李三霞

噸袋包裝粉料輸送至粉罐車的上料裝置

李三霞

采用進(jìn)料料斗中的鋸齒破噸包，利用螺旋輸送機(jī)將粉料輸送至粉罐車，省去筒倉(cāng)。同時(shí)配備旋風(fēng)收塵器，減少粉塵污染。該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，移動(dòng)方便，運(yùn)行穩(wěn)定，在噸包物料轉(zhuǎn)運(yùn)過程中提高了工作效率。

破噸包；輸送機(jī)；收塵

隨著水泥、粉煤灰、礦渣粉、硅灰等膠凝材料的出口量加大，越來越多的企業(yè)采用噸袋包裝，以適應(yīng)集裝箱運(yùn)輸?shù)男枰?，同時(shí)較50kg的編織袋包裝節(jié)約成本，且周轉(zhuǎn)更為方便。噸袋包裝的膠凝材料運(yùn)輸至目的地后，需要由噸袋物料儲(chǔ)存庫(kù)房運(yùn)輸至客戶粉料儲(chǔ)存筒倉(cāng)，采用粉罐車運(yùn)輸可實(shí)現(xiàn)快速卸料。

目前，國(guó)內(nèi)外一般采用噸袋拆包機(jī)與筒倉(cāng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)噸袋包裝粉料輸送至粉罐車的上料目的（圖1）。但該方法投資較大，操作較復(fù)雜，占地面積也較大。

圖1　噸袋拆包機(jī)與筒倉(cāng)

筆者設(shè)計(jì)了一套裝置，可方便破包，而且移動(dòng)方便，操作簡(jiǎn)單，粉塵污染小，具有較高的輸送效率。

1　設(shè)計(jì)與計(jì)算

1.1物料性質(zhì)與包裝

以粉煤灰為例設(shè)計(jì)，堆積密度0.9t/m3，安息角30°，螺旋輸送系數(shù)能力W為0.9。噸包采用全新PP材料，無內(nèi)襯，質(zhì)量符合GB/T10454-2000標(biāo)準(zhǔn)，箱型尺寸1m× 1m×1.1m，無下料口，重量2.8kg，裝量為1t/袋。

1.2破袋裝置與進(jìn)料斗的設(shè)計(jì)

料斗的框內(nèi)尺寸為1.2m×1.2m，在直筒底部設(shè)置攔網(wǎng)，網(wǎng)格100mm×100mm。設(shè)置十字排列鋸齒置于攔網(wǎng)上方，鋸齒高度90mm，鋸條整體高度100mm，鋸齒邊緣做尖倒角（見圖2、圖3）。

圖2　料斗

圖3　鋸齒

1.3國(guó)內(nèi)外粉罐車結(jié)構(gòu)與尺寸

噸包粉體出口目的地粉罐車，依據(jù)當(dāng)?shù)亍禦egula? tions pertaining to the operation of trucks and trailers》的規(guī)定，粉罐車結(jié)構(gòu)類同QC/T 560-2010《散裝水泥車技術(shù)條件及性能試驗(yàn)方法》，外形尺寸類同GB1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》，限高4m，限寬2.5m。典型結(jié)構(gòu)及尺寸如圖4所示。

圖4　出口目的地粉罐車結(jié)構(gòu)與外形尺寸

1.4輸送設(shè)備的選型[1]

輸送的物料為膠凝材料，具有磨琢性，因而選用連續(xù)葉片螺旋輸送機(jī)。原理為：在封閉的圓形殼體內(nèi)，借助于回轉(zhuǎn)的螺旋體連續(xù)輸送。該輸送機(jī)為L(zhǎng)SY型，體積小，重量輕，密封性好，傾斜角度為45°。通過CAD圖可知運(yùn)輸長(zhǎng)度約7m。

由于采用叉車提袋換袋，預(yù)算每袋物料所用時(shí)間為2～3min，計(jì)算上料量Q如下：

Q=60min/h/2min×1m3=30m3/h

Q=60min/h/3min×1m3=20m3/h

即上料量為20～30t/h。

依據(jù)LSY型螺旋輸送機(jī)規(guī)格表選型，擬定型號(hào)為L(zhǎng)SY250，核算上料量Q如下：

式中：

D——螺旋直徑，m。取值0.250

n——螺旋軸轉(zhuǎn)速，r/min。取值207

t——螺距，m。取值0.260

?——物料填充系數(shù)，取值0.4

ρ——物料密度，kg。為0.9

C——輸送機(jī)傾角系數(shù)，45°。根據(jù)設(shè)備廠家經(jīng)驗(yàn)，取值0.55

由上式可得，Q=47×0.2502×207×0.260×0.4×0.9× 0.55=31.3（m3/h），符合設(shè)計(jì)要求。

由于物料磨琢性較大，選用耐磨葉片，冷軋16Mn鋼板，厚度5mm。中間軸承座用銅套結(jié)構(gòu)，其他參數(shù)如下。

機(jī)殼：外殼材質(zhì)Q235A，壁厚5mm，鋼管?273mm× 6mm

螺旋軸：無縫管?76mm×8mm，中間吊軸

電機(jī)：低壓三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，11kW

減速機(jī)：專用型JLS273-5

1.5收塵器選型

為減少出料口自由下落時(shí)的揚(yáng)塵污染，改善操作工的工作環(huán)境，降低職業(yè)病風(fēng)險(xiǎn)，為本套上料裝置設(shè)置單機(jī)旋風(fēng)布袋除塵器（見圖5）。主要包括：套筒（見圖6）、旋風(fēng)筒、過濾袋、集灰斗及風(fēng)機(jī)等部件。

圖5　單機(jī)旋風(fēng)布袋除塵器

圖6　套筒

根據(jù)設(shè)備廠家推薦，選用收塵器參數(shù)如下。

濾袋：

材質(zhì)：聚酯針刺氈

直徑：20cm

長(zhǎng)度：150cm

換袋方式：人工換袋

離心風(fēng)機(jī)：

風(fēng)量：1 209m3/h

電機(jī)功率：2.2kW

轉(zhuǎn)速：2 900r/min

全壓：3 648Pa

1.6電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電控柜設(shè)置于料斗下方（見圖7），設(shè)置控制柜以防塵。接線圖見圖8。

圖7　電控柜

圖8　接線圖

圖9　可移動(dòng)式螺旋上料機(jī)

1.7整體設(shè)計(jì)

整體設(shè)計(jì)為可移動(dòng)式螺旋上料機(jī)（見圖9）[2]。采用工字鋼作為底座支架，支架底端靠罐車側(cè)設(shè)置4個(gè)萬向輪，料斗側(cè)設(shè)置2個(gè)定向鎖輪，方便移動(dòng)，而且在工作中能保持穩(wěn)定。將破包料斗、螺旋輸送機(jī)及收塵器均置于支架上。料斗與螺旋輸送機(jī)采用法蘭連接，螺旋輸送機(jī)出口端連接軟管伸入粉體罐，軟管外設(shè)同心套筒，套筒連接至收塵器。

2　應(yīng)用

2.1試用情況

取三包噸袋裝粉煤灰，利用吊車將噸包吊起，置于料斗上方，緩慢放下，料斗中的鋸齒將噸包劃開，物料迅速流出，通過螺旋輸送機(jī)輸送至出料端，裝入空噸袋。從噸包物料接觸鋸齒至裝滿第一包噸袋共計(jì)用時(shí)2分 25秒（見圖10）。符合設(shè)計(jì)要求。

圖10　試用噸袋包裝粉料破包及輸送

2.2實(shí)際使用

圖11　噸袋包裝粉料破包并輸送至粉罐車

當(dāng)粉罐車開至噸包物料堆場(chǎng)，將上料機(jī)推至欲出貨物堆存區(qū)域。粉罐車開至上料機(jī)下方，移動(dòng)上料機(jī)使出料口對(duì)準(zhǔn)粉罐車上人孔。打開人孔蓋，將出料套筒放入粉罐車中（圖11）。

檢測(cè)設(shè)備各部件是否正常，壓下定向輪剎車。開啟收塵器及螺旋輸送機(jī)。

用叉車將堆積的噸袋挑出，運(yùn)至料斗上方，放下后叉車退回，重新挑新的噸包貨物。及時(shí)用撐桿將噸袋四個(gè)提手掛于料斗邊的掛鉤上，待物料流出，用撐桿將空噸袋取下。叉車重復(fù)放貨，至核定裝車量。

利用該裝置，可節(jié)省人力，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工效。

3　結(jié)論

該裝置采用進(jìn)料料斗中的鋸齒破包，直接使用螺旋輸送機(jī)將粉料輸送至粉罐車，不僅省去了筒倉(cāng)，提高了設(shè)備的利用率，而且移動(dòng)方便，操作簡(jiǎn)單，省時(shí)省力。同時(shí)配備旋風(fēng)收塵器，減少了粉塵污染，降低了職業(yè)病風(fēng)險(xiǎn)。

[1]黃學(xué)群.運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè)[K].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2]安徽光明市瑞升機(jī)械有限公司.一種可移動(dòng)螺旋上料機(jī):中國(guó)，CN201210441757[P].2012-11-08.■

Feeding Device from Ton Bag Packing Powder to Powder Tank

TQ172.681

A

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