左 青，左 暉

(1. 江蘇牧羊集團有限公司，江蘇 揚州 225127； 2. 廣州星坤機械有限公司，廣州 510460)

應用實踐

國產大型輸送設備改進

左 青1，左 暉2

(1. 江蘇牧羊集團有限公司，江蘇 揚州 225127； 2. 廣州星坤機械有限公司，廣州 510460)

對大型輸送設備在壓榨廠的應用情況進行總結，分析了輸送設備存在的問題，提出了在結構上改進的設計要求，從規(guī)模、材質、強度、外形、內襯耐磨、筒體、傳感器、防積料、防跑偏、重載啟動以及高端配置附屬件等方面改進，提高了輸送設備長期運行的穩(wěn)定性，減少了設備故障。

輸送設備；壓榨廠；穩(wěn)定性

在我國壓榨廠的生產過程中，由輸送設備引起的非計劃停機時間占所有非計劃停機時間的60%～80%，提高輸送設備的運行性能和減少故障率是所有壓榨廠關注的焦點，改進輸送設備的性能和配置是輸送設備設計人員十分關注的問題。

大型壓榨廠的輸送設備主要是刮板輸送機、斗式提升機和螺旋輸送機，下面介紹這些輸送設備在滿足滿負荷運行情況下進行改進設計的技術要點，并簡單介紹管道輸送機的情況。

1 水平刮板輸送機

1.1 水平刮板輸送機在生產過程中存在問題

一般供應商在設計輸送設備輸送量是在合同規(guī)定量基礎上增加5%～10%，當輸送機在生產中出現(xiàn)故障停機后就很難重新帶料啟動，可能出現(xiàn)鏈條變形。刮板配視鏡觀察窗一般采取一側配置，很難看清內部運行情況。在刮板運行停機后尾部容易存在殘留物料，導軌的回程設計為平行導軌，不能很好地均勻接觸。在沒有特殊要求下，外殼、軌道、鏈條材質多采用碳鋼，容易磨壞。減速機、電機多選用一般通用型。根據(jù)國家安全管理要求，原糧倉群區(qū)改為粉塵防爆；隨著浸出油廠提升安全防范等級，浸出粕庫設計均改為防爆型；電機按照國家新規(guī)范在2013年開始推廣配置節(jié)能型。

1.2 改進設計要求

1.2.1 殼體

刮板輸送機的設計要在滿足額定生產的情況下有15%的過載啟動和連續(xù)運行能力。刮板配視鏡觀察窗應頭尾端各2個，對稱布置。中間段視鏡觀察窗間隔約10 m,在刮板兩側對稱布置，視鏡觀察窗玻璃選用鋼化玻璃。刮板頭尾端殼體頂端各設置1個帶鉸鏈觀察門。水平方形刮板頭部設置溢料門(帶限位開關)，溢料門在需要時自動打開排出刮板中存料。清掃器選阻燃型高分子聚乙烯材料，厚度大于等于25 mm。鏈條的回程設有導軌，用“八”字形支撐上導軌，整個葉片底邊緣都能均勻接觸導軌。輸送物料進料口、卸料口和卸料位置按生產工藝定制。

蓋板和側板材料選用Q235，內襯和底板材料選用耐磨鋼NM360或NM400，側板內襯板厚度大于等于6 mm，頂板為4 mm碳鋼。采用鍍鋅U型卡扣和螺栓固定在側板上，不用在蓋板和側板法蘭上鉆孔，采用M10鍍鋅螺栓,中間隔板厚10 mm，材質NM360，機頭和機尾段側板厚度大于等于8 mm；底板厚度大于等于6 mm，內襯板厚度大于等于10 mm。蓋板采用“屋脊”結構，1節(jié)1.5 m。在制造中NM360板要經過二次調質。

1.2.2 頭尾輪部分

刮板輸送機頭尾輪軸要整體加工，在軸的直徑變化處要盡可能光滑過渡。

頭尾輪軸材質42CrMo，要經熱處理。鏈輪采取馬丁剖分，采取組裝式剖分式或對開式。用10.9級防腐螺栓緊固，如采用彎板鏈，可以采用剖分式鏈輪。頭部設有脫鏈清掃裝置，便于刮板鏈條脫離和清除齒槽中的積料。頭部卸料口直接開到端部，有效防止積料，頭部還設有防堵塞開關防止堵料。防護罩用油浸式鏈輪防護罩。采取剖分式帶座軸承，按情況采取立式安裝或臥式安裝形式，也可采取滑塊式帶座軸承，采用填料式密封、盤根式密封。尾輪采取剖分式鏈輪，易拆裝。

頭部和尾部在蓋板上設計快開螺母或手柄固定的防水密封觀察窗，便于觀察鏈條松緊度以及頭輪磨損程度；所有進料口往物料運行方向50 cm處側板安裝觀察窗，窗體材質為大于等于10 mm厚的有機玻璃板，固定框采用可拆卸、可更換方式，安裝位置需在設計物料高度范圍內一側側板上。

1.2.3 減速機、聯(lián)軸器和電機

減速機在粉塵危險區(qū)(以下相同)時，表面最高溫度不應超過85℃。防爆型減速機、防爆型齒輪減速機按CE規(guī)格，F(xiàn)級絕緣，防護等級IP54、IP55。若使用軸裝式減速機，要將制動力臂布置在任何時間時都呈受拉狀態(tài)。所有減速機都要采用內部噴射或強制潤滑，而且要使?jié)櫥瑒┠軌蜻_到齒輪、軸承和密封件等所有運轉部件。油封要能夠承受減速機內由于通風堵塞或溫度變化而產生的壓力變化。

聯(lián)軸器選用撓性聯(lián)軸器，禁止使用剛性聯(lián)軸器，便于聯(lián)軸器拆卸和組裝，聯(lián)軸器的安全系數(shù)大于等于2。驅動裝置電機功率在18 kW及以上時應在軸上裝液力耦合器。驅動裝置電機功率等于或小于15 kW的軸應用橡膠軸套型或經業(yè)主認可的其他形式的聯(lián)軸器。

以前電機按防粉塵設計，即防粉塵爆炸型鼠籠型電動機，按糧食粉塵爆炸性危險區(qū)域劃分11區(qū)的規(guī)定。現(xiàn)在采用YE3系列高效電機，YVF2系列變頻專用電機改為YXVF系列高效變頻調速電機，要求在浸出禁區(qū)和豆粕庫應按防爆電機設計，隔爆型電機YB3型改為YBX3系列高效隔爆型電機，電機的所有外露部分應用認可的和適宜的加強金屬防護網保護。電機都應安有起吊螺栓，電機起吊螺栓孔不應穿透電機機殼使定子的鐵芯片暴露。電機的能效標準不低于國家最新2級，要求配備加油嘴。

1.2.4 安全保護裝置

防護及防爆等級均需滿足國標和IEC標準，包括下列內容：①失速傳感器；②進料和卸料處的溜管堵塞傳感器；③張緊裝置極限限位開關(重力式張緊裝置上)；④轉速監(jiān)測；刮板輸送機安裝料位器為阻選式、電容式；⑤頭輪軸承測溫系統(tǒng)。

1.2.5 鏈條

廠區(qū)原糧接收500 t/h刮板輸送機鏈條速度小于等于0.60 m/s，車間內刮板輸送機鏈條速度在0.35～0.40 m/s。

刮板鏈條多選焊接彎板鏈，材質選用40Cr、45CS淬火，要求寬度500 mm的焊接彎板鏈質量每米大于等于30 kg、抗拉強度大于等于600 kN。銷軸材質選用40Cr，要經過滲碳和高頻處理。模鍛鏈抗拉力1 500 kN。鏈條和鏈輪、輪軸等關鍵受力部件，都要經過淬火、回火、滲碳、拋丸熱處理和調質。鏈條上導軌厚度在8～10 mm，導軌材料耐磨鋼大于等于NM360。

每節(jié)鏈板加裝超高分子聚乙烯耐磨板，厚度大于等于19 mm，彎刮板大于等于25 mm，超高分子聚乙烯耐磨板相對分子質量大于等于350萬，用8.8級熱鍍鋅止退螺栓與鏈板固定。

在刮板鏈條上均勻地安裝2～3個清掃刮板，清掃刮板尺寸略大于刮板的橡膠板，用螺釘把清掃刮板固定在刮板上。

一般固定鏈條按每3 m一組，組內部銷子兩端一端是臺階，另一端采用熱鉚，在組與組之間的活動銷子采用一側D型插銷，過盈配合，用6～8 mm T型銷子或者直接采用螺紋銷子固定，每整條鏈條可以保留3～5 m的全活節(jié)。

2 彎刮板輸送機

彎刮板輸送機在生產中除水平刮板輸送機問題外，在彎刮板設計中要考慮如何減少回料量，要求回料量控制在5%以內。在車間內使用：①用于輸送高溫和有濕汽的物料，如55～65℃的軟化料、坯片、膨化料和成品粕，輸送溫度超過100℃的DC出料；②輸送易燃易爆的物料如濕粕。在設計中充分注意下列事宜：

2.1 頭尾輪

用齒形為半節(jié)距奇數(shù)齒的標準鏈條。機尾軸承用剖分式軸承道奇TAKE-UP整體滑塊軸承或回程張緊滑塊軸承。坯片刮板、去浸出車間、從浸出車間出來的刮板輸送機、濕粕刮板的減速機安全系數(shù)大于等于2.0。預處理車間到浸出車間的輸料刮板機頭部和DT粕刮板輸送機應設排氣孔。

2.2 彎曲段

鏈條緊結合,彎曲段選最優(yōu)曲率半徑自然過渡，內襯用NM360或NM400高強耐磨板。彎道結構側面板為6 mm NM360，內襯高度大于物料高度，鏈條上導軌厚度至少10 mm，導軌材料不低于耐磨鋼NM360或Mn65。視鏡觀察窗間隔約10 m,在緊靠彎曲段的垂直段殼體配1對視鏡觀察窗。采取焊接彎板鏈條，刮板形式采取滿面式刮板。

2.3 密封

要求法蘭片平整,頭尾輪軸采取雙重四氟盤根的填料油封、銅套軸承密封，整體密封，在出廠前要做組裝密封試驗。

2.4 濕粕刮板特殊要求

按30%含溶設計處理量，DT到DC的刮板處理量按粕含水16%設計，線速度小于等于 0.35 m/s。浸出濕粕刮板的回料量盡可能調整在3%以內。為減少滯留物料，減少摩擦，采用塑料內襯，外殼材質Q235或SS304，刮板承載段殼體厚度8 mm，隔板厚度10 mm，彎段用可拆卸組裝形式，配視鏡，彎段滑道的材質為Mn65、NM360或NM400，厚度10 mm，非承載料段殼體厚度大于等于6 mm，筒體連接法蘭平面要做精加工處理，鉸孔定位，厚度大于等于18 mm，鏈條用焊接彎板鏈，襯板材質聚四氟乙烯(容重2.1～2.3 t/m3)，厚度大于等于15 mm，鏈條載荷系數(shù)大于等于8倍，機頭機尾板厚度大于等于10 mm,采取變頻啟動或軟啟動，選用密封填料便于更換。直段部分殼體采用上下部焊接，彎弧段為螺栓連接(考慮中間隔板磨段更換)。

進口和出口位置用加厚板(最好活動型，便于更換)，耐沖刷；注意刮板軌道板與鏈條的接觸面要寬；從浸出器到DT的濕粕刮板、從DT到DC的熱粕刮板要保溫；刮板的頂部要留出氣閥，防止軸封的潤滑脂液化、汽化。刮板的軸承座要用頂絲固定，防止轉動軸竄動。

3 斗式提升機

斗式提升機輸送量設計留15%的余量(考慮帶負荷啟動)，控制回料量在3%以內。皮帶的中心線無論在空載和滿載之間的任何條件下都不得偏離任一皮帶輪中心線10 mm以上。目前國產斗式提升機最大提升高度在80 m左右。

3.1 斗式提升機在生產過程中存在問題

機身殼體的強度弱，在生產過程中出現(xiàn)傾斜、造成畚斗摩擦；殼體法蘭之間定位誤差，導致畚斗撞擊并損壞；很多斗式提升機出現(xiàn)回料量大，降低實際輸送量；皮帶材質和畚斗材質差，容易斷裂；止逆器采用1個齒，強度不夠；泄爆口的位置不對，可能出安全事故；觀察窗和檢修門位置不對，增加維護維修難度；進料方式如果采取順向進料，降低輸送量；底部清料方式不妥，底部積料多降低輸送量或增加提升阻力，嚴重時導致停機。機頭外殼如果是整體式，很難打開維修。線速度選過高或偏低，選高速容易損壞設備，選低速降低設備輸送量并可能出現(xiàn)打滑。進料溜管和出料溜管的材質、傾斜角如果不當，容易堵塞或增加下面接料設備負荷。

3.2 改進設計要求

3.2.1 頭部

機頭外形剖分式罩殼、拋物線弧形，拋料殼體高度相對較小，內襯A8級帶鋼網內襯板，鋼板厚度大于等于8 mm、機頭座的落料處側面鋼板的厚度大于等于8 mm，適當配加強筋增加剛度，在受到物料沖擊的內表面應襯上聚氨酯耐磨材料(或陶瓷片材料),厚度大于等于10 mm，用鍍鋅標準沉頭螺栓固定。所有輪寬應至少大于帶寬100 mm，機筒寬應至少大于輪寬50 mm。配鉸鏈式檢查門，兩側裝防跑偏。在卸料溜管內設置可調節(jié)、拆卸的回料擋板(采用聚氨酯材料)和畚斗活動攔截棒。機頭外罩應設置吊物環(huán)。

耐磨板的材質選用UHMW-PE，相對分子質量為370萬，若相對分子質量超過140萬，耐磨性增加，超過350萬，很脆，在硬度大時，要降低硬度、增加韌性。

輪軸間采用錐度連接軸要經整體機加工，在軸的直徑變化處，設計時要把應力集中降低到最低。對于軸肩，應按實際給出盡可能大的倒角半徑，輪軸和軸承器座連接要用頂絲。頭輪裝配耐油、阻燃、防靜電橡膠層，可以拆裝，其硬度為60DURO，厚度不小于20 mm，凸紋厚度不小于10 mm。斗式提升機輥筒應采用實心輪，在機頭內部設計可調節(jié)擋板，杜絕回料。

斗式提升機裝配止逆器以防滿載時或滿載停車時逆向運行，止逆器選用多齒型，斗式提升機能在上行側筒體內的畚斗100%滿負荷、底座裝滿1/3的條件下平穩(wěn)起動，不能有打滑現(xiàn)象。

3.2.2 殼體

斗式提升機的上行、下行側都有各自的筒體。機筒內部寬度與帶寬之差不小于150 mm，帶背面與機筒間的最小間隙不得小于50 mm。畚斗最大凸出部分與機筒間的最小間隙不得小于75 mm。筒體以低碳鋼板和角鋼等型材構成(或鍍鋅鋼板)，用螺栓連接各段，厚度大于等于4 mm。單個筒體高度小于等于3 m，保證在各種載荷條件下，每個方向的垂直定位，其公差為±3 mm。法蘭應滿焊接在機筒兩端或密封防腐蝕，機筒裝配時應防止焊接變形，各段筒體連接處應平齊，任何一節(jié)的內表面不能比相鄰節(jié)的內表面凸出2 mm以上。所有接頭在上螺釘連接前，都應用撓性材料如硅密封劑涂在法蘭上進行密封。筒體內應設置滑動接頭用來調節(jié)斗式提升機頭部和尾部之間的垂直移動，設計中應杜絕畚斗與接頭的碰擊，在封閉結構內安裝斗式提升機的地方，滑動接頭要進行密封處理以防止粉塵逸出。機筒采取沖壓加咬邊結構，全開式觀察檢修機筒，加強剪刀撐，每隔2段配置防爆檢修段，3 m標準節(jié)對角誤差小于等于2 mm。筒體采用標準法蘭連接，連接螺栓為5.6級鍍鉻螺栓。

3.2.3 畚斗帶、畚斗

按我國行業(yè)規(guī)范帶速在2.8～3.5 m/s，在壓榨車間選線速度在2.6～3.0 m/s。

畚斗帶芯以聚酯、尼龍和PVC材料構成，耐油阻燃防靜電，拉伸強度600～800 N/mm，畚斗帶的面層覆膠厚度不小于2 mm，畚斗帶5～7層，層數(shù)和厚度應滿足拉力和畚斗螺栓抗拉力的標準，安全系數(shù)15～18，畚斗帶在初次使用12個月后拉伸量不得大于1%。畚斗帶寬度應比與固定在它上面的畚斗兩邊至少寬75 mm。

畚斗帶應帶有一定厚度外緣層，畚斗帶連接應用機械連接搭板方式，連接處每邊至少用6排畚斗螺栓連接搭板，畚斗螺栓選用8.8級熱鍍鋅止退螺栓。畚斗帶額定最大許可工作張力應至少超過最大運行張力15%，斷裂張力與工作張力的比率大于等于9。固定到畚斗帶連接搭板上的畚斗的突出部分不得超過固定在畚斗帶的剩余部分上的畚斗突出線。

畚斗的材質有聚乙烯、聚氨酯和鋼制3種，一般采用聚乙烯(壽命1.5年)和聚氨酯(壽命3～4年)，在物料溫度低于70℃時選用聚乙烯或聚氨酯畚斗、高于70℃時選用鋼制畚斗。按輸送物料的要求配置深斗和淺斗，畚斗可在廠里打孔或到現(xiàn)場打孔，用皮帶連接器。

3.2.4 進料口、出料口及設備連接溜管

進料口、出料口及連接溜管采用6 mm NM360或NM400鋼板制作，用螺栓與本體連接?；蜻x用厚度不小于10 mm聚氨酯材料或者耐磨陶瓷片作為耐磨襯墊。在進料溜管和出料溜管最好加裝防堵傳感器。

3.2.5 檢修門和泄爆門

在斗式提升機的機頭、底座和機筒處設置可拆卸檢修門和觀察窗，開門和開窗的尺寸應足以滿足對機頭、底座、導向輪和畚斗的拆卸更換。每隔12 m 應安裝1個檢修門和觀察窗。安裝觀察窗的位置能看到內部頭輪運行。

在斗式提升機身上需泄爆的表面積應是每 8 m 設備體積設置不少于1 m2的泄爆面積。在筒體適當位置設置適當數(shù)量的泄爆口，泄爆口和除塵器位于機頭、中間、機尾，泄爆膜由認可的低慣量輕質材料做成，應在壓力不大于1.5 kPa，時間不多于 1 ms 內完全釋放。要求可拆卸更換和使用M8尼龍螺栓固定。

3.2.6 底段及底座

斗式提升機底段用大于等于6 mm厚的鋼板，并經加強固度。物料可通過前部或后部的進料溜管口進入提升機底座，應盡可能選用逆向進料。底段應設計成：上行側筒體的喂料管當其位于行程最高位置時應處在尾輪的中心線以上，下降側筒體的喂料管當其位于行程最低位置時應處在尾輪的中心線以上。將插板裝在底座的前部和后部，或將底板設計成弧形，以最大限度減少滯積的物料，便于底座排空。底座的兩側應設有槽孔，其長度應能滿足規(guī)定的尾輪軸全行程。

底段的前、后部位設置由齒條傳動的斜插板。底段殼體的兩側均設置“清料溜槽”或裝有鉸鏈蓋的口，清料門為滾輪式結構或齒輪齒條結構。底部可以裝有雙進口，自清滾軸。底座外殼和滑動軸承板之間安裝1個密封裝置，使全部張緊行程內在底輪任何位置上都不會有物料和粉塵泄漏。尾輪可設計鼠籠式尾輪，帶有自清式功能，尾輪用柵蓖條制尾輪，機座受物料沖刷的位置用陶瓷墊板。

3.2.7 張緊裝置

張緊裝置配有限位開關，采用液壓張緊或機械張緊，機械張緊是采取重塊箱張緊+絲桿微調。張緊裝置要留有足夠的行程，尚未利用的行程應不小于全程的50%。底段箱體與滑動軸承板之間設有密封機構，在保證密封效果的前提下，應滑動靈活、無卡滯現(xiàn)象。

3.2.8 安全保護裝置

防護及防爆等級均需滿足國標和IEC標準，其內容：①失速傳感器；②進料和卸料處的溜管堵塞傳感器；③張緊裝置限位開關；④頭輪軸承測溫系統(tǒng)；⑤轉速監(jiān)測，超載性保護，聯(lián)軸器用剪切銷；⑥防跑偏裝置，用機械式防跑偏裝置，與皮帶接觸部分為尾輪滾輪，或用壓板式跑偏檢測裝置。

4 螺旋輸送機(絞龍)

在港口和壓榨廠使用的螺旋輸送機只作為水平輸送，可輸送常溫和高溫物料。按工藝需求，螺旋輸送機采取變螺距、變軸徑，其中間軸參照GB/T 12459、按照Sch80等級標準。材料厚度殼體5 mm、葉片6 mm、蓋板3 mm。

4.1 螺旋輸送機

輸送距離小于等于30 m的螺旋輸送機采用高強度的空心主軸，采用吊掛軸承、加強三角型可調節(jié)吊掛。如果用于分配螺旋輸送機要按下面接受設備的位置開下料口。

4.2 密封絞龍

在浸出車間的密封絞龍一端是下料口，在下料口前設計一段斷葉，其斷葉長度按直徑的 1.1～1.25倍，作為料封段。在下料口一端的外壁改為重力門，重力門和外殼頂部設計鉸接，也是起料封作用。推薦浸出車間的密封絞龍的材質選用SS304，防止因腐蝕損壞失效或重力門掉到浸出器內，特別提醒設計連接重力門鉸鏈的材質及強度。

在膨化機的頂部作為進料絞龍，中間有變螺距、料封段，給膨化機穩(wěn)定進料，在膨化機下面翻板冷卻器出料口，用絞龍接料，連接送料刮板，起料封作用，阻斷浸出車間的溶劑穿過刮板輸送機等進入預處理車間。

5 結束語

由于現(xiàn)在壓榨廠的加工規(guī)模超過實際生產的需要，新建廠越來越少，壓榨廠的技術改造受到高度重視。在生產過程中，如果1臺輸送設備出故障，就會造成全線停機，恢復生產要一段時間，不僅浪費能源，而且產品質量要在開機2～3 h后才能達到額定產品質量指標，不合格的半成品要回添，造成一段時間的加工量減少。所以對輸送設備的運行穩(wěn)定性比以前要求提高，從而導致對輸送設備所需的材質、配件質量的要求提高。另外由于節(jié)能和安全的要求，電機更換為高效節(jié)能型，減速機和電機在粕庫均按防爆型設計。在斗式提升機設計中考慮粉塵的可能影響，設計泄爆和機頭安全網。

在壓榨廠的車間內使用的彎刮板輸送機的介質與戶外輸料彎刮板輸送機的不同，內含油氣、水汽、溶劑、高溫、介質密度不同，特別提醒。

另外在淀粉、食品行業(yè)的小顆粒或粉狀物料的長距離輸送，以及壓榨廠脫脂粕和豆皮的輸送中，可使用管道輸送機，管道輸送機的規(guī)模在40～50 t/h。兩根管道可以沿墻敷設，彎道半徑要求大于4D，在管道內用鋼絲繩每隔30～40 mm焊接一個圓板，圓板的材質選用SS304或錳鋼，圓板穿孔和鋼絲繩焊接是關鍵技術。管道輸送機相比風運，節(jié)省電力，運行穩(wěn)定。

致謝：感謝江蘇華美黃美華，嘉吉楊偉峰，中儲糧呂瑞、陳友軍、章新平，捷賽劉楓等提供技術支持！

[1] 馮偉元. 斗升機的安裝使用及維護保養(yǎng)[J]. 中國油脂,2007,32(10):87-89.

[2] 劉玉蘭. 油脂制取工藝學[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.

[3] 馮偉元. 雙層刮板輸送機常見故障分析研究[J].中國油脂，2007,32(4)：68-69.

[4] 徐乃兵，李光凡. 淺談通用型埋刮板輸送機的選型與設計[J]. 中國油脂，2007，32(4)：70-71.

[5] 周濟. 新型輸送機選型設計與制造、維修實用全書[M]. 北京：北方工業(yè)出版社，2006.

[6] 俞志根. 解決埋刮板輸送機浮鏈的有效措施[J]. 四川糧油科技，2001，18(3)：34-35.

2016-01-25；

2016-06-28

左 青(1958)，男，高級工程師，主要從事大型油廠的生產管理工作(E-mail)zuoqing-bj@163.com。

TS223;TQ051

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1003-7969(2017)01-0156-05