎沈少南

（錦州港現(xiàn)代糧食物流有限公司，遼寧 錦州 121007）

散糧筒倉(cāng)入倉(cāng)設(shè)備的特點(diǎn)分析及選擇

◎沈少南

（錦州港現(xiàn)代糧食物流有限公司，遼寧 錦州 121007）

本文介紹了埋刮板輸送機(jī)、卸料車(chē)、氣墊輸送機(jī)搭接、多點(diǎn)卸料輸送機(jī)四種入倉(cāng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式和適用特點(diǎn)，并根據(jù)物料、倉(cāng)型的不同以及造價(jià)、故障率等方面，分析了上述四種入倉(cāng)設(shè)備的適用狀況和優(yōu)缺點(diǎn)。

埋刮板輸送機(jī)；卸料車(chē)；氣墊輸送機(jī)搭接；多點(diǎn)卸料輸送機(jī)；立筒倉(cāng)；淺圓倉(cāng)

目前我國(guó)散糧倉(cāng)儲(chǔ)和中轉(zhuǎn)主要有散糧筒倉(cāng)和平房倉(cāng)兩種形式，其中散糧筒倉(cāng)以其出入倉(cāng)方便、機(jī)械化程度高、作業(yè)效率大，而成為散糧的主要倉(cāng)儲(chǔ)和中轉(zhuǎn)的形式，尤其是在以中轉(zhuǎn)為主要功能的港口散糧項(xiàng)目中，散糧筒倉(cāng)起著舉足輕重的作用。散糧筒倉(cāng)的倉(cāng)頂入倉(cāng)設(shè)備也是多種多樣，各有特點(diǎn)，使用效果也不盡相同。筆者經(jīng)過(guò)多年的考察，總結(jié)出目前我國(guó)散糧筒倉(cāng)倉(cāng)頂入倉(cāng)設(shè)備有如下幾種形式：埋刮板輸送機(jī)、卸料車(chē)、皮帶輸送機(jī)（氣墊輸送機(jī)為主）搭接、多點(diǎn)犁式卸料輸送機(jī)。

現(xiàn)就上述4種入倉(cāng)設(shè)備的使用特點(diǎn)進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合目前國(guó)內(nèi)入倉(cāng)設(shè)備的使用情況，對(duì)筒倉(cāng)入倉(cāng)設(shè)備進(jìn)行分析和比較。

1　入倉(cāng)設(shè)備的使用情況分析

入倉(cāng)設(shè)備的共同點(diǎn)就是該設(shè)備只有一個(gè)入料口，而有多個(gè)（一般大于5個(gè)）出料口，基于上述特點(diǎn)，需要該設(shè)備具有多點(diǎn)卸料的功能，這樣才能保證順利將貨物入倉(cāng)。

1.1埋刮板輸送機(jī)入倉(cāng)

1.1.1概述

埋刮板輸送機(jī)是傳統(tǒng)的連續(xù)輸送設(shè)備（見(jiàn)圖1），其牽引鏈條和刮板都埋入物料中，刮板只占料槽的一部分?jǐn)嗝妫锪险剂喜鄣拇蟛糠謹(jǐn)嗝?。其利用埋入物料的鏈條和刮板對(duì)散料層的切割力大于槽壁對(duì)散料阻力的原理，使散料隨刮板一起向前移動(dòng)，此時(shí)移動(dòng)的料層高度與槽寬之比在一定的比值范圍之內(nèi)，物料流是穩(wěn)定的。

圖1　埋刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1.1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

埋刮板輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)牽引鏈條，牽引鏈條和刮板連接，牽引鏈條在箱體內(nèi)的導(dǎo)軌上滑動(dòng)，牽引鏈條和刮板在一個(gè)槽型箱體內(nèi)水平運(yùn)動(dòng)，達(dá)到輸送物料的目的。其優(yōu)點(diǎn)是輸送線路布置較靈活，能組成復(fù)合輸送線路，體積小、密封性好，有利于環(huán)境保護(hù)，可多點(diǎn)處裝料、多點(diǎn)卸料。但牽引鏈條的關(guān)節(jié)由于和導(dǎo)軌是滑動(dòng)摩擦，因此磨損較大。

1.1.3使用效果

埋刮板輸送機(jī)是輸送粉塵狀、小顆粒及塊狀等散狀物料的連續(xù)輸送設(shè)備，可以水平、傾斜或垂直輸送。由于散料具有內(nèi)摩擦力和側(cè)壓力等特性，水平輸送時(shí)，物料受到刮板鏈條在運(yùn)動(dòng)方向的推力，當(dāng)料層間的內(nèi)摩擦力大于物料與槽壁間的外摩擦力時(shí)，物料就隨著刮板鏈條向前運(yùn)動(dòng)，由于刮板鏈條在運(yùn)動(dòng)中有震動(dòng)，有些物料的料拱會(huì)時(shí)而被破壞，時(shí)而形成，因而使物料在輸送過(guò)程中會(huì)對(duì)于鏈條產(chǎn)生一種滯后現(xiàn)象，影響輸送量。

1.2移動(dòng)式卸料車(chē)入倉(cāng)

1.2.1概述

卸料車(chē)（見(jiàn)圖2），就是一輛類(lèi)似于車(chē)輛的鋼結(jié)構(gòu)件，裝配在DTⅡ或DT75型皮帶機(jī)上方，可以在輸送機(jī)水平段任意點(diǎn)卸料，方便整體布料，根據(jù)需要可以分別設(shè)計(jì)成三通（中間和兩側(cè)，但是不可以中間和兩側(cè)同時(shí)卸料）、二通（兩側(cè)或中間和單側(cè)）和單側(cè)卸料。因卸料車(chē)帶有鋼軌，能輕松移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)兩側(cè)卸料或者單側(cè)卸料。卸料車(chē)有自己的驅(qū)動(dòng)裝置，可以在皮帶機(jī)上方沿著自己的軌道任意行走、任意?？?，其行走依靠PLC進(jìn)行控制，因此可以隨意行走和?？?。

圖2　移動(dòng)式卸料小車(chē)結(jié)構(gòu)圖

1.2.2 工作原理

卸料車(chē)?？吭谥付▊}(cāng)口上面，溜管下壓裝置帶動(dòng)溜管和倉(cāng)口的入料口連接，卸料車(chē)的溜管配備液力推桿下壓裝置，使卸料車(chē)的溜管和筒倉(cāng)的入料口對(duì)正后，自動(dòng)下落，壓下筒倉(cāng)入料口的自動(dòng)翻板閘門(mén)，使之開(kāi)啟，溜管與筒倉(cāng)的入料口完美連接。利用卸料車(chē)的斜面托輥，使皮帶機(jī)的承載段皮帶攜帶物料到達(dá)卸料車(chē)的最高端，后下拋，利用拋料過(guò)程進(jìn)行分流，使物料通過(guò)溜管進(jìn)入筒倉(cāng)。

1.2.3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

卸料小車(chē)主要由改向滾筒、驅(qū)動(dòng)裝置、落料漏斗、主動(dòng)行走走輪、從動(dòng)行走走輪、車(chē)架、制動(dòng)器及電控裝置等組成。為改善卸料過(guò)程中粉塵污染環(huán)境問(wèn)題，卸料小車(chē)配有除塵系統(tǒng)。卸料小車(chē)通過(guò)改向滾筒將物料拋落進(jìn)三通漏斗，物料在電動(dòng)翻板的控制下可分別向二側(cè)漏斗或中間落料口落料。向中間落料口落料主要用于卸料小車(chē)調(diào)整倉(cāng)位和向尾倉(cāng)加料。

卸料車(chē)適應(yīng)高帶速大的工況，亦不會(huì)損傷膠帶；但為了卸料需要，上部滾筒必須抬到一定的高度，因此卸料小車(chē)顯得龐大復(fù)雜，車(chē)身較長(zhǎng)，加上皮帶凹弧懸空段，致使加料導(dǎo)料槽至少有10 m以上的一段不能卸料，這將使設(shè)備布置受到限制。廠房高度長(zhǎng)度增加，投資亦增加。同時(shí)帶料移動(dòng)時(shí)，會(huì)有撒料現(xiàn)象。

卸料小車(chē)適用于水平布置帶式輸送機(jī)卸料。卸料小車(chē)適用帶速在≤3.15 m/s，在同樣額定輸送量下，移動(dòng)小車(chē)可選擇低一級(jí)帶寬，可降低運(yùn)營(yíng)成本。

1.2.4使用效果

利用卸料車(chē)進(jìn)行多點(diǎn)卸料入倉(cāng)，在我國(guó)已經(jīng)投入使用近20 a，技術(shù)上成熟可靠，最近幾年，隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷升級(jí)，使得卸料車(chē)多點(diǎn)卸料的技術(shù)更加成熟。當(dāng)然卸料車(chē)進(jìn)行多點(diǎn)卸料技術(shù)，也有其不可忽視的缺點(diǎn)，那就是不可以敞開(kāi)作業(yè)，因?yàn)镈TⅡ或DT75型的皮帶機(jī)是開(kāi)敞式的，因此采用卸料車(chē)多點(diǎn)卸料時(shí)，在倉(cāng)頂必須建造相應(yīng)的房屋，以避風(fēng)雨，才能保證卸料車(chē)的使用，這樣做無(wú)形地增加了前期的建設(shè)費(fèi)用。

1.3采用氣墊式輸送機(jī)搭接的方式進(jìn)行入倉(cāng)

1.3.1概述

氣墊式輸送機(jī)目前在國(guó)內(nèi)是一種技術(shù)成熟的輸送機(jī)型，在我國(guó)使用已經(jīng)有接近30 a的歷史，其主要的技術(shù)是消化美國(guó)、法國(guó)和澳大利亞等國(guó)家的技術(shù)，加上部分自主創(chuàng)新而形成的機(jī)型，其核心技術(shù)是取消傳統(tǒng)的槽型托輥，將高壓空氣通入一個(gè)槽型的箱型結(jié)構(gòu)中，在槽型面上布置有大小不一、行距、間距不等的小孔，輸送帶在槽型盤(pán)槽上行走，依靠高壓空氣將皮帶浮起，取消了皮帶和盤(pán)槽之間的接觸，就等于去除了摩擦力，使得皮帶運(yùn)行更加平穩(wěn)、可靠。

氣墊式輸送機(jī)搭接入倉(cāng)的示意圖（見(jiàn)圖3），采用每個(gè)倉(cāng)均設(shè)置一臺(tái)氣墊式輸送機(jī)，采用依次接力的方式，在每一臺(tái)氣墊式輸送機(jī)的頭部配置一套三通閥門(mén)，可以將物料直接卸入倉(cāng)頂?shù)娜肓峡?，也可以使物料進(jìn)入下一級(jí)輸送機(jī)。此種模式的多點(diǎn)卸料入倉(cāng)，主要是靠氣墊式輸送機(jī)來(lái)完成的。

圖3　氣墊式輸送機(jī)搭接模式多點(diǎn)卸料示意圖

1.3.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

多臺(tái)氣墊式輸送機(jī)可以采取不同的模式啟動(dòng)，即只需要啟動(dòng)需要的設(shè)備，而在其后面的輸送機(jī)則不用啟動(dòng)，這樣就減少了入倉(cāng)時(shí)的電能的消耗，降低了運(yùn)行成本。由于此種模式入倉(cāng)需要每一個(gè)倉(cāng)配備1臺(tái)氣墊式輸送機(jī)，由于氣墊式輸送機(jī)的造價(jià)主要集中在輸送機(jī)的頭部和尾部。

因此，此方式進(jìn)行多點(diǎn)卸料由于設(shè)備數(shù)量的增多，則會(huì)相應(yīng)地增加項(xiàng)目初期的投入成本。

1.4犁式卸料皮帶機(jī)入倉(cāng)

1.4.1概述

此設(shè)備的主體是1臺(tái)全封閉輸送機(jī)，在需要進(jìn)行卸料的部位配置犁式卸料器，每一個(gè)入料口就設(shè)置1臺(tái)立式卸料器。犁式卸料器由托盤(pán)和犁刀組成，其工作原理是：利用托盤(pán)的上下移動(dòng)，將槽型輸送帶（帶物料）由下至上托平，使槽型的皮帶變成平皮帶，同時(shí)犁刀由上至下下降，直接切到已經(jīng)被托平的皮帶上，利用犁刀的雙斜面，將皮帶上的物料卸下，經(jīng)過(guò)溜管而進(jìn)入倉(cāng)頂?shù)娜缛肓峡?。?dāng)卸料犁在外力拉動(dòng)下抬起時(shí)。犁下承托輸送帶的托輥組由展平狀恢復(fù)成槽型，物料能通過(guò)當(dāng)前犁式卸料器，從而解除卸料狀態(tài)。由于犁刀的刃口處是由耐磨襯板來(lái)?yè)?dān)當(dāng)，因此不用擔(dān)心犁刀會(huì)切壞皮帶。

1.4.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

托盤(pán)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，犁刀也采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)（見(jiàn)圖4），使得犁刀和托盤(pán)運(yùn)行平穩(wěn)、便捷，且需要空間位置很小，因此在一臺(tái)全封閉輸送機(jī)上可以安裝多臺(tái)犁式卸料器，保證了多點(diǎn)卸料的功能。

圖4　犁式卸料器結(jié)構(gòu)圖

1.4.3使用效果

由于全封閉輸送機(jī)的外殼是一個(gè)全封閉的箱型梁結(jié)構(gòu)，犁刀、托盤(pán)均安裝在全封閉輸送機(jī)的外殼內(nèi)部，因此具有防雨雪的密封性，溜管也是密封的。因此，犁式卸料器的多點(diǎn)卸料設(shè)備可以在室外露天場(chǎng)所使用，目前使用比較廣泛。

由于每臺(tái)犁式卸料器的托盤(pán)和犁刀均由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，減速箱進(jìn)行減速，以及相連接的零部件，因此零件數(shù)會(huì)增多。犁刀目前屬于非標(biāo)產(chǎn)品需要特殊加工，因此該設(shè)備前期投入較大，同時(shí)由于犁刀和托盤(pán)均安裝在皮帶機(jī)的內(nèi)部，對(duì)于檢查、保養(yǎng)極為不便。同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，安裝調(diào)試較麻煩，使用時(shí)偶有動(dòng)作不靈活、卡死等現(xiàn)象，同時(shí)由于輸送帶與卸料犁下刮料平面貼合間隙無(wú)法調(diào)節(jié)，會(huì)出現(xiàn)物料卸不干凈現(xiàn)象。

1.4.4適用范圍

犁式卸料器用于帶式輸送機(jī)水平段任意點(diǎn)卸料。犁式卸料器有單側(cè)和雙側(cè)卸料兩種基本形式。適用于帶速V=2.5 m/s、物料粒度25 mm以下，且磨琢性較小，輸送帶采用硫化接頭的帶式輸送機(jī)。

2　入倉(cāng)設(shè)備的分析對(duì)比

2.1入倉(cāng)設(shè)備的故障率分析

4種入倉(cāng)的設(shè)備均可以滿足多點(diǎn)卸料入倉(cāng)的作用，但是由于輸送設(shè)備是生產(chǎn)線上的一部分，因此對(duì)其故障率分析極其重要。由于氣墊式輸送機(jī)搭接的模式多點(diǎn)卸料不包含其他附屬設(shè)備，且氣墊式輸送機(jī)的故障率極低，總體看來(lái)，此模式的故障率最低，可以說(shuō)在投入使用10 a內(nèi)，只要做到按時(shí)維護(hù)保養(yǎng)，可以說(shuō)是無(wú)故障運(yùn)行。

埋刮板輸送機(jī)，由于該設(shè)備在我國(guó)投入使用的時(shí)間比氣墊式輸送機(jī)還要早，因此技術(shù)也相當(dāng)成熟，尤其是近10 a來(lái)，隨著模鍛鏈的問(wèn)世，埋刮板輸送機(jī)的技術(shù)水平上升了一個(gè)臺(tái)階。因此對(duì)于埋刮板輸送機(jī)來(lái)說(shuō)，在平時(shí)只要經(jīng)常檢查鏈條和導(dǎo)軌的使用情況，其他方面是不會(huì)發(fā)生故障的。

移動(dòng)式卸料車(chē)進(jìn)行多點(diǎn)卸料入倉(cāng)，由于卸料車(chē)的主體結(jié)構(gòu)不是機(jī)械加工的工件，而是采用焊接型鋼成型的鋼結(jié)構(gòu)件，因此加工精度比較粗糙，況且卸料車(chē)的對(duì)位需要用PLC自動(dòng)控制，因此卸料車(chē)出現(xiàn)故障的概率比較高。但由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此出現(xiàn)的故障均為小型故障，容易檢查和方便處理。

犁式卸料器多點(diǎn)卸料入倉(cāng)，由于犁刀和托盤(pán)均在全封閉輸送機(jī)內(nèi)部進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在加工時(shí)零部件的加工精度比較高，盡管平時(shí)檢查、保養(yǎng)極不方便，但發(fā)生故障的概率并不高。但是一旦發(fā)生故障，即托盤(pán)不到位或犁刀不到位，或犁刀刃口磨損，則會(huì)發(fā)生卸料不凈，造成混倉(cāng)，這在糧食行業(yè)中是大忌的，屬于大型事故。

2.2入倉(cāng)設(shè)備使用場(chǎng)所和輸送物料的分析

2.2.1倉(cāng)型和使用入倉(cāng)設(shè)備的關(guān)系

淺圓倉(cāng)，即大直徑、高度低的倉(cāng)，大都使用氣墊式輸送機(jī)搭接的模式入倉(cāng)，因?yàn)闅鈮|輸送機(jī)的每節(jié)氣室不宜太短，因?yàn)闅馐姨?，則氣室內(nèi)的氣壓將會(huì)不穩(wěn)定，會(huì)形成氣膜的厚度不均勻，因此淺圓倉(cāng)適合使用氣墊式輸送機(jī)搭接的模式。由于氣墊輸送機(jī)是全封閉結(jié)構(gòu)，因此可以在雨雪天進(jìn)行作業(yè)，且氣墊輸送機(jī)對(duì)所輸送的物料沒(méi)有品質(zhì)的損壞，因此適應(yīng)性較強(qiáng)。

對(duì)于立筒倉(cāng)，使用埋刮板輸送機(jī)、卸料車(chē)和犁式卸料器的模式均比較普遍，且均使用良好。

2.2.2輸送物料和使用入倉(cāng)設(shè)備的關(guān)系

輸送物料的不同，對(duì)于選擇入倉(cāng)設(shè)備有著直接的關(guān)系，對(duì)于所輸送的物料可以不考慮其破碎的問(wèn)題時(shí)，比如大豆、氧化鋁等物料，選擇埋刮板輸送機(jī)比較廣泛。因?yàn)槁窆伟遢斔蜋C(jī)的外型是箱型梁結(jié)構(gòu)，運(yùn)行時(shí)鏈條和清掃板會(huì)對(duì)物料造成破碎，影響物料的品質(zhì)，而大豆和氧化鋁等物料，破碎與否對(duì)其品質(zhì)沒(méi)有影響，加上埋刮板輸送機(jī)的技術(shù)相當(dāng)成熟，因此選擇埋刮板輸送機(jī)是有利的。

對(duì)于輸送物料密度小，易于飛揚(yáng)，或者會(huì)產(chǎn)生大量粉塵的物料，如玉米等，則選擇犁式卸料皮帶機(jī)進(jìn)行多點(diǎn)入倉(cāng)適合。因?yàn)槔缡叫读掀C(jī)的整機(jī)是全封閉的，是由全封閉輸送機(jī)加犁式卸料器組合而成，不會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，也不會(huì)造成貨物灑落。又可以在雨雪天進(jìn)行作業(yè)，這種性能十分適合這種物料的輸送。

對(duì)于粒度較大，輸送量較大的物料，如煤炭、焦炭等，使用卸料車(chē)更為適合。因?yàn)樾读宪?chē)是配合DTⅡ或DT75型輸送機(jī)來(lái)使用的，該物料在輸送時(shí)的輸送量一般都比較大，且物料的粒度大、沖擊力大，容易造成設(shè)備的磨損等故障，因此選擇不易出現(xiàn)大故障，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)備進(jìn)行入倉(cāng)，則顯得更加適合。由于DTⅡ或DT75型輸送機(jī)是敞開(kāi)式的，不適合在室外工作，為了保證其工作環(huán)境，需要在倉(cāng)頂搭建房屋，才可以滿足移動(dòng)式卸料車(chē)的正常作業(yè)，因此此模式的使用有著局限性。

2.3造價(jià)分析

由于輸送機(jī)的整體造價(jià)主要集中在頭部和尾部，而中間段則偏低，按此狀況來(lái)分析，采用氣墊輸送機(jī)搭接的模式入倉(cāng)時(shí)，由于有多個(gè)機(jī)頭、多個(gè)機(jī)尾，且氣墊輸送機(jī)的中間段和全封閉輸送機(jī)相當(dāng)，比埋刮板輸送機(jī)的高，比DTⅡ或DT75型的輸送機(jī)更高。因此，氣墊輸送機(jī)搭接的模式的前期投入資金是最大的。由于全封閉輸送機(jī)的整體造價(jià)和氣墊輸送機(jī)相當(dāng)，但每臺(tái)犁式卸料器需要4萬(wàn)～5萬(wàn)元，因此犁式卸料輸送機(jī)的模式造價(jià)次之。埋刮板輸送機(jī)和移動(dòng)式卸料車(chē)進(jìn)行多點(diǎn)卸料的模式的造價(jià)相當(dāng)，比前兩種模式要低。

如果每排按照7個(gè)倉(cāng)，總輸送距離110 m，輸送量按照1 000 t/h計(jì)算，則采用氣墊輸送機(jī)搭接的模式，則造價(jià)約為220萬(wàn)元，犁式卸料輸送機(jī)的模式約為175萬(wàn)元，埋刮板輸送機(jī)和移動(dòng)式卸料車(chē)的模式約為150萬(wàn)元。

2.4綜合分析

4種入倉(cāng)設(shè)備的綜合分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　4種入倉(cāng)設(shè)備的綜合分析結(jié)果表

[1]宋可為.關(guān)于港口立筒倉(cāng)入倉(cāng)工藝及設(shè)備的研究[J].科技資訊，2010，8（26）：123.

[2]王 勇.港口散糧立筒倉(cāng)入倉(cāng)工藝及輸送設(shè)備[J].港口裝卸，2008，30（1）：28.

The Characteristics of Bulk Grain Silos Warehousing Equipment Analysis and Selection

Shen Shaonan
（Jinzhou Port Modern Grain Logistics Co. Ltd.， Jinzhou 121007， China）

This paper introduced the buried scraper conveyor， discharging car， air-cushion conveyor lap， multipoint discharge conveyor four kinds of structure forms and applicable characteristics of warehousing equipment， and according to the different materials， warehouse type， the construction cost and failure rate， the applicable conditions and advantages and disadvantages of the above four kinds of warehousing equipment were analyzed.

Buried scraper conveyer； Discharging car； Air cushion belt conveyor lap； Multipoint discharge conveyor； Vertical silo； Shallow silos

U693.3

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.08.021

沈少南（1964-），男，高級(jí)工程師；主要從事連續(xù)輸送機(jī)的管理、設(shè)計(jì)工作。