新型真空旋转吸料器的设计与应用

柳轶明，赵 峰

中粮工科金麦科技(无锡)有限公司 (无锡 214000)

在食品行业的许多生产过程中，存在着粉粒料的取料或传送，从储料桶取出该物料，可直接倾倒或采用负压吸管来吸取。传统的倾倒粉尘料容易造成扬尘，严重污染环境。负压吸管为能更好地吸取物料，一般采用平面吸料头，便于与储料桶底面接触而减少缝隙，但这种方式存在四周物料吸不干净的情况，并且平面吸料头被物料搁起时会出现浓度比过高而吸不到料的情况，造成储料桶内残余物料过多。针对现有技术不足，设计一种新型的真空旋转吸料器，解决平面吸料头接触物料时被搁起，吸不到料的情况，减少桶内残余料，以更好地吸取或传送粉料和颗粒料。

1 工作原理及结构

旋转式吸料装置的工作原理是运用负压原理，通过减速电机带动吸料头旋转，使之底端面中部产生负压，对料桶内的粉料或小颗粒料产生吸力，由吸料管导出至需要存放的地方，由于从储料桶内吸取物料整个过程是自动控制的，桶体四周的物料靠旋转头上的刮料片将物料往中心吸料管处集中，通过负压将物料吸走。

真空旋转吸料器的主要结构包括上、中、下三个部分，上端为吸料器静态组件，中间部分为吸料器动态组件，下端为吸料头，整个装置通过快速抱箍与前段吸料管连接(图1)。

图1 吸料器结构示意图

吸料器静态组件主要由固定架、减速电动机、小齿轮、调节连接杆、轴承座等零部件组成(图2)。固定架分上、下两个部分，上端是用两块厚度为12 mm的不锈钢板焊接到直径为133 mm的不锈钢钢管上，每块不锈钢板的内侧在不锈钢钢管的外表轴线方向分别均匀焊接四块三角形筋板，在不锈钢板的四个方位上分别加工一个U型槽，用于固定四根调节连接杆。下端由两块带轴承座的不锈钢板组成，其中上方的不锈钢板为厚度15 mm，板的中心安装一个自制的轴承座，轴承座外侧的板上安装1台减速电动机，减速比为1∶11.86，功率为0.5 kW，减速电动机的输出轴上安装1个小齿轮。在不锈钢板外边处的四个方位上分别加工1个U型槽，与上方的两块不锈钢板和下方的一块不锈钢板通过调节连接杆用螺母固定成一个整体。下方的不锈钢板为厚度10 mm，主要用以安装下方轴承座。

图2 吸料器静态组件图

吸料器动态组件主要由上轴承座支架、动态吸料管、大齿轮支架、大齿轮和下轴承座支架组成(图3)。上轴承座支架、大齿轮支架和下轴承座支架按照设计尺寸通过焊接方式固定到动态吸料管的外表面上。上轴承座支架和下轴承座支架通过上下两套推力球轴承与吸料器静态组件连接。

图3 吸料器动态组件图

吸料头的主要结构由不锈钢吸料管、加强筋板、加强圈、万向轴承座和万向轴承等零部件组成(图4)。吸料头上的不锈钢吸料管上口通过快速抱箍与吸料器动态组件下部的不锈钢吸料管的下口锁紧。其中，轴承支撑板焊接在吸料头的底部，上面均匀安装3套万向轴承，外圈焊接1个不锈钢加强圈，加强圈与不锈钢吸料管之间在万向轴承的两边分别焊接一块加强板，共计6块。

图4 吸料头结构图

2 工程应用

食品加工企业在生产过程中，常常会用大小不同的容器来存放原材料(如面粉、可可粉、添加剂和干馒头粞、干面包粞颗粒物料等)备用，当这些原材料被用到时，从容器中取料是一件费时费力的事。在人工取料过程中，特别是从体积较大的容器中取料时，既耗时费力，满足不了现代化生产的需求，容器内又会存在较多的遗料，不仅会生产带来麻烦，而且还会影响生产产量，增加生产成本。用普通吸料器取料时，会有较多的残余料，并且经常出现闷料(因浓度比过高而吸不了料的情况)现象。本真空旋转吸料器就可以解决以上问题，在这些食品加工企业(如：饼干厂、面包厂等等)的生产过程中，可以发挥较大的作用。

本真空旋转吸料器具有以下优点：避免桶内残余料过多，充分吸取容器内四周物料。(针对直管吸料头的优势)；解决平面吸料头接触物料时被搁起，吸不到料的情况；粉料和颗粒料都可以吸取；残余料极少；配用升降机构，可以实现自动化作业，无需人工参与。

3 结束语

总之，该装置配合自动化操作系统，既能按时完成取料任务，又可以提高工作效率，减轻操作人员的劳动强度，降低生产成本。同时，该吸料头底部设有刮料机构，可以起到不断送料的效果，提高工效；另外，底平面上均匀安装3套万向轴承，确保吸料头与容器底平面有一定的间隙，避免吸料头吸住容器底面而达不到吸料的功能。