中小糧食企業集裝箱散糧卸貨裝置研究

陳松 劉靜

[摘要]針對當前中小糧食企業普遍存在的集裝箱散糧卸貨難的問題，本研究設計了集裝箱散糧卸貨裝置。首先分析了集裝箱散糧卸貨的現狀及難度。然后介紹了該集裝箱散糧卸貨裝置的總體設計思路及輪廓概述、靜態結構和工作過程、主零部件設計思路。最后總結了該集裝箱散糧卸貨裝置的特點。希望該集裝箱散糧卸貨裝置能在生產實際中得到應用，為廣大中小糧食企業的發展作出貢獻。

[關鍵詞]散糧;卸貨;滾筒;平皮帶;刮板

中圖分類號：U169 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202001

當前，我國糧食綜合生產能力在世界上已經處于較高水平。但是，糧食流通卻還處于較低水平的發展階段。糧食流通包括包糧和散糧兩種形式。包糧流通不僅涉及中間環節多、工作效率低，并且需要大量包裝材料、人力物力。而散糧流通的主要優勢就是機械化水平高、效率高，還節省包裝材料、運費。世界上許多工業發達的國家已經不再采用包糧流通這種落后的流通形式，而是采用散糧流通。我國也在20世紀末開始了包糧流通向散糧流通形式的轉變，而采用集裝箱運輸正是進行散糧流通的主要方式[1]。但是，集裝箱散糧的裝卸環節在某些場合卻難度較大。

縱觀集裝箱內散糧的裝卸現狀可以發現，在港口集裝箱碼頭和大型糧食企業，可以裝備集裝箱專用裝卸設備，但是這些設備單臺價格都在幾百萬到幾千萬不等，價格昂貴，中小糧食企業難以配備，并且受工作場地局限，也難以使用。比如，在卸貨過程中，吸糧機雖然能夠解決卸糧問題，但是價格較貴、電耗較大，對于中小糧食企業來說不是經濟的方法。而集裝箱車的專用翻板卸糧和集裝箱液壓裝卸平臺，由于集裝箱車的數量有限難以配備到中小糧食企業和工作場地，也難以普及使用[2]。由此，很多中小糧食企業只能采用箱不離車的辦法，用人工解決集裝箱散糧卸貨問題。而隨著勞動力人口的緊缺加大、人員工資上漲等一系列問題，使得中小糧食企業生產中的卸糧難問題突出，對中小糧食企業的生產和發展都產生了極大的影響。針對這種狀況，國內許多專家、科研院所都相繼研發了集裝箱散糧裝卸工藝及設備，比如移動式散糧裝車輸送機、移動式拋糧機、移動式吸糧機等[3]，這些工藝及設備在一定程度上解決了集裝箱散糧裝卸的部分問題。

作為全國唯一的一所糧食職業院校，為糧食企業服務是應盡的義務。在走訪糧食企業、去企業社會實踐的過程中，本團隊發現了一些中小糧食生產加工企業在糧食流通過程中產生的卸糧難問題，而本次研究就是針對中小糧食企業的實際生產情況，研究出一種結構更加簡單、經濟實用、方便推廣的小型集裝箱散糧卸貨裝置。

1 集裝箱散糧卸貨裝置設計思路及輪廓概述

在集裝箱散糧箱不離車的卸貨中，如果不能采用集裝箱傾斜卸貨的方法，打開箱門后，除小部分散糧自流出箱外，箱內大部分散糧將無法流出，在箱內呈斜面狀分布。對于這部分散糧的卸貨，就是本次研究需要考慮的問題。研究的設計思路是采用平皮帶和刮板組合的方式將散糧逐步從集裝箱內“扒”出箱外，達到卸貨目的。

集裝箱散糧卸貨裝置由操作臺和扒糧帶兩大部件組成。操作臺內由減速電機、鏈傳動、控制開關等零部件組成，為扒糧帶提供動力;扒糧帶主要由扒糧帶框，主、從動滾筒，傳動軸，平皮帶，刮板等零部件組成（見圖1）。

2 集裝箱散糧卸貨裝置靜態結構和工作過程

集裝箱散糧卸貨裝置的操作臺內，安裝有減速電機，電動機末端有鏈傳動裝置。操作臺面上有控制按鈕實現卸糧操控。在扒糧帶部件中，扒糧帶框作為支承，兩端裝有傳動軸，主、從動滾筒等。平皮帶上固定了刮板并套在主、從滾筒上。當開始散糧卸貨時，通過減速電機、主動鏈輪、從動鏈輪、鏈條進行鏈傳動，從而驅動扒糧帶上主動滾筒轉動。由于平皮帶和滾筒之間的摩擦力使平皮帶開始運動，平皮帶隨滾筒的轉動而環形運動，使刮板完成集裝箱內的散糧移（推）動，最終完成“扒”糧卸貨。

在卸貨時，把扒糧帶自由地放置在集裝箱內的散糧堆上，緊固于平皮帶上的刮板則倒插入散糧內以刮運散糧。當通過操作臺上的開關開啟卸貨裝置時，同刮板及平皮帶相接觸的一小部分散糧首先被刮板刮運輸送向卸糧口，大部分散糧被這一小部分被刮運的散糧帶動著輸送至卸糧口。隨著集裝箱內散糧的輸出，糧位高度發生改變。此時，扒糧帶在散糧堆面上的高度及位置可以通過在操作臺上調節牽引繩的角度進行調整，以適應糧位高度的變化。由于糧食的散落性，扒糧帶周圍的散糧會自動流向平皮帶和刮板，從而使散糧卸貨連續進行。

3 集裝箱散糧卸貨裝置主要零部件設計思路

集裝箱散糧卸貨裝置的傳動裝置安裝在操作臺內部[4]。采用減速電機可以簡化設計工作量、節省空間。鏈傳動是糧食機械經常采用的傳動方式，它可以保持準確的傳動比，承載能力大、效率高，在工作條件惡劣、粉塵較大的卸糧場地比較適用[5]。

集裝箱散糧卸貨裝置的主要部件是扒糧帶。其中的平皮帶是牽引構件不承載物料，可選用不加覆蓋橡膠層的帆布芯橡膠帶，帶寬選用B315mm，既可以牽引運動又易于在其上固接刮板，帶子的彈性在扒糧時還具有減振作用[6-7]。刮板是推動散糧運動的構件，為了減輕重量，可以采用非標準的型式，用厚度在15～20mm、寬度比平皮帶小15mm的木質板材即可，并用輕型角鐵固定在平皮帶上，使扒糧工作安全可靠。滾筒可以采用鑄鐵或鋼板焊接制成。為了減輕重量，也可以將滾筒焊成鏤空型。為了減少平皮帶繞過滾筒時的彎曲而產生疲勞破壞，滾筒的直徑尺寸不能過小，直徑400mm、寬度400mm的滾筒較適合。扒糧帶框為框式結構，兩端各有一組剖分式軸承座以安裝傳動軸和滾筒等。

該散糧卸貨裝置為移動式裝卸機械。操作臺下方裝有滾輪，以供移動之用，為了便于移動，應盡量裝置大直徑的輪子。操作臺上設有手動調節牽引繩長度的手柄，以調節扒糧帶的傾斜角度。為了防止操作臺因扒糧帶偏重而傾倒，可以在操作臺下方加裝配重塊以保證安全。操作臺上安裝有各種電器控制按鈕，控制完成卸糧所需的各種運行操作。

4 集裝箱散糧卸貨裝置的特點

糧食企業所用的原料都是數量非常龐大的物料，原料通過集裝箱運輸到企業生產場地后的卸貨是常見的工序之一。該集裝箱散糧卸貨裝置的研究，對中小糧食企業的糧食流通環節具有十分重要意義。它可以極大地減輕工人勞動強度，使糧食流通連續化、機械化、自動化，生產成本得到降低，勞動生產率得到提高。由于該裝置是以連續動作的方式不間斷地卸料，因此不會因空載回程而引起卸貨間斷，能達到很高生產率。又因為是較均勻的卸貨，且運行速度平穩，所以卸糧過程中所消耗功率變化不大[8]。另外，集裝箱規格尺寸統一，裝置通用性較好，大部分的集裝箱散糧卸貨均可以采用。除此以外，集裝箱散糧卸貨裝置還具有投資小、見效快、結構簡單、重量輕、體積小及操作方便、使用靈活等特點，且制造安裝、維修非常方便。

由上述可知，中小糧食企業在生產實際中，應用該集裝箱散糧裝置能夠有效地改善集裝箱散糧卸貨存在的難度，極大地減少集裝箱散糧卸貨的用工成本，從而促進企業生產規模的發展壯大。

參考文獻

[1] 張來林.集裝箱散糧運輸的現狀及其工藝的應用[J].糧食科技與經濟，2018（2）：96-98.

[2] 唐學軍.集裝箱散糧運輸技術現狀和發展趨勢[J].糧油食品科技，2008（4）：19-21.

[3] 張峻嶺.散糧集裝箱裝卸運輸的現狀及技術發展研究[J].糧食加工，2009（4）：78-82.

[4] 朱斌昕.糧食裝卸輸送機械[M].北京：中國財政經濟出版社， 1984.

[5] 劉紅.機械設計基礎[M].上海：同濟大學出版社，2015

[6] 毛廣卿.糧食輸送機械與應用[M].北京：科學出版社，2003.

[7] 朱昱音.糧食集裝箱運輸的現狀與前景[J].東方企業文化，2011， （10）：128-129.

[8] 張永新.大連港散糧罐車直取裝箱工藝經濟效益研究[D].大連： 大連海事大學，2013.

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