碼頭吸糧機(jī)密封組件的優(yōu)化改造與應(yīng)用

朱龍權(quán)，羅卓峰，王國楊，林 乾

廣州嶺南穗糧谷物股份有限公司 (廣州 511466)

目前市場(chǎng)上投入使用的碼頭吸糧機(jī)為利用負(fù)壓氣力輸送技術(shù)的氣吸式連續(xù)卸船機(jī)，氣力輸送技術(shù)是利用在密閉管道內(nèi)的空氣壓差來實(shí)現(xiàn)物料輸送的，是粉、粒狀物料的一種搬運(yùn)方式[1],其輸送效率高，過程完全密閉，無粉塵外泄飛揚(yáng)[2]；工作時(shí)，主要是通過離心風(fēng)機(jī)作用，在吸糧管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，利用負(fù)壓輸送的效果，在喉管處顆粒與空氣逐漸混合，并在氣流的加速作用下達(dá)到一定的懸浮速度，然后經(jīng)過輸送管道進(jìn)入分離裝置[3]，物料輸送到后續(xù)皮帶輸送機(jī)內(nèi)，含塵空氣在風(fēng)源機(jī)的作用下，向上運(yùn)動(dòng)，潔凈空氣穿過布筒，由空氣出口經(jīng)氣源排入大氣[4]，完成入庫的作業(yè)。這種形式是國內(nèi)外散糧專用碼頭最早廣泛使用的卸船機(jī)，目前主要在國內(nèi)中小型碼頭投入使用。

碼頭吸糧機(jī)的結(jié)構(gòu)主要分為離心風(fēng)機(jī)、脈沖除塵器、關(guān)風(fēng)器、主機(jī)旋轉(zhuǎn)俯仰機(jī)構(gòu)、吸糧管道等。其性能與風(fēng)機(jī)、吸嘴、輸送距離、旋風(fēng)分離器、底部供料器以及卸料器等設(shè)備有關(guān)[5-7]。因吸糧機(jī)的原理是利用負(fù)壓氣力輸送技術(shù)，在吸投入使用過程中，吸糧管道的密封效果對(duì)整機(jī)的運(yùn)行影響尤為明顯，當(dāng)出現(xiàn)密封不良的情況時(shí)，會(huì)造成離心風(fēng)機(jī)的電流不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)離心風(fēng)機(jī)電機(jī)損壞的情況，進(jìn)一步對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)量和設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定造成不良后果。

吸糧機(jī)上水平伸縮管由三段組成，每兩段管道通過大小管套接，套接處在小管上安裝固定式聚乙烯耐磨環(huán)如圖1所示，管道伸縮過程中通過耐磨環(huán)來進(jìn)行過渡接觸，主要起到兩個(gè)作用：一是避免管道之間的硬摩擦，對(duì)管道造成磨損；二是耐磨環(huán)能填充套管之間的間隙起到密封效果。但是隨著設(shè)備的頻繁使用，耐磨環(huán)會(huì)逐漸磨損，造成吸糧管道密封性變差，外部空氣由此進(jìn)入，致使吸口處風(fēng)量變小，吸糧機(jī)產(chǎn)量下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成管道堵塞，吸糧機(jī)無法工作；而且待管道漏風(fēng)需要進(jìn)行更換時(shí)，需要將管整根抽出，吸糧機(jī)水平管安裝高度離碼頭面10 m以上，更換過程要借助大型起重設(shè)備，整個(gè)工作流程耗費(fèi)大量的人力物力。因此，筆者通過對(duì)原有伸縮密封組件進(jìn)行優(yōu)化改造，有針對(duì)性解決以上問題。

注：1、2為水平伸縮管道。圖1 原有伸縮管密封組件

1 伸縮管密封組件優(yōu)化改造思路

針對(duì)密封組件目前存在的問題，在滿足伸縮水平管的功能特性前提下，將現(xiàn)有水平管內(nèi)耐磨密封組件進(jìn)行改進(jìn)，更換密封組件形式，達(dá)到密封和保護(hù)管道的效果，同時(shí)要滿足方便后期密封組件的維護(hù)。為達(dá)到上述功能效果，首先就要解決，如何將密封組件和管道的分離安裝，密封填料的更換可以方便填裝。面對(duì)實(shí)際需求，我們?cè)O(shè)計(jì)制造一套裝置，用來解決上述問題，如圖2所示。

2 改進(jìn)方案的使用說明

考慮到原有結(jié)構(gòu)上的問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了上圖2中的密封組件，密封組件的組成分為連接套環(huán)2，整個(gè)密封件圍繞這個(gè)連接套環(huán)設(shè)計(jì)，水平伸縮管還是保持原來大管套小管形式，不同之處在大管6上焊接一個(gè)新的法蘭1，法蘭1和連接套環(huán)2上的法蘭根據(jù)螺栓連接，連接套環(huán)2一端焊接一個(gè)擋圈3，擋圈3用來安裝固定耐磨密封環(huán)4(擋圈3厚度小于耐磨密封環(huán)4的厚度)，耐磨密封環(huán)4內(nèi)徑比小管7外徑略大，將調(diào)節(jié)套環(huán)5先套在小管7上，然后讓小管7插入連接套環(huán)2內(nèi)，穿過連接套環(huán)2，插入大管6內(nèi)(大管6內(nèi)徑≥耐磨密封環(huán)4內(nèi)徑≥小管7外徑，連接套環(huán)2內(nèi)徑≥調(diào)節(jié)套環(huán)5的外徑，調(diào)節(jié)套環(huán)5的內(nèi)徑≥小管7外徑)。此時(shí)小管7通過與連接套環(huán)2上的耐磨密封環(huán)接觸，避免小管7與大管6進(jìn)行直接摩擦接觸。小管7上纏繞四氟盤根，用調(diào)節(jié)套環(huán)5將纏繞在小管7上的四氟盤根壓入到連接套環(huán)2內(nèi)的耐磨密封環(huán)上，用絲桿連接調(diào)節(jié)套環(huán)5的法蘭和連接套環(huán)2的法蘭，通過壓緊絲桿上的螺母來改變調(diào)節(jié)套環(huán)5和連接套環(huán)2的間距。壓緊的程度為，離心風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，通過壓緊或松開絲栓上的螺母，檢查密封組件是否漏風(fēng)，當(dāng)密封組件不漏氣且小管7的伸縮不受阻礙時(shí)，及達(dá)到最好的調(diào)節(jié)效果。

注：1為法蘭；2為連接套環(huán)(兩端各一個(gè)法蘭)；3為擋圈；4為耐磨環(huán)；5為調(diào)節(jié)套環(huán)(一端有法蘭)；6和7為伸縮管。圖2 新密封組件示意圖

3 使用過程中的注意事項(xiàng)

吸糧機(jī)是集機(jī)、電、氣、液一體化的機(jī)械設(shè)備，糧庫操作人員的操作是否規(guī)范，是否熟知故障排除技術(shù)，也對(duì)吸糧機(jī)的正常工作有很大的影響[5]，因此，在投入正常使用后，定期檢查時(shí)，啟動(dòng)離心風(fēng)機(jī)，檢查密封組件是否有漏風(fēng)情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)漏風(fēng)的情況時(shí)，即可通過壓緊調(diào)節(jié)套環(huán)5，實(shí)際是擠壓四氟盤根，來達(dá)到調(diào)節(jié)套環(huán)5和連接套環(huán)2法蘭的間距變小，因?yàn)樗姆P根的特性，一定程度的擠壓是可以讓四氟盤根填補(bǔ)管道內(nèi)的縫隙。當(dāng)螺栓壓緊到底也起不到作用時(shí)，就表示四氟盤根已磨損殆盡，只需要重新填充四氟盤根，即可繼續(xù)投入使用。更換四氟盤根的方法快捷簡單，只需抽出調(diào)節(jié)套環(huán)5，在小管7上重新纏繞四氟盤根，用調(diào)節(jié)套環(huán)5將四氟盤根壓入連接套環(huán)2和小管7的縫隙內(nèi)，采用上述檢查漏風(fēng)的方法即可完成調(diào)節(jié)壓緊。

4 應(yīng)用效果

通過將密封組件的優(yōu)化改進(jìn)，目前吸糧機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性很好。通過優(yōu)化改造主要解決了以下問題：經(jīng)過每月1次的檢查發(fā)現(xiàn)，密封組件處漏氣的情況很小發(fā)生，水平伸縮管以往經(jīng)常出現(xiàn)漏氣的問題得到了徹底解決；共采用了4套密封組件，投入使用之后，發(fā)現(xiàn)即使出現(xiàn)了個(gè)別密封組件漏氣，也只需要借助登高車，簡單的擰緊絲桿上的螺母即可達(dá)到密封效果，減輕了后期維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

同時(shí)在本次改進(jìn)過程中將水平管和垂直管道上帶活動(dòng)關(guān)節(jié)的金屬軟管更換為整條的橡膠軟管，進(jìn)一步解決整個(gè)輸送管道上可能存在的漏氣點(diǎn)。經(jīng)過實(shí)際投入使用，總結(jié)整個(gè)優(yōu)化改造的經(jīng)驗(yàn)，這種密封組件可以推廣到同類吸糧機(jī)中使用，乃至于所有具備水平伸縮特征的氣力輸送管道上進(jìn)行使用。