矩形料倉式茶葉勻堆機的研制與運用

鮑麗云

摘要 本文介紹了矩形料倉式茶葉勻堆機的主要設備及聯接、工作原理、作業過程、主要技術參數，分析比較了其與分隔料倉式茶葉勻堆機的優勢，并提出了改進方向，以期為矩形料倉式茶葉勻堆機的推廣應用提供參考。

關鍵詞 矩形料倉式茶葉勻堆機；主要設備；工作原理；作業過程；技術參數；優勢

中圖分類號 TS272.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）10-0194-01

黟縣清野茶廠是黟縣祁門紅茶精制加工、出口的龍頭企業，年加工銷售祁門紅茶1 000 t。2013年為響應黟縣縣委、縣政府的退城入園戰略，在工業園區新建廠房，淘汰舊加工設備，選用新設備組成祁門紅茶精制加工生產線，同時與有關部門聯合研制了矩形料倉式茶葉勻堆機，獲得了發明專利，專利號為ZL 2014 1 0624834.X。

1 主要設備及聯接

矩形料倉式茶葉勻堆機主要設備包括20.0 m×4.0 m×0.8 m矩形料倉（床底為輸送帶）、數字化界面操作控制器、上料提升機（與烘干機連接）、掃描式物料攤鋪器、攪動齒耙機（在出料口，起攪拌和均勻出料作用）、出料輸送機（振動槽上方安裝永磁鐵和電磁鐵各1 塊）等。

如圖1、2所示，第一輸送帶沿任意水平方向平移設置。第二輸送帶用于向第一輸送帶供料，第二輸送帶的出料端位于第一輸送帶的帶面區域內，第二輸送帶的進料端位于一個固定區域內；供料單元是固定設置的，用于向第二輸送帶進料端供料。本設備能夠實現固定區域供料、一定區域內均勻放料，實現了物料的自動化均鋪，有益效果顯著。第一輸送帶安裝在第一支架上，第一支架沿第一直線導軌行走設置，第一直線導軌安裝在支架上，支架沿第二直線導軌行走設置，第一直線導軌與第二直線導軌相互垂直。第二輸送帶安裝在第二支架上，第二支架以第二輸送帶的進料端為轉動中心在水平面內擺動設置，第二支架的擺動端設有滑塊，滑塊轉動設置在第二支架上且轉軸豎直設置，滑塊與第一支架的長邊構成滑動導向配合。滑塊與第一支架構成滑動配合，保證了第二輸送帶的出料端能始終位于第一輸送帶的帶面區域內[1]。

如圖3所示，第二支架底部與一個固定基座鉸接，第二支架的擺動端通過行走單元吊掛在橫梁上，行走單元包括上行走塊和下行走塊，上行、下行走塊之間通過轉軸構成相對轉動配合，上行走塊與橫梁構成滾輪導軌機構，下行走塊沿第二支架的長度方向與第二支架構成限位導向配合。第一輸送帶下方設有矩形料倉，第一輸送帶的帶長方向平行于矩形料倉的長邊設置，第一直線導軌平行于矩形料倉的寬邊設置，第二直線導軌平行于矩形料倉的長邊設置，橫梁平行于矩形料倉的寬邊設置，第二支架以矩形料倉的長度方向為基準小角度擺動設置。當第一支架沿矩形料倉的寬度方向平移時，第一支架通過滑塊帶動第二支架擺動，因而第二支架無需額外的轉動力矩驅動其擺動。在第一支架上沿第一輸送帶的帶面邊緣設有圍欄，第一輸送帶為正反轉輸送帶，其長度等于或略大于矩形料倉長度的1/2。供料單元為提升機，提升機的進料端與上游輸送設備相連，提升機的出料端位于第二輸送帶的進料端上方。矩形料倉的倉底由第三輸送帶的帶面構成，第三輸送帶的帶長方向沿矩形料倉的長度方向設置，倉底的其中一條寬邊處設有出料口。第三輸送帶能夠將物料從出料口送出，便于生產過程中從矩形料倉取料。

2 工作機理

根據勻堆小樣，把各號茶通過上料提升機和掃描式物料攤鋪器由數字化界面操作控制器控制，依次分層均勻地攤鋪在矩形料倉上。攤鋪完成后，開啟床底輸送帶、攪動齒耙機和出料振動槽。床底輸送帶緩慢移動，矩形料倉上的茶葉通過攪動齒耙機攪動后自由落體混合到出料輸送機上，振動均勻，出料并剔除鐵屑等雜物，裝箱（袋）完成茶葉勻堆作業[2]。

3 作業過程

如圖1、2所示，圖中箭頭方向為各輸送帶的輸送方向，第一輸送帶從矩形料倉的拐角處開始鋪料，物料通過提升機被輸送到第二輸送帶，第二輸送帶將物料輸送至第一輸送帶，第一輸送帶首先沿矩形料倉的長度方向行進。如圖3所示，當行進至矩形料倉長度的1/2時，第一輸送帶反轉，同時第一輸送帶整體沿反方向平移，當第一輸送帶行進到初始位置時再次反轉，同時第一輸送帶沿矩形料倉的寬度方向平移一個帶寬的距離，隨后再次沿矩形料倉的長度方向平移，如此往復，完成對物料的均勻堆放。上述動作均可通過數字化界面操作控制器進行自動控制，無需任何人工操作[3]。

矩形料倉式勻堆機的優點在于能夠自動將散裝物料均勻堆放在指定區域內，第一輸送帶采用正反轉輸送帶，最大程度減小了第一輸送帶的平移行程，減小了設備占用空間，節約了設備成本。

4 主要技術參數

一次勻堆茶葉10 t左右，滿負荷12 t，掃描式物料攤鋪器攤鋪一層物料16 min，約鋪料600 kg，完成10 t物料攤鋪需4.5～5.0 h，出料2～5 h（可調節床底輸送帶運行速度）。

5 與分隔料倉式茶葉勻堆機的比較

5.1 結構簡單，占地面積小

矩形料倉式茶葉勻堆機只有平面的矩形料倉，沒用復雜、高大的料倉，占用面積、空間小、容易封閉，節約廠房，而且出茶干凈，維護方便。

5.2 與勻堆小樣一致性高

整個勻堆過程只有物料攤鋪和出料時的自由落體摩擦，沒用翻倉攪料過程，茶葉不易斷碎，保持原號茶完整性。

5.3 粉塵少

茶葉篩分、風選、切軋和勻堆是茶葉精制加工粉塵產生的主要環節，但矩形料倉式茶葉勻堆機沒有翻倉攪料的激烈摩擦，只有較低的自由落體運動，且容易封閉，幾乎不產生粉塵。

6 改進方向

矩形料倉式茶葉勻堆機經過黟縣清野茶廠近2年的使用，沒有出現勻堆不均的狀況。由于掃描式物料攤鋪器攤鋪一層物料的時間是固定的，而每次拼配勻堆的各號茶數量不一樣，物料攤鋪尾量需要操作控制人員靈活準確控制上料量才能實現均勻攤鋪。目前數字化界面操作控制器把床面分成8個控制分區，方便操作控制人員的調控和靈活掌控[4]。因此，矩形料倉式茶葉勻堆機的改進方向重點在數字化界面操作控制器的提升。一是增加床面控制分區，根據攤鋪的實時進度及時調整上料量，確保攤鋪均勻。二是進一步提升數字化界面操作控制器，根據各號茶的數量自動調整攤鋪上料量，確保攤鋪均勻。

7 參考文獻

[1] 郭和偉.基于PLC的茶葉勻堆機控制系統設計[J].湖北農業科學，2013，52（4）：933-936.

[2] 劉新.談談茶葉包裝機械[J].中國茶葉，1999（5）：4-5.

[3] 鄭國建，陳積霞.茶葉勻堆機理及勻堆機探討[J].中國茶葉加工，1998（2）：35-37.

[4] 李奇.茶葉包裝機械的選型與配套[J].南方農機，2009（2）：21-22.