散糧筒倉降碎裝置的開發

摘 要：破碎率一直是衡量糧食等級的一個重要標準，同時破碎的糧食也不易儲存和買賣。糧食的破碎分為兩種，一種是輸送設備造成的糧食破碎。另一種是糧食進倉造成的破碎。糧食中轉筒倉就存在著糧食進倉后的破碎現象，由于糧食經輸送設備卸料后從高處落下，所以糧食很容易破碎，給儲存帶來了不便，造成了損失。

當前針對散裝糧食筒倉的糧食防破碎要求，通常采用溜槽折返導引方式，通過糧食在溜槽中沿倉壁反復的折返流至倉底，解決原筒倉糧食從高處直接落入倉造成的糧食破碎問題。

據試驗考證，散糧自高空降落產生破碎的極限高度約為6m，因此，本文針對這一點防破碎要求，在折返式溜槽型式的基礎上，研究開發了兩種防破碎裝置：一種是新型吊斗式，一種是改進型折返溜槽式。

關鍵詞：糧食防破碎；新型吊斗式；改進型折返溜槽式

1 基本原理

1.1 吊斗式降碎裝置

結構見圖1，主要由以下部分組成：

降碎斗自上而下分為一級、二級、三級、四級，每級斗內均設有折返擋板，前三級為2組折返擋板，第四級為3組折返擋板，每級降碎斗間距為6米左右，第一級固定于吊梁上，其余三級通過吊鏈相連，并通過鋼絲繩、滑輪組由力矩絞車牽拉，可做上下升降運動。

力矩絞車固定于倉外地面上，它的拉力應能預先設定，當荷載超過設定拉力時，絞車卷筒放繩，鋼絲繩將隨荷載移動，當荷載小于設定拉力時，卷筒即收繩。

滑輪組共分為6組，其中4組安裝在吊梁桁架上，為主要受力組件，2組安裝于艙壁頂端，主要起鋼絲繩導向作用。

固定溜管上端與入料皮帶機溜管相接，下端出口在一級降碎斗之上，出口附近兩側溜管壁開有輔助出料口。

護架罩在倉中心的出料口上，固定于倉內地面，主要作用是防止降碎斗下降時落入中心出料口內將其堵住。

工作過程：

進料開始前，設為空倉，各級降碎斗處于圖1所示狀態，力矩絞車拉力設為3個降碎斗和吊鏈自重、3倍料流沖擊力及適當富裕量之和。

進料時，料流通過固定溜管流入一級斗中，由于料流此時為豎向落體運動，故不會從輔助出料口中流出。在一級斗中經過2次折返減速后，從斗下溜管自由降落6米左右，落入二級斗中，在二級斗中經過2次折返減速后又落入三級斗中，如此反復，經過4個降碎斗減速后，料流落到倉底。此后，隨著料堆不斷增高，四級斗的出口將會被堵住，此時，料流迅速填滿四級斗，隨后的料流將會從斗的上部匯入料堆，四級斗即逐漸被埋入料堆中而不再起作用。料位不斷升高，各級降碎斗逐次被埋入料堆中，當料最后將一級斗埋入后，固定溜管出料口也會被堵住，此時，料流即會從輔助出料口中流出，當料位再升高到輔助出料口附近時，已經處于基本滿倉狀態，進料停止。此時，埋入料堆中的3個斗雖然受到料的擠壓，但由于斗內外均充滿料，內外壓力一致并相互抵消，故斗結構受力并不大，斗體既不能上升也不能下降，“懸浮”于料堆中。

出料時，無論開啟哪個出料口，都會使得料堆下部變得松散，壓力減小，上部料堆會向下壓，料位下降，此時，埋入料內的斗上部受到料的壓力，將會隨著料位一起向下移動，由于此壓力已經超過了力矩絞車的設定值，故絞車放繩，任由斗下降，當四級斗碰到護架時，因護架阻擋，使得四級斗逐漸翻倒于護架附近地面上，隨著料位不斷下降，其余斗也將會如此動作，最后，因料的不斷減少，斗上所受壓力也逐漸減小，當壓力減小到小于絞車設定值時，絞車收繩，將各斗吊起，重新恢復到初始狀態。

1.2 改進型折返溜槽式降碎裝置

改進型折返溜槽式降碎裝置主要由以下部分組成（圖2）：

改進型折返溜槽式降碎裝置結構特點：通過建立桁架結構支撐溜管及溜槽完成降碎過程。其原理與傳統折返溜槽稍有不同。

工作原理：

如圖2，改進型折返溜槽式降碎裝置分三級降碎過程，每一級的工作原理相同，均是利用導料溜管降低落料高度從而達到減少灰塵的揚灑及防降碎的目的，最終通過斜長的喂料溜槽完成喂料入倉。其工作順序如下：空倉時，料流從倉口進入，由三通溜管分料后分兩路經第一級喂料溜槽（此時溜槽不能向外喂料）流至倉兩側，之后沿導料溜管豎直向下折返兩次從而降低落料高度（使喂料溜槽出料點距倉內物料堆最高點高差達到防破碎有效高度即可），最后從第三級喂料溜槽出料入倉。當料堆高度堆到將第三級喂料溜槽完全覆蓋時，第三級喂料溜槽不能再喂料了，則物料在第二級喂料溜槽與第三級喂料溜槽之間的導料溜管中堆積，直至堆積至第二級喂料溜槽三通處，則從第二級喂料溜槽流出，由第二級喂料溜槽繼續向倉內堆料。同樣原理，當第二級喂料完成后再由第一級喂料溜槽喂料，最終可完成整倉入料過程。

按此工作原理設計圖2的結構，其三級喂料溜槽之間的高差可依據防降碎安全高差的經驗值設計。這里取為6m。此降碎系統最大優點是倉內大大降低了折返落料時的揚灰，同時由于折返次數較傳統的降碎裝置明顯減少，防破碎效果會有很大提高。

2 結 論

經以上研究開發的兩種散糧筒倉降碎裝置，雖然有其小小的缺陷，但相信深入實施研究的話，必將應用于實際工程之中。

作者簡介：孔祥偉（1981-），男，工程師，2004年7月畢業于大連理工大學機械工程學院，目前就職于大連港口設計研究院有限公司水運二所，從事港口設備和工藝設計工作。