鄔大江

杭州恒天面粉集團(tuán)有限公司　杭州　311215

TQLZ振動篩在小麥清理中的應(yīng)用及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化的探討

鄔大江

杭州恒天面粉集團(tuán)有限公司杭州311215

闡述了振動篩的結(jié)構(gòu)、工作原理以及振動篩在小麥清理中的使用狀況，并針對其存在的問題進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)的探討。

振動篩循環(huán)風(fēng)選器小麥清理結(jié)構(gòu)優(yōu)化

TQLZ振動篩自定型生產(chǎn)至今已有20多年，具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、能耗較低、安裝和維護(hù)簡便等特點(diǎn)，是目前小麥加工中使用最廣泛的一種清理設(shè)備。近年來，小麥普遍存在雜質(zhì)含量高，大雜、輕雜偏多的問題[1]，而且面粉廠對食品安全和勞動環(huán)境越來越重視，因此，對振動篩的要求也越來越高。為進(jìn)一步提高和改善振動篩性能，使其結(jié)構(gòu)更加合理和優(yōu)化、使用更加高效和清潔，現(xiàn)就振動篩的應(yīng)用及優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1　振動篩的結(jié)構(gòu)和工作原理

TQLZ型振動篩主要由進(jìn)料裝置、篩體、檢查孔蓋、機(jī)架、振動電機(jī)和出料裝置等部分組成，設(shè)備外形及結(jié)構(gòu)如圖1所示[2]。

振動篩工作時(shí)，振動電機(jī)產(chǎn)生激振力，兩振動電機(jī)產(chǎn)生的在垂直方向的分力相互抵消，而縱向的分力相互疊加，這部分力通過篩箱傳遞給篩箱內(nèi)的篩面上，從而使篩箱帶動篩網(wǎng)面在縱向做往復(fù)運(yùn)動。而篩面上的物料由于受到激振力的作用，會在力的方向遠(yuǎn)離篩面，落下時(shí)小于篩孔的物料則穿透篩面，落到底篩下面，物料就這樣周而復(fù)始的運(yùn)動，從而完成篩分作業(yè)。

小麥由進(jìn)料管進(jìn)入偏心錐形漏斗后，散落在散糧板上，散糧板隨篩體振動，使小麥均勻地落到進(jìn)料箱底板上，并沿底板流到上篩片上面。大雜質(zhì)沿上層篩面流入大雜出口排出機(jī)外，通過上層篩孔的篩下物落到下篩片上，其中小雜質(zhì)通過下篩片的孔眼落到篩箱底板上面，并經(jīng)小雜出口排出機(jī)外，篩理后的小麥沿下層篩面直接流入出麥口，通常小麥還要進(jìn)入風(fēng)選設(shè)備進(jìn)行風(fēng)選去除輕雜。

圖1　振動篩外形和結(jié)構(gòu)圖1．進(jìn)料裝置2．篩體3．檢查孔蓋4．機(jī)架5．振動電機(jī)6、出料裝置

2　振動篩在面粉廠的應(yīng)用

振動篩使用方便，清理雜質(zhì)效果好，面粉廠使用振動篩非常普遍。振動篩一般安裝在小麥加工的初清、一次清理和二次清理等工段，用來清理小麥中的大雜和小雜[3]。

在小麥初清工段，振動篩一般安裝在圓筒初清篩下面，有串聯(lián)、并聯(lián)兩種使用方式，串聯(lián)的目的是重復(fù)清理，并聯(lián)的目的是降低振動篩篩面小麥流量，最終目的是為了提高小麥雜質(zhì)清除率，減輕后道清理設(shè)備的壓力。在小麥一次清理工段，一般設(shè)置兩臺振動篩，一臺安裝在第一道清理，用來清理毛麥中的大雜和輕雜，一臺安裝在打麥機(jī)后面，用來清理小麥打擊后的雜質(zhì)。在小麥二次清理工段，振動篩一般安裝在第二道打麥機(jī)后面，主要用來清理小麥二次打擊后的雜質(zhì)。

由于產(chǎn)量大小和雜質(zhì)情況的不同，小麥清理各工段的振動篩的型號、篩孔尺寸會有所不同。小麥經(jīng)振動篩篩理后，小麥流經(jīng)過振動篩出口時(shí)，已經(jīng)形成一層薄薄的料流，這有利于進(jìn)行風(fēng)選，為了去除小麥中的輕質(zhì)雜質(zhì)，各工段的振動篩均會和風(fēng)選設(shè)備組合使用。組合方式有振動篩+吸風(fēng)箱（見圖2）、振動篩+垂直吸風(fēng)道（見圖3）、振動篩+循環(huán)風(fēng)選器（見圖4）、振動篩+垂直吸風(fēng)道+循環(huán)風(fēng)選器（見圖5）等。振動篩+垂直吸風(fēng)道與振動篩+循環(huán)風(fēng)選器這兩種方式在面粉廠應(yīng)用較普遍，振動篩+吸風(fēng)箱的方式使用不多，偶爾會在二次清理中使用。近年來，小麥中的雜質(zhì)越來越多，特別是小麥中的麥稈、麥殼較多，為了徹底清除小麥中的輕雜，就必須加強(qiáng)風(fēng)選，因此，振動篩+垂直吸風(fēng)道+循環(huán)風(fēng)選器的組合方式今后必將在面粉廠得到廣泛使用。

圖2　振動篩+吸風(fēng)箱圖

圖3　振動篩+垂直吸風(fēng)道

圖5　振動篩+吸風(fēng)道+循環(huán)風(fēng)選器

圖4　振動篩+循環(huán)風(fēng)選器圖

3　振動篩存在的問題及改進(jìn)措施

生產(chǎn)實(shí)踐中，振動篩的清理效果和設(shè)備優(yōu)點(diǎn)得到面粉廠的肯定，目前糧機(jī)廠還在大量生產(chǎn)，也做了一些改進(jìn)，但還是無法完全滿足當(dāng)今面粉廠對清理設(shè)備提出的更高要求。在實(shí)際使用中，振動篩還是存在喂料箱與篩體聯(lián)接處不緊密和不牢固，篩格拆裝不方便，大雜清理效果不佳，粉塵容易外揚(yáng)，大雜出料口、小雜出料口形式與聯(lián)接的溜管不匹配等問題。針對這些常見問題，對振動篩提出一些改進(jìn)和優(yōu)化意見。

1）喂料箱

喂料箱和篩體都翻有4 mm厚、40 mm寬的一條鐵邊，喂料箱與篩體通過螺栓把鐵邊聯(lián)接成為一個整體（見圖6），鐵邊與鐵邊之間通過密封氈密封。振動篩工作時(shí)，喂料箱隨篩體一起振動，長期的振動使螺栓聯(lián)接的鐵板處容易疲勞裂開，螺栓松懈，導(dǎo)致篩箱與篩體之間密封不嚴(yán)，小麥和粉塵泄漏，嚴(yán)重時(shí)，整個喂料箱都會脫落翻倒，從而影響生產(chǎn)安全。喂料箱是喂料機(jī)構(gòu)的重要組成部分，小麥溜管與喂料箱是通過軟連接聯(lián)系在一起，喂料箱不僅僅起著均勻喂料的作用，也起著壓緊篩格的作用。篩子破損需要維修和清理篩子時(shí)，就必須停機(jī)，先要拆開軟連接，還要拆卸所有聯(lián)接螺栓，使喂料箱與篩體徹底分離后，才能把篩子抽出。維護(hù)保養(yǎng)一次篩子，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一個人還無法操作。因此，很有必要對整個喂料機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以像小麥清理用的去石機(jī)那樣，去除喂料箱，篩格直接改成抽屜式結(jié)構(gòu)，小麥經(jīng)進(jìn)料管直接落入振動篩第一層篩面，需要清理和維護(hù)篩面時(shí)，直接打開壓緊裝置，抽出篩格即可。

圖6　振動篩喂料箱

2）檢查孔和蓋板

圖7　振動篩與循環(huán)風(fēng)選器實(shí)物圖

以TQLZ150×200振動篩為例，振動篩篩體上面均勻地開了4個直徑400 mm的圓孔，每個圓孔配一個圓形蓋板（見圖7），蓋板用手輪螺母壓緊。開圓孔的目的主要是用來檢查上層篩面的清理效果和清理上層篩面上糊篩的雜質(zhì)。大雜經(jīng)常會殘留在上層篩面，堵住篩孔，從而降低清理效果，因此只有打開蓋板，才能觀察和清理篩面。操作人員每次打開和蓋上蓋板非常麻煩，蓋板打開后，時(shí)常忘記還原，使檢查孔長期處在常開狀態(tài)，從而導(dǎo)致小麥?zhǔn)苷駝赢a(chǎn)生的粉塵外揚(yáng)，影響車間環(huán)境衛(wèi)生。該型號的振動篩篩面拆裝不是很方便，篩面必須通過檢查孔清理，所以檢查孔必須設(shè)置。為了便于清理篩面，防止蓋板打開后忘記蓋上的問題，四個圓孔改成兩個長條形孔，上、下半段篩面各一個孔，蓋板改為有機(jī)玻璃材質(zhì)，蓋板可用活頁與篩體連接，用后用壓緊裝置扣緊蓋板即可。這樣不僅可以通過透明的有機(jī)玻璃觀察到篩面的情況，而且解決了通過圓孔清理篩面會留死角的缺陷，有效解決蓋板忘記蓋上導(dǎo)致灰塵外揚(yáng)的問題。

3）篩格與上層篩片

TQLZ150×200型振動篩裝有上下兩層篩格，每層裝有兩個篩格，每個篩格通過上下木質(zhì)壓篩條分為12格，篩面上面縱向有3根25 mm寬的木條，篩面下面橫向有2根25 mm寬的木條，上下木條交叉處用對穿螺栓壓緊，主要是為了保持篩面平整，防止篩面變形。木條的存在減少了有效篩理面積，雜質(zhì)也很容易殘留在木條與篩面貼緊處，這不僅影響篩理效果，而且阻礙了雜質(zhì)有效通過。為了增加有效篩理面積和降低糊篩機(jī)會，應(yīng)該對上層篩面（清理大雜的篩面）的下面兩根木質(zhì)壓篩條進(jìn)行改進(jìn)，盡量減少木條與篩片的接觸面，或者與木條接觸處的篩片不要開孔，以保證雜質(zhì)順利通過該處。

上層篩面是用來清理小麥中的大雜。實(shí)際使用中，一般小麥在上層第一張篩面的3/5處以內(nèi)都能全部通過，同時(shí)，大雜也分離出來，分離出來的大雜通過剩余長度的篩面匯集到大雜通道，從而完成大雜清理任務(wù)。由于分離出來的大雜還需要走過剩余長度的篩面，會有相當(dāng)一部分大雜穿過上層篩孔進(jìn)入下層物料上面，從而繼續(xù)混入小麥流中，降低了清理大雜的效率。改進(jìn)的措施是以小麥初清振動篩為例，2000 mm長的篩面，一般上層篩面都會開孔徑為12 mm的孔，為了讓清理出來的大雜盡可能的不穿過上層篩孔，可以從入料端開始逐漸縮小孔徑，上層第一張篩前端長600 mm篩面開孔徑12 mm的孔，后端長400 mm處開孔徑10 mm孔，上層第二張篩前端長600 mm篩面開孔徑8 mm的孔，尾端400 mm不用開孔，這樣可減少已清理出來的大雜再回入麥流中。

4）雜質(zhì)出口

振動篩同時(shí)可以清理出小麥中的大雜和小雜，振動篩一般設(shè)有兩個大雜出口和一個小雜出口。振動篩上層尾部左右各設(shè)置了一個大雜出口，篩理出來的大雜經(jīng)收集槽，通過大雜出口落入接料斗中，接料斗一般都與出料口有一定的空隙。由于出雜口敞開，灰塵容易外揚(yáng)，而且大雜受到震動，很容易掉在接料斗外面，最終落在樓面上，產(chǎn)生二次污染。小雜出口設(shè)在篩體尾端的下面，出口形式基本上都是長方形，一是無法及時(shí)觀察雜質(zhì)的情況，二是小雜出料口與接料管道不匹配，無法與接料斗緊密連接，容易產(chǎn)生揚(yáng)塵和二次污染。為了徹底解決雜質(zhì)出口揚(yáng)塵和污染的問題，大雜出口兩個改為一個，位置不變，左面保留，右面位置留給小雜出口。小雜出口方形改為圓形，大雜出口改為長方形，下面裝有方變圓的變徑管，改進(jìn)后的大、小雜出口可以通過軟連接與溜管連接，大雜出口外側(cè)面裝有可抽插的有機(jī)玻璃門，這樣不僅解決了粉塵外溢的問題，也可以打開活動插板觀察到雜質(zhì)情況。

5）小麥出料口與循環(huán)風(fēng)選器

小麥清理工藝中，振動篩一般都會與循環(huán)風(fēng)選器組合使用。振動篩要保證粉塵不外溢，就必須保證振動篩完全密封，振動篩與循環(huán)風(fēng)選器聯(lián)接處密閉。小麥經(jīng)過振動篩清理后，小麥流均勻地通過小麥出口流入到循環(huán)風(fēng)選器的進(jìn)口，它們之間主要通過橡皮或者帆布聯(lián)接在一起。工作時(shí)，由于振動篩一直在振動，出入口聯(lián)接材料容易疲勞損壞，導(dǎo)致密封不嚴(yán)，從而有小麥彈到機(jī)體外面，粉塵也會由于吸風(fēng)不到位而外揚(yáng)，從而影響環(huán)境衛(wèi)生。由于振動篩出料口與循環(huán)風(fēng)選器進(jìn)料口靠的比較近（見圖7），一旦聯(lián)接材料破損需要更換時(shí)，操作非常不便。為了方便更換軟連接，振動篩出料口與循環(huán)風(fēng)選器進(jìn)料口之間的距離必須要有足夠的長度，這就必須加長小麥出料口的長度。小麥出料口還應(yīng)該在寬度方向離尾端100 mm處開始適當(dāng)?shù)赝鶅?nèi)收縮，以防止聯(lián)接材料破損時(shí)，小麥彈出機(jī)體外。

4　結(jié)語

振動篩在小麥清理中使用較為普遍和重要，只有不斷地對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化與改進(jìn)，以適應(yīng)小麥雜質(zhì)的變化和滿足食品安全以及環(huán)境清潔的更高要求。

[1]李林軒．關(guān)于劣質(zhì)小麥清理對策的探討[J]．糧食與食品工業(yè),2006,13(5):9-10

[2]朱永義,郭禎祥,田建珍,等．谷物加工工藝與設(shè)備[M]．北京：科學(xué)出版社，2002：109-110

[3]牛再興,王璐,劉志金,等．小麥制粉清理工段的新工藝[J]．糧食與食品工業(yè),2013,20(2):6-8

TS 211．3

A

1674-5280（2015）01-0016-04

2014-10-28

鄔大江（1969—），男，高級工程師，研究方向：小麥加工技術(shù)及面粉品質(zhì)。