散糧筒倉入倉設備的特點分析及選擇

◎沈少南

（錦州港現(xiàn)代糧食物流有限公司，遼寧 錦州 121007）

散糧筒倉入倉設備的特點分析及選擇

◎沈少南

（錦州港現(xiàn)代糧食物流有限公司，遼寧 錦州 121007）

本文介紹了埋刮板輸送機、卸料車、氣墊輸送機搭接、多點卸料輸送機四種入倉設備的結構形式和適用特點，并根據(jù)物料、倉型的不同以及造價、故障率等方面，分析了上述四種入倉設備的適用狀況和優(yōu)缺點。

埋刮板輸送機；卸料車；氣墊輸送機搭接；多點卸料輸送機；立筒倉；淺圓倉

目前我國散糧倉儲和中轉主要有散糧筒倉和平房倉兩種形式，其中散糧筒倉以其出入倉方便、機械化程度高、作業(yè)效率大，而成為散糧的主要倉儲和中轉的形式，尤其是在以中轉為主要功能的港口散糧項目中，散糧筒倉起著舉足輕重的作用。散糧筒倉的倉頂入倉設備也是多種多樣，各有特點，使用效果也不盡相同。筆者經(jīng)過多年的考察，總結出目前我國散糧筒倉倉頂入倉設備有如下幾種形式：埋刮板輸送機、卸料車、皮帶輸送機（氣墊輸送機為主）搭接、多點犁式卸料輸送機。

現(xiàn)就上述4種入倉設備的使用特點進行分析，同時結合目前國內(nèi)入倉設備的使用情況，對筒倉入倉設備進行分析和比較。

1　入倉設備的使用情況分析

入倉設備的共同點就是該設備只有一個入料口，而有多個（一般大于5個）出料口，基于上述特點，需要該設備具有多點卸料的功能，這樣才能保證順利將貨物入倉。

1.1埋刮板輸送機入倉

1.1.1概述

埋刮板輸送機是傳統(tǒng)的連續(xù)輸送設備（見圖1），其牽引鏈條和刮板都埋入物料中，刮板只占料槽的一部分斷面，物料占料槽的大部分斷面。其利用埋入物料的鏈條和刮板對散料層的切割力大于槽壁對散料阻力的原理，使散料隨刮板一起向前移動，此時移動的料層高度與槽寬之比在一定的比值范圍之內(nèi)，物料流是穩(wěn)定的。

圖1　埋刮板輸送機結構圖

1.1.2結構特點

埋刮板輸送機的結構為驅(qū)動輪帶動牽引鏈條，牽引鏈條和刮板連接，牽引鏈條在箱體內(nèi)的導軌上滑動，牽引鏈條和刮板在一個槽型箱體內(nèi)水平運動，達到輸送物料的目的。其優(yōu)點是輸送線路布置較靈活，能組成復合輸送線路，體積小、密封性好，有利于環(huán)境保護，可多點處裝料、多點卸料。但牽引鏈條的關節(jié)由于和導軌是滑動摩擦，因此磨損較大。

1.1.3使用效果

埋刮板輸送機是輸送粉塵狀、小顆粒及塊狀等散狀物料的連續(xù)輸送設備，可以水平、傾斜或垂直輸送。由于散料具有內(nèi)摩擦力和側壓力等特性，水平輸送時，物料受到刮板鏈條在運動方向的推力，當料層間的內(nèi)摩擦力大于物料與槽壁間的外摩擦力時，物料就隨著刮板鏈條向前運動，由于刮板鏈條在運動中有震動，有些物料的料拱會時而被破壞，時而形成，因而使物料在輸送過程中會對于鏈條產(chǎn)生一種滯后現(xiàn)象，影響輸送量。

1.2移動式卸料車入倉

1.2.1概述

卸料車（見圖2），就是一輛類似于車輛的鋼結構件，裝配在DTⅡ或DT75型皮帶機上方，可以在輸送機水平段任意點卸料，方便整體布料，根據(jù)需要可以分別設計成三通（中間和兩側，但是不可以中間和兩側同時卸料）、二通（兩側或中間和單側）和單側卸料。因卸料車帶有鋼軌，能輕松移動，可以實現(xiàn)兩側卸料或者單側卸料。卸料車有自己的驅(qū)動裝置，可以在皮帶機上方沿著自己的軌道任意行走、任意停靠，其行走依靠PLC進行控制，因此可以隨意行走和停靠。

圖2　移動式卸料小車結構圖

1.2.2 工作原理

卸料車停靠在指定倉口上面，溜管下壓裝置帶動溜管和倉口的入料口連接，卸料車的溜管配備液力推桿下壓裝置，使卸料車的溜管和筒倉的入料口對正后，自動下落，壓下筒倉入料口的自動翻板閘門，使之開啟，溜管與筒倉的入料口完美連接。利用卸料車的斜面托輥，使皮帶機的承載段皮帶攜帶物料到達卸料車的最高端，后下拋，利用拋料過程進行分流，使物料通過溜管進入筒倉。

1.2.3結構特點

卸料小車主要由改向滾筒、驅(qū)動裝置、落料漏斗、主動行走走輪、從動行走走輪、車架、制動器及電控裝置等組成。為改善卸料過程中粉塵污染環(huán)境問題，卸料小車配有除塵系統(tǒng)。卸料小車通過改向滾筒將物料拋落進三通漏斗，物料在電動翻板的控制下可分別向二側漏斗或中間落料口落料。向中間落料口落料主要用于卸料小車調(diào)整倉位和向尾倉加料。

卸料車適應高帶速大的工況，亦不會損傷膠帶；但為了卸料需要，上部滾筒必須抬到一定的高度，因此卸料小車顯得龐大復雜，車身較長，加上皮帶凹弧懸空段，致使加料導料槽至少有10 m以上的一段不能卸料，這將使設備布置受到限制。廠房高度長度增加，投資亦增加。同時帶料移動時，會有撒料現(xiàn)象。

卸料小車適用于水平布置帶式輸送機卸料。卸料小車適用帶速在≤3.15 m/s，在同樣額定輸送量下，移動小車可選擇低一級帶寬，可降低運營成本。

1.2.4使用效果

利用卸料車進行多點卸料入倉，在我國已經(jīng)投入使用近20 a，技術上成熟可靠，最近幾年，隨著自動控制技術的不斷升級，使得卸料車多點卸料的技術更加成熟。當然卸料車進行多點卸料技術，也有其不可忽視的缺點，那就是不可以敞開作業(yè)，因為DTⅡ或DT75型的皮帶機是開敞式的，因此采用卸料車多點卸料時，在倉頂必須建造相應的房屋，以避風雨，才能保證卸料車的使用，這樣做無形地增加了前期的建設費用。

1.3采用氣墊式輸送機搭接的方式進行入倉

1.3.1概述

氣墊式輸送機目前在國內(nèi)是一種技術成熟的輸送機型，在我國使用已經(jīng)有接近30 a的歷史，其主要的技術是消化美國、法國和澳大利亞等國家的技術，加上部分自主創(chuàng)新而形成的機型，其核心技術是取消傳統(tǒng)的槽型托輥，將高壓空氣通入一個槽型的箱型結構中，在槽型面上布置有大小不一、行距、間距不等的小孔，輸送帶在槽型盤槽上行走，依靠高壓空氣將皮帶浮起，取消了皮帶和盤槽之間的接觸，就等于去除了摩擦力，使得皮帶運行更加平穩(wěn)、可靠。

氣墊式輸送機搭接入倉的示意圖（見圖3），采用每個倉均設置一臺氣墊式輸送機，采用依次接力的方式，在每一臺氣墊式輸送機的頭部配置一套三通閥門，可以將物料直接卸入倉頂?shù)娜肓峡冢部梢允刮锪线M入下一級輸送機。此種模式的多點卸料入倉，主要是靠氣墊式輸送機來完成的。

圖3　氣墊式輸送機搭接模式多點卸料示意圖

1.3.2結構特點

多臺氣墊式輸送機可以采取不同的模式啟動，即只需要啟動需要的設備，而在其后面的輸送機則不用啟動，這樣就減少了入倉時的電能的消耗，降低了運行成本。由于此種模式入倉需要每一個倉配備1臺氣墊式輸送機，由于氣墊式輸送機的造價主要集中在輸送機的頭部和尾部。

因此，此方式進行多點卸料由于設備數(shù)量的增多，則會相應地增加項目初期的投入成本。

1.4犁式卸料皮帶機入倉

1.4.1概述

此設備的主體是1臺全封閉輸送機，在需要進行卸料的部位配置犁式卸料器，每一個入料口就設置1臺立式卸料器。犁式卸料器由托盤和犁刀組成，其工作原理是：利用托盤的上下移動，將槽型輸送帶（帶物料）由下至上托平，使槽型的皮帶變成平皮帶，同時犁刀由上至下下降，直接切到已經(jīng)被托平的皮帶上，利用犁刀的雙斜面，將皮帶上的物料卸下，經(jīng)過溜管而進入倉頂?shù)娜缛肓峡凇．斝读侠缭谕饬瓌酉绿饡r。犁下承托輸送帶的托輥組由展平狀恢復成槽型，物料能通過當前犁式卸料器，從而解除卸料狀態(tài)。由于犁刀的刃口處是由耐磨襯板來擔當，因此不用擔心犁刀會切壞皮帶。

1.4.2結構特點

托盤采用電機驅(qū)動，犁刀也采用電機驅(qū)動（見圖4），使得犁刀和托盤運行平穩(wěn)、便捷，且需要空間位置很小，因此在一臺全封閉輸送機上可以安裝多臺犁式卸料器，保證了多點卸料的功能。

圖4　犁式卸料器結構圖

1.4.3使用效果

由于全封閉輸送機的外殼是一個全封閉的箱型梁結構，犁刀、托盤均安裝在全封閉輸送機的外殼內(nèi)部，因此具有防雨雪的密封性，溜管也是密封的。因此，犁式卸料器的多點卸料設備可以在室外露天場所使用，目前使用比較廣泛。

由于每臺犁式卸料器的托盤和犁刀均由電機驅(qū)動，減速箱進行減速，以及相連接的零部件，因此零件數(shù)會增多。犁刀目前屬于非標產(chǎn)品需要特殊加工，因此該設備前期投入較大，同時由于犁刀和托盤均安裝在皮帶機的內(nèi)部，對于檢查、保養(yǎng)極為不便。同時，由于結構相對復雜，安裝調(diào)試較麻煩，使用時偶有動作不靈活、卡死等現(xiàn)象，同時由于輸送帶與卸料犁下刮料平面貼合間隙無法調(diào)節(jié)，會出現(xiàn)物料卸不干凈現(xiàn)象。

1.4.4適用范圍

犁式卸料器用于帶式輸送機水平段任意點卸料。犁式卸料器有單側和雙側卸料兩種基本形式。適用于帶速V=2.5 m/s、物料粒度25 mm以下，且磨琢性較小，輸送帶采用硫化接頭的帶式輸送機。

2　入倉設備的分析對比

2.1入倉設備的故障率分析

4種入倉的設備均可以滿足多點卸料入倉的作用，但是由于輸送設備是生產(chǎn)線上的一部分，因此對其故障率分析極其重要。由于氣墊式輸送機搭接的模式多點卸料不包含其他附屬設備，且氣墊式輸送機的故障率極低，總體看來，此模式的故障率最低，可以說在投入使用10 a內(nèi)，只要做到按時維護保養(yǎng)，可以說是無故障運行。

埋刮板輸送機，由于該設備在我國投入使用的時間比氣墊式輸送機還要早，因此技術也相當成熟，尤其是近10 a來，隨著模鍛鏈的問世，埋刮板輸送機的技術水平上升了一個臺階。因此對于埋刮板輸送機來說，在平時只要經(jīng)常檢查鏈條和導軌的使用情況，其他方面是不會發(fā)生故障的。

移動式卸料車進行多點卸料入倉，由于卸料車的主體結構不是機械加工的工件，而是采用焊接型鋼成型的鋼結構件，因此加工精度比較粗糙，況且卸料車的對位需要用PLC自動控制，因此卸料車出現(xiàn)故障的概率比較高。但由于其結構簡單，因此出現(xiàn)的故障均為小型故障，容易檢查和方便處理。

犁式卸料器多點卸料入倉，由于犁刀和托盤均在全封閉輸送機內(nèi)部進行運動，在加工時零部件的加工精度比較高，盡管平時檢查、保養(yǎng)極不方便，但發(fā)生故障的概率并不高。但是一旦發(fā)生故障，即托盤不到位或犁刀不到位，或犁刀刃口磨損，則會發(fā)生卸料不凈，造成混倉，這在糧食行業(yè)中是大忌的，屬于大型事故。

2.2入倉設備使用場所和輸送物料的分析

2.2.1倉型和使用入倉設備的關系

淺圓倉，即大直徑、高度低的倉，大都使用氣墊式輸送機搭接的模式入倉，因為氣墊輸送機的每節(jié)氣室不宜太短，因為氣室太短，則氣室內(nèi)的氣壓將會不穩(wěn)定，會形成氣膜的厚度不均勻，因此淺圓倉適合使用氣墊式輸送機搭接的模式。由于氣墊輸送機是全封閉結構，因此可以在雨雪天進行作業(yè)，且氣墊輸送機對所輸送的物料沒有品質(zhì)的損壞，因此適應性較強。

對于立筒倉，使用埋刮板輸送機、卸料車和犁式卸料器的模式均比較普遍，且均使用良好。

2.2.2輸送物料和使用入倉設備的關系

輸送物料的不同，對于選擇入倉設備有著直接的關系，對于所輸送的物料可以不考慮其破碎的問題時，比如大豆、氧化鋁等物料，選擇埋刮板輸送機比較廣泛。因為埋刮板輸送機的外型是箱型梁結構，運行時鏈條和清掃板會對物料造成破碎，影響物料的品質(zhì)，而大豆和氧化鋁等物料，破碎與否對其品質(zhì)沒有影響，加上埋刮板輸送機的技術相當成熟，因此選擇埋刮板輸送機是有利的。

對于輸送物料密度小，易于飛揚，或者會產(chǎn)生大量粉塵的物料，如玉米等，則選擇犁式卸料皮帶機進行多點入倉適合。因為犁式卸料皮帶機的整機是全封閉的，是由全封閉輸送機加犁式卸料器組合而成，不會產(chǎn)生揚塵，也不會造成貨物灑落。又可以在雨雪天進行作業(yè)，這種性能十分適合這種物料的輸送。

對于粒度較大，輸送量較大的物料，如煤炭、焦炭等，使用卸料車更為適合。因為卸料車是配合DTⅡ或DT75型輸送機來使用的，該物料在輸送時的輸送量一般都比較大，且物料的粒度大、沖擊力大，容易造成設備的磨損等故障，因此選擇不易出現(xiàn)大故障，且結構簡單的設備進行入倉，則顯得更加適合。由于DTⅡ或DT75型輸送機是敞開式的，不適合在室外工作，為了保證其工作環(huán)境，需要在倉頂搭建房屋，才可以滿足移動式卸料車的正常作業(yè)，因此此模式的使用有著局限性。

2.3造價分析

由于輸送機的整體造價主要集中在頭部和尾部，而中間段則偏低，按此狀況來分析，采用氣墊輸送機搭接的模式入倉時，由于有多個機頭、多個機尾，且氣墊輸送機的中間段和全封閉輸送機相當，比埋刮板輸送機的高，比DTⅡ或DT75型的輸送機更高。因此，氣墊輸送機搭接的模式的前期投入資金是最大的。由于全封閉輸送機的整體造價和氣墊輸送機相當，但每臺犁式卸料器需要4萬～5萬元，因此犁式卸料輸送機的模式造價次之。埋刮板輸送機和移動式卸料車進行多點卸料的模式的造價相當，比前兩種模式要低。

如果每排按照7個倉，總輸送距離110 m，輸送量按照1 000 t/h計算，則采用氣墊輸送機搭接的模式，則造價約為220萬元，犁式卸料輸送機的模式約為175萬元，埋刮板輸送機和移動式卸料車的模式約為150萬元。

2.4綜合分析

4種入倉設備的綜合分析結果見表1。

表1　4種入倉設備的綜合分析結果表

[1]宋可為.關于港口立筒倉入倉工藝及設備的研究[J].科技資訊，2010，8（26）：123.

[2]王 勇.港口散糧立筒倉入倉工藝及輸送設備[J].港口裝卸，2008，30（1）：28.

The Characteristics of Bulk Grain Silos Warehousing Equipment Analysis and Selection

Shen Shaonan
（Jinzhou Port Modern Grain Logistics Co. Ltd.， Jinzhou 121007， China）

This paper introduced the buried scraper conveyor， discharging car， air-cushion conveyor lap， multipoint discharge conveyor four kinds of structure forms and applicable characteristics of warehousing equipment， and according to the different materials， warehouse type， the construction cost and failure rate， the applicable conditions and advantages and disadvantages of the above four kinds of warehousing equipment were analyzed.

Buried scraper conveyer； Discharging car； Air cushion belt conveyor lap； Multipoint discharge conveyor； Vertical silo； Shallow silos

U693.3

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.08.021

沈少南（1964-），男，高級工程師；主要從事連續(xù)輸送機的管理、設計工作。