基于金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)的烘干運(yùn)送系統(tǒng)研究

侯延川 張鵬展 盧紹華 邵肖鋒

（三門峽化工機(jī)械有限公司，河南三門峽 472000）

基于金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)的烘干運(yùn)送系統(tǒng)研究

侯延川 張鵬展 盧紹華 邵肖鋒

（三門峽化工機(jī)械有限公司，河南三門峽 472000）

設(shè)計(jì)一種連續(xù)均勻烘干設(shè)備的物料運(yùn)送系統(tǒng)，金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)在烘干設(shè)備中有運(yùn)送物料作用，使熱風(fēng)均勻穿過(guò)網(wǎng)孔，有效烘干物料。該設(shè)備是為山楂、棗等農(nóng)副產(chǎn)品烘干設(shè)計(jì)的，分析表明機(jī)構(gòu)的應(yīng)用是合理的。

金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)；無(wú)端牽引鏈；物料運(yùn)送系統(tǒng)

針對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)工業(yè)化發(fā)展要求，結(jié)合山楂、棗類等產(chǎn)品烘干工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)際情況。本文就農(nóng)副產(chǎn)品烘干設(shè)備的物料運(yùn)送系統(tǒng)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)一種金屬網(wǎng)型鏈機(jī)構(gòu)，既可運(yùn)送被烘干的物料，又不影響熱風(fēng)與物料的有效接觸，物料被快速、均勻、高質(zhì)量的烘干，使熱能利用率提高，更加節(jié)能。給定網(wǎng)鏈有效寬度800mm，工作長(zhǎng)度3 000mm，運(yùn)行速度0～1 200mm/min，烘干物料設(shè)定為鮮棗，粒度約為10～20mm，開(kāi)孔率為15%～50%，網(wǎng)鏈材質(zhì)選用S30408。

1 烘干運(yùn)送系統(tǒng)工作原理

物料進(jìn)入烘干設(shè)備后在運(yùn)送系統(tǒng)的作用下被一級(jí)接一級(jí)輸送至出口，在運(yùn)送系統(tǒng)輸送物料的同時(shí)，熱風(fēng)對(duì)物料中的水分進(jìn)行蒸發(fā)，并排出到設(shè)備外部。通過(guò)控制運(yùn)送系統(tǒng)速度和熱風(fēng)進(jìn)量，達(dá)到對(duì)各類物料及農(nóng)副產(chǎn)品的烘干或除濕。金屬網(wǎng)鏈物料運(yùn)送系統(tǒng)的工作原理如圖1所示，運(yùn)送系統(tǒng)主要由主動(dòng)鏈輪、金屬網(wǎng)鏈、從動(dòng)鏈輪組成，物料從進(jìn)口進(jìn)入烘干設(shè)備直接流入金屬網(wǎng)鏈運(yùn)送系統(tǒng)，主動(dòng)鏈輪在電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)金屬網(wǎng)鏈繞從動(dòng)鏈輪連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，物料不斷被運(yùn)送至下一級(jí)金屬網(wǎng)鏈，直至物料出口，在運(yùn)送過(guò)程中熱風(fēng)對(duì)物料進(jìn)行烘烤。

圖1 金屬網(wǎng)鏈物料運(yùn)送系統(tǒng)的工作原理

該系統(tǒng)的特點(diǎn)是金屬網(wǎng)鏈的開(kāi)孔，可使熱風(fēng)均勻穿過(guò)網(wǎng)鏈，烘干物料。金屬網(wǎng)鏈透氣性能極佳，熱風(fēng)可穿透網(wǎng)鏈和物料層，熱風(fēng)在設(shè)備內(nèi)高效循環(huán)，使熱能利用率提高，節(jié)能效果明顯。針對(duì)這一特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)時(shí)要考慮系統(tǒng)的運(yùn)送功能，還要考慮熱風(fēng)穿透網(wǎng)鏈問(wèn)題，以及網(wǎng)鏈連接結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)和支撐等問(wèn)題。根據(jù)山楂、棗類等產(chǎn)品的外形特點(diǎn)，網(wǎng)鏈的開(kāi)孔型式及大小的設(shè)計(jì)應(yīng)有針對(duì)性。

2 金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)運(yùn)行分析

據(jù)運(yùn)送系統(tǒng)工作原理可知，系統(tǒng)運(yùn)行是連續(xù)的。金屬網(wǎng)鏈應(yīng)具備運(yùn)送和透氣等特性。金屬網(wǎng)鏈由金屬編織網(wǎng)帶和無(wú)端牽引滾子鏈組成，其運(yùn)行依靠主動(dòng)鏈輪，鏈輪帶動(dòng)金屬網(wǎng)鏈繞從動(dòng)鏈輪定向轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)行速度據(jù)烘干工藝要求進(jìn)行調(diào)整。主動(dòng)鏈輪中采用變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，減速機(jī)采用擺線針輪減速機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的確定應(yīng)以運(yùn)送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為依據(jù)，如網(wǎng)鏈運(yùn)行速度和烘干載荷。本文主要研究金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)的運(yùn)行特點(diǎn)，如圖2所示，其運(yùn)行特點(diǎn)可歸結(jié)為無(wú)端牽引滾子鏈和金屬網(wǎng)的特殊形式。根據(jù)給定條件：網(wǎng)鏈有效寬度800mm，工作長(zhǎng)度3 000mm，運(yùn)行速度0～1 200mm/min。結(jié)合烘干物料特性和工作有效尺寸，宜采用小節(jié)距的滾子鏈，故選用節(jié)距p=63.5mm，兩鏈輪齒數(shù)相同，水平布置間距3 000mm，考慮的鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)，應(yīng)配置金屬網(wǎng)鏈張緊裝置。故需研究金屬網(wǎng)、無(wú)端牽引滾子鏈及鏈輪，以及張緊裝置。

圖2 金屬網(wǎng)鏈運(yùn)行方式

3 金屬網(wǎng)選用與設(shè)計(jì)

要使烘干運(yùn)送機(jī)構(gòu)達(dá)到運(yùn)送和透氣功能，金屬網(wǎng)要有撓性、伸縮性和適當(dāng)?shù)拈_(kāi)孔率等特性。給定網(wǎng)鏈有效寬度為800mm，粒度約為10～20mm，金屬網(wǎng)的開(kāi)孔率為15%～50%，網(wǎng)鏈材質(zhì)選用S30408。依據(jù)以上條件，選用金屬編織網(wǎng)帶，由1mm直徑的S30408不銹鋼絲編織纏繞而成，金屬網(wǎng)類似不銹鋼彈簧表帶［1］，與鏈節(jié)距相同，每節(jié)長(zhǎng)度63.5mm，節(jié)與節(jié)之間由10mm直徑的不銹鋼支撐軸將其連接，每根支撐軸兩端有3.2mm的銷軸孔，用于連接滾子鏈。金屬網(wǎng)最大開(kāi)孔寬度為6.31mm，經(jīng)計(jì)算得知，該型金屬網(wǎng)的開(kāi)孔率約為36%，符合要求。

4 無(wú)端牽引滾子鏈及鏈輪設(shè)計(jì)

4.1 無(wú)端牽引滾子鏈

該部件的設(shè)計(jì)需考慮兩方面的問(wèn)題，一是運(yùn)行載荷，另一個(gè)是與金屬網(wǎng)的連接。通用型滾子鏈應(yīng)用廣泛，但只能滿足運(yùn)行載荷要求，對(duì)于連接支撐金屬網(wǎng)鏈，則需要重新研究。考慮開(kāi)發(fā)與制造成本，選用標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1243-2006《傳動(dòng)用短節(jié)距精密滾子鏈、套筒鏈、附件和鏈輪》中的M型附板鏈條與本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的滾子鏈相似，滾子鏈的節(jié)距、滾子直徑和寬度等基本技術(shù)參數(shù)按GB/T1243-2006中規(guī)定的數(shù)據(jù)［2］，對(duì)M型附板重新設(shè)計(jì)，使其符合使用要求。

4.2 鏈輪

鏈輪分為主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪，由于采用標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈的傳動(dòng)數(shù)據(jù)，鏈輪的設(shè)計(jì)就可以按照GB/T1243-2006中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)鏈輪設(shè)計(jì)制造。鏈輪設(shè)計(jì)基本參數(shù)中鏈輪齒數(shù)確定最為重要。鏈輪最小齒數(shù)為17齒，一般盡量取齒數(shù)17，保證機(jī)構(gòu)空間體積最小，使整機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)更加緊湊。有特殊要求時(shí)可以適當(dāng)增加齒數(shù)（優(yōu)先選用齒數(shù)：19、21、23、25、38和57等），齒數(shù)確定后按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)計(jì)算鏈輪數(shù)據(jù)。

5 張緊裝置

金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)的運(yùn)行是以無(wú)端牽引滾子鏈為基礎(chǔ)的，需配張緊裝置，以調(diào)整金屬網(wǎng)鏈松緊度，保證金屬網(wǎng)伸展。宜采用螺桿加彈簧結(jié)構(gòu)，由于彈簧存在彈性，既保持一定的張緊度，還可以在系統(tǒng)過(guò)載時(shí)保護(hù)運(yùn)動(dòng)部件的安全。

6 金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化

通過(guò)對(duì)本機(jī)構(gòu)主要部件的分析研究，得出金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)造與工作原理，如圖2所示，實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中將各部件合理組合，使其協(xié)同工作。主動(dòng)鏈輪支撐并驅(qū)動(dòng)滾子鏈，從動(dòng)鏈輪纏繞支撐滾子鏈；兩者保障無(wú)端牽引滾子鏈連續(xù)按一定軌跡運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)兩鏈輪水平間距過(guò)大或烘干載荷較大時(shí)，可以在兩鏈輪之間增加支撐鏈輪，防止金屬網(wǎng)鏈下垂，減輕張緊裝置壓力。

金屬網(wǎng)可采用多種形式的撓性網(wǎng)，得到適應(yīng)被烘干物料的開(kāi)孔率。與無(wú)端牽引滾子鏈的連接也可采用螺栓、鉚接等，以適應(yīng)不同的烘干載荷強(qiáng)度。

7 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)烘干設(shè)備中金屬網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析研究，依靠金屬網(wǎng)的撓性和開(kāi)孔率，以及無(wú)端牽引滾子鏈的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使物料在金屬網(wǎng)鏈上被熱風(fēng)連續(xù)均勻烘烤，且多級(jí)同時(shí)烘烤，烘干效率高，熱源利用率高，烘干質(zhì)量可靠，能夠滿足多種物料的烘干要求。

［1］金國(guó)淼.化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書∶干燥設(shè)備［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

［2］GB/T 1243-2006.傳動(dòng)用短節(jié)距精密滾子鏈、套筒鏈、附件和鏈輪［S］.

Research on Drying and Conveying System Based on Metal Net Chain

Hou YanchuanZhang PengzhanLu ShaohuaShao Xiaofeng
（Sanmenxia Chemical Machinery Co.Ltd.，Sanmenxia Henan 472000）

A continuous and uniform drying equipment was designed,metal mesh chain mechanism has the role of the delivery of materials in drying equipment,the hot air evenly through the mesh,the material was dried effectively. The device was designed for the drying of agricultural and sideline products such as hawthorn,jujube and so on,the analysis showed that the application of metal mesh chain mechanism was reasonable.

metal mesh chain mechanism；endless chain；material transportation system

TH122

A

1003-5168（2016）10-0075-02

2016-09-21

侯延川（1986-），男，助理工程師，研究方向：顆粒和超細(xì)粉體物料的干燥技術(shù)、輸送技術(shù)應(yīng)用等。