一种新型的吨包袋取料投放器的研究

柳轶明，茅慧玲，赵 峰，任金山，黄施凯

中粮工程装备无锡有限公司 (无锡 214000)

在许多食品、化工企业中，粉料的取料和传送是一种常见的生产过程。为了便于运输和计量，现代企业较多采用吨包袋来完成。既方便操作，又减少作业过程中的粉料的损耗。减轻作业工人的劳动强度，改善作业环境，符合国家节能减排的产业政策。能实现以上作业功能的设备就是一种新型的吨包袋取料投放器。该设备构思独特，设计巧妙，具有人性化等特点。本文主要研究了新型吨包袋取料投放器的工作原理及结构、应用范围及特点。

1 工作原理及结构

1.1 设备组成与工作原理

设备由主机架、缓冲件、八角斗解带仓、橡胶板、气动闸门、振动电机、特制挂钩和低净空式环链电动葫芦(以下简称“电动葫芦”)等部件组成(如图1)。

注：1.主机架；2.缓冲件；3.八角半解带仓；4.橡胶板；5.气动闸门；6.振动电机；7.特制挂钩；8.底净空式环链电动葫芦 图1 主体结构示意图

工作原理为：吨包袋固定在特制挂钩上，通过电动葫芦的作业，完成吨包袋的提升、横向平移和落袋过程，并就位于八角斗解带仓之上，在解带仓内解开吨包袋的袋口，粉料从气动闸门出口排出。

具体的工作过程如下：吨包袋用其他输送设备被运送至本设备的工作区域(吨包袋放置于特制挂钩的正下方)，操作电动葫芦开关，放下特制挂钩到适当高度位置，把吨包袋上的四个固定挂绳分别系到特制挂钩的四个钩槽内。启动电动葫芦上升按钮，把吨包袋提升到适当高度后，停止上升作业；启动电动葫芦平移按钮，把吨包袋平移到八角斗解带仓的正上方，停止平移作业；再启动电动葫芦的下降按钮，至吨包袋袋口完全进入八角斗解带仓内，并且微调下降高度位置至吨包袋半着力放置于八角斗解带仓之上，但吨包袋上的挂绳乃具有一定的附着力。打开八角斗解带仓门，解开吨包袋袋口，再关上仓门，至此完成解袋作业。接着给出放料指令，启动下道工序的工作按钮，并依次打开除尘风门，启动气动阀门和振动电机按钮，粉料在振动电机的作用下，连续不断的从气动闸门出口排出，直至吨包袋内的粉料全部排放干净。八角斗解带仓内的浮尘在除尘风机的作用下从除尘风管抽走。至此完成整个吨包袋的放料作业。

1.2 部件的结构与功能

1.2.1主机架

主要安装和承载其他部件。为井架式结构，主立柱用120 mm×80 mm的方管制成，高度为4 350 mm，主机架内框尺寸为1 220 mm×1 220 mm。顶部电焊一根长度为2 560 mm的25#工字钢，作为电动葫芦的运行轨道。在四根主立柱的内侧向心方向，高度为1 588 mm处各电焊1个缓冲托架，用于安装缓冲件和承载八角斗解带仓及其相关部件和部分粉料的重量。主立柱的底部分别电焊四块机脚板，其中在道轨挑出方向的两块机脚板的大小为160 mm×160 mm，另外两块的大小为160 mm×300 mm，长边方向与道轨方向一致，挑出部分与道轨挑出相反，并且在挑出部分的机脚板上分别电焊两块三角形加强板，用于增加主机架的承载力。而每一块机脚板上打4个φ14 mm的孔，用?12的膨胀螺栓把本设备固定在需要的工作位置。

1.2.2缓冲件

外购产品，材质为橡胶，安装于主机架的缓冲托架上，主要用于缓冲八角斗解带仓在振动电机的作用下产生的振动力及其相关被承载部件的重量。

1.2.3八角斗解带仓

主要有八角托盘、橡胶板、支座、振动电机座、解带仓和吸尘风管等组成。八角托盘形状如飞碟，外边为正八边形，为八块用304不锈钢制成的特制梯形扇形板拼接而成，梯形扇形板三面折边，以增强八角托盘的整体强度，中间拼成φ500 mm的孔，与解带仓电焊成一体，成形后的八角托盘的上部用一个八角盖板用40个φ8×15的螺栓连接，八角盖板表面安装4块特制橡胶板，用于缓冲吨包袋与八角斗解带仓之间的冲击和摩擦。4个支座均布在八角斗解带仓的梯形扇形板的外表面，用t6 mm的铁板制成，主要安装缓冲件以及作为承载相关部件重量的过渡部件。振动电机座用t8 mm的铁板制成，安装于两个相临支座之间的梯形扇形板的外表面，用于固定振动电机。吸尘风管同样安装于两个相临支座之间的梯形扇形板的外表面，用t1.5 mm的冷轧板制成，直径为φ100 mm，外口配置法兰，与配置的风机管道相连，在出口处适当位置安装一个调风阀门，用于调节吸尘风量的大小。在八角斗解带仓的下方电焊一个直径为φ 600 mm的不锈钢解带仓，仓壁上开一个350 mm×200 mm的方孔，用铰链安装密闭门，在解袋时使用。解带仓的下方配置法兰与气动阀门上的法兰连接。

1.2.4气动闸门

定制产品，用12个φ20的螺栓连接在解带仓上。气管与使用单位的压缩空气(单独配备空气压缩机)管道接口连接。平常状态为闭合，只有在得到启开指令时才打开。

1.2.5振动电机

外购件，根据要求选型，用螺栓固定在八角托盘上的振动电机座上。放料时才工作。

1.2.6特制挂钩

特制部件，用两个特制挂钩臂焊成十字形，挂钩臂的两端分别加工U型挂绳槽，用于系住吨包袋上的挂绳；其中一个挂钩臂的中间设置一个腰型吊钩孔，用于穿钩电动葫芦的吊钩；特制挂钩中心有一个直径在φ480 mm左右的环链油盘，用铁板电焊而成，用于积集油污，在工作过程中避免吨包袋及粉料被污染；环链油盘的侧壁又称环形内支架，用t10×65 mm的扁铁焊接成φ470 mm的圆环，圆环的底边与环链油盘的底板满焊，上部与十字形挂钩臂焊牢，与环形外支架一起焊成一个整体，来确保特制挂钩的整体强度和承载能力(如图2)。

1.2.7低净空式环链电动葫芦

外购产品，设计起重能力大于吨包袋及其粉料的重量和特制挂钩重量之和。

注： 1.挂钩臂Ⅰ；2.挂钩臂Ⅱ；3.接油盘；4.环形内支架；5.环形外支架 图2 挂袋组件示意图

2 应用范围及特点

现阶段，食品加工企业和化工生产企业中，都会使用一定量的吨包袋原材料(粉料)，这些由吨包袋灌装粉料， 在运输和投料过程中不易抛洒， 不用称重，操作简单方便，损耗较小，粉尘较少，特别适用于输送距离较长的情况。新型吨包袋取料投放器有以下优点：在定量配料的生产过程中不用计量，简化操作工艺，提高工作效率；减轻操作人员的劳动强度，用机械化操作取代人工作业；原材料直接进入被供料工段，损耗很少，达到增效的目的；因为与粉料接触部件均用304不锈钢制成，在生产过程中对粉料没有污染，提高了产品的质量； 操作简单方便，安全可靠；又配备吸尘风管，作业环境良好。

3 结束语

综上所述，该设备实际的生产过程中，不仅解决了原多工段生产中存在的原料损耗较大，操作环境较差，劳动强度大等问题。而且减少工艺流程，提高生产过程中粉料的被动污染，特别是采用304不锈钢作为设备制造的主材料，更加提高粉料的纯度，确保产品的质量，是现阶段许多食品加工企业和化工生产企业首先的产品。