新型自动给料式铜精矿灌包机的研发

王 涛

青岛港国际货运物流有限公司



新型自动给料式铜精矿灌包机的研发

王 涛

青岛港国际货运物流有限公司

为提高铜精矿卸船灌包作业效率，降低工人劳动强度，分析了铜精矿灌包机料口容易堵塞的原因，利用PLC控制技术，研发了一种新型自动给料式铜精矿灌包机，有效解决了料口堵塞问题。该成果已应用于青岛港国际股份有限公司大港分公司。

铜精矿； 灌包机； PLC； 自动给料

1 引言

铜精矿货值高，为保证客户的利益，减少装卸、存放及运输过程中造成的货损，在港口进口铜精矿作业中，将散装铜精矿灌装成吨袋包装的需求越来越多。铜精矿灌包机正是一种将散装货加工成吨袋包装货的设备。不同于粮食、化肥等货物，铜精矿具有货质粘性大、密度大(大于4)的特点，因此对灌包机的可操作性、灌装效率等提出了更高的要求。为了降低工人劳动强度，解决料口堵塞和起拱问题，提高灌包效率，设计制造了一种新型自动给料式铜精矿灌包机。这种灌包机可以实现自动振动、自动计量、自动给料，极大地提高了生产效率。

2 机械结构设计

2.1 整体结构设计

灌包机主要分为缓冲料斗、分料斗、给料装置、计量装置和牵引装置5个部分，见图1。单个灌包机可以同时进行4个口灌包作业。缓冲料斗用于承接由门机抓斗从船舱内抓取的散装铜精矿，采用中心侧壁60°倾角、外沿侧壁90°倾角的设计，从而有效减小抓斗放料时抓斗内物料对分料斗内物料的冲击力，减轻挤压的不良影响；分料斗用于分导物料，采用中心侧壁90°倾角、外沿侧壁70°倾角的设计，减小整个料斗的宽度，同时避免一个面上倾角过小导致积料；给料装置将分料斗内物料通过套袋口输送到包装袋内；计量装置用于称重控制。

图1 灌包机整体结构图

2.2 自动给料结构设计

为避免依靠自重给料带来的物料挤压起拱问题，设计网带式自动给料装置，见图2。

图2 自动给料装置

该装置由外框、弧形闸门、网带输送机、振动锤和插板闸门5部分组成。外框采用不锈钢材质，上口大、下口小，且均为方形口，四面侧壁只有一侧为倾角60°的斜面。弧形闸门主要用于粗加料控制。网带输送机通过双速电机控制，实现0.42 m/s和0.2 m/s两级速度运行，分包用于粗细加料，解决物料惯性差异造成的下料重量不准确的问题。振动器、插板闸门均采用气动控制，分别用于清理斜壁积料和避免残料落入包装袋内。

2.3 自动振动结构设计

通过受力分析可知，缓冲料斗分叉处斜面、分料斗斜面侧壁为物料受挤压最大的位置。为了增强铜精矿货物的流动性，通过在该位置加装振动电机、气动锤等装置，利用其振动、敲击作用，促进货物的流动。同时，分料斗与缓冲料斗之间采用链条悬挂连接结构，有效增加了分料斗的振动效果，减少应力。

2.4 计量装置设计

计量装置主要由秤体、仪表和线路组成。为了避免因物料挤塞传感器造成计量不准的问题，秤体底盘采用框架式结构(见图3)。传感器一端固定于底盘上，另一端通过顶杆支撑秤体。4个传感器信号通过接线盒汇总后传输至仪表，通过PLC实现相关控制。

图3 秤体底盘结构

3 电气设计

采用PLC为控制核心(见图4)，通过对计量仪表的信息采集、判断，以及对按钮、接近开关等输入信号的处理，实现计量仪表、闸板、振动器、输送带等各机构、部件的协调动作，实现称重全过程自动控制。

图4 控制系统结构图

为了提高计量精度，充分获取仪表清零、粗加料、细加料等信号，通过PLC处理，在各个流程节点控制弧形闸门开关、闸板闸门开关、网带输送机速度，实现高效、高质量计量控制。计量控制流程见图5。

图5 计量控制流程图

4 结语

该新型自动给料式铜精矿灌包机。已在青岛港投入生产，降低了劳动强度，提高了生产效率，保证了灌包质量。

王涛： 266000，山东省青岛市黄岛区前湾港纬五路5号

Research and Development of New Automatic Feeding and Bagging Machine for Copper Concentrate

Wang Tao

International Freight and Logistics Co. Ltd., Qingdao Port

In order to increase the working efficiency of unloading and filling copper concentrate, and to decrease labor intensity, the reason that the blanking hole of copper concentrate bagging machine is easily blucked is analyzed. With PLC, a kind of new automatic feeding and bagging machine for copper concentrate is researched, solving efficiently the problem of blanking hole blocked. The achievement is applied in Qingdao port international Co.，Ltd. Dagang branch company.

copper concentrate; bagging machine; PLC; automatic feeding

2016-07-12

10.3963/j.issn.1000-8969.2016.06.003