一种粉料导轨式输送系统的研究应用*

周 健

(武汉新科谷技术股份有限公司,湖北武汉 430034)

一种粉料导轨式输送系统的研究应用*

周 健

(武汉新科谷技术股份有限公司,湖北武汉 430034)

依据饲料自动化生产的微量粉料的添加工艺,并对比常规的各种粉料输送设备,设计了一种全新的粉料输送系统。这种导轨式输送系统采用步进电机驱动,并带有刹车功能,来实现粉料输送的自动控制。

粉料;输送设备;导轨输送系统

0 引 言

饲料生产过程中,需要添加各种各样的含量少的多维、多矿等粉体原料到混合机中,以改善饲料的营养结构和口感,增强动物消化吸收能力和抗病毒能力。由于这些粉体原料的添加量很少,0.01%～3%,但是很多价格都很贵,而且很多都对人体有伤害。为此技术人员针对这一饲料生产流程中小料的添加工艺,开发出了微量粉料自动配料系统。考虑到微量配料系统使用的便捷性,最合适的安装位置是一楼靠近原料库的位置。然后通过输送设备将配好的粉料输送到2～4 m高度的混合机中。由于饲料生产是批量生产(10～20/批),配好的微量粉料颗粒度很小,扬尘很大,批次添加,且很多粉料都具有较强的吸湿性,这对于输送这些原料的设备提出了很高的要求。目前考虑到的输送方式有斜刮板输送,气力输送和带式输送等方式。对比这三种输送方式,对一种新的导轨式输送系统进行了研究和应用。

1 各种输送方案的对比

1.1 斜刮板输送

刮板机输送方式是粉体最常用的输送设置之一,它安装简单,价格便宜,维护保养都很方便[1]。考虑到配料系统的安装位置在原料库或者原料库附近,配料秤出来的微量粉料要从地面附近将配好的粉料输送到2～4 m高的混合机中,这个输送过程中有一定的高度差,这就要求刮板机倾斜安装。但是倾斜安装的角度过大的话,在输送过程中难免会出现回料现象,势必会造成粉料残留。并且粉料在刮板机中输送的整个过程中都与刮板机的内壁、刮板、链条等零部件接触,具有吸湿性的粉料会在刮板、内壁、链条上粘结,不可避免地会增加粉体在刮板机中的残留量。所以,为了减少输送过程中粉体与刮板机的接触面积和频率,刮板机并非是个很好的输送方式。

1.2 带式输送机

带式输送机也是粉料的常用输送设备之一,输送能力也很大,维护和保养都很便捷[2]。用它来输送粉体,输送过程中粉料不宜散落和飞扬。相对于刮板机来说,它的输送空间更大。对于颗粒度很小的粉料来说,进出皮带输送设备时的扬尘势必也更大,残留量也不会太小,对于配料精度也影响很大。

1.3 气力输送

气力输送方式在干粉输送中用的较多[3],它的工作流程为:配好的小料通过一条长刮板输送到车间地下室中的气体输送系统中的仓泵,然后往仓泵中打压,采用正压输送形式将仓泵中的粉料输送进混合机上部的气物分离器,之后通过管道输送至混合机。气体输送方式虽然可以将微量配料系统安装于饲料生产厂房中的原料库,给整套系统使用带来了一定的方便,但该输送系统结构复杂,管道残留的清理工作量大,粉料输送过程中对管道的磨损太大,噪声也太大。最主要的是该输送方式需要配备功率更大的空气压缩机来保证正常运行时耗气量,能耗太高。

2 新型轨道输送

依据粉料配比精度高,价格高及尽可能减少残留以及安装空间苛刻等特点来进行设计。采用步进电机行走和制动,电机和输料斗都安装在同一个运行框架上,运行框架利用驱动齿轮和导向轮沿轨道方向平稳运行。输料斗抵达混合机上方时,其下方的砸门打开,使粉料输送到混合机中,达到无残留输送[4]。

2.1 研究内容

结合图1～3和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1 导轨式输送系统安装示意图

图2 运行部分结构图一

图3 运行部分系统结构图二

本输送系统的导轨1采用工字钢结构,上面焊接直齿条,运行框架上面固定有4个外球面轴承座,外球面轴承座上面有一根驱动轴,驱动轴横穿轴承座、驱动电机及减速机组、以及运行小齿轮,驱动电机及减速机组和运行小齿轮依靠平键径向定位,为了使驱动电机及减速机组在行进过程中不摆动,利用电机安装板进行定位。运行小齿轮依靠驱动轴的轴阶和卡簧来轴向定位。为了避免运行小齿轮和运行框架脱落,驱动轴轴端分别安装减震板以及减震原件,减震元件上面装有减震弹簧,依靠螺母和垫片套装在减震板上的钢管当中。减震原件下面安装防脱轮,有效避免真个运行框架在轨道上面的跳动。输料斗两端焊接输料斗安装轴,通过外球面轴承座安装在运行框架上,导向轮安装在安装轴的两端,导向轮沿着导轨上的齿条外侧前进和后退。抵达混合机上端之后,打开蝶阀,使粉料落到混合机当中。为了保证粉料不残留在输料斗中,启动对称安装在输料斗外侧的振动器,使粉料抖落在混合机中。

2.2 工作原理

本输送系统的工作原理是:运行框架上通过驱动轴连接有驱动电机驱动电机、运行小齿轮以及输料斗。驱动电机通过减速机减速后,带动驱动轴并使运行小齿轮沿着导轨前进和后退,驱使输料斗往还混合机和小料配料称两个位置,以达到粉料输送的目的。其中轨道的角度以及运行框架之间的距离可以依据现场安装空间来调整。

3 技术特点

(1)只有输料斗和粉料有接触,将输送设备与粉料接触的面积降低到最小,将输送设备中的残留量降低到最小。

(2)轨道的长度和安装角度可以依据现场来调整,减小了设备对不同厂房的安装局限性。

(3)配备的驱动电机为步进电机,所以及时启停,便于设备的维护和检修。

(4)输料斗配备振动器,可以通过它将输料斗中的遗留粉料清理出来,进一步保证了输料精度。

(5)驱动电机、振动器、蝶阀都可并入配料系统,实现输送设备的自动化控制。

4 结 语

此粉料输送系统解决了饲料生产中,价值高、添加量少的微量粉料原料从配料系统到混合机之间输送的难题;减少了粉料和输送设备的接触面积,保证了粉料在输送设备中残留量的最小化。另外,此设备通过调整输送轨道的长度和角度,解决了配料系统与混合机之间相对位置不一的难题。为配料系统的安装提供了很强的可选择性。经过三年多的实际应用,此输送系统运行平稳,运行寿命长,维护清扫方便。

[1] 王 鹰.连续输送机械设计手册[M].北京:中国铁道出版社, 2001.

[2] 宋伟刚.通用带式输送机设计[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[3] 陶珍东,郑少华.粉体工程与设备[M].北京:化学工业出版社, 2003.

[4] 余汉林,周 健.一种粉料输送系统[P].中国,ZL2013 20 6306933,2014.

Research and Application of a Rail Transportation System for Powder Material

ZHOU Jian
(Wuhan Sinkegu Technology Co.,Ltd,Wuhan Hubei 430034,China)

Based on the technology of adding trace powder in feed production,a new powder conveying system is designed by comparing with the conventional powder conveying equipments.This kind of rail transportation system adopts the stepping motor and the brake function,which can realize the automatic control of the powder feeding.

powder material;conveying equipment;rail transportation system

TP273

A

1007-4414(2015)05-0122-02

10.16576/j.cnki.1007-4414.2015.05.042

2015-08-10

周 健(1980-),男,湖北武汉人,工程师,研究方向:机电设备的技术开发应用。