新型自動給料式銅精礦灌包機的研發

王 濤

青島港國際貨運物流有限公司

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新型自動給料式銅精礦灌包機的研發

王 濤

青島港國際貨運物流有限公司

為提高銅精礦卸船灌包作業效率，降低工人勞動強度，分析了銅精礦灌包機料口容易堵塞的原因，利用PLC控制技術，研發了一種新型自動給料式銅精礦灌包機，有效解決了料口堵塞問題。該成果已應用于青島港國際股份有限公司大港分公司。

銅精礦； 灌包機； PLC； 自動給料

1 引言

銅精礦貨值高，為保證客戶的利益，減少裝卸、存放及運輸過程中造成的貨損，在港口進口銅精礦作業中，將散裝銅精礦灌裝成噸袋包裝的需求越來越多。銅精礦灌包機正是一種將散裝貨加工成噸袋包裝貨的設備。不同于糧食、化肥等貨物，銅精礦具有貨質粘性大、密度大(大于4)的特點，因此對灌包機的可操作性、灌裝效率等提出了更高的要求。為了降低工人勞動強度，解決料口堵塞和起拱問題，提高灌包效率，設計制造了一種新型自動給料式銅精礦灌包機。這種灌包機可以實現自動振動、自動計量、自動給料，極大地提高了生產效率。

2 機械結構設計

2.1 整體結構設計

灌包機主要分為緩沖料斗、分料斗、給料裝置、計量裝置和牽引裝置5個部分，見圖1。單個灌包機可以同時進行4個口灌包作業。緩沖料斗用于承接由門機抓斗從船艙內抓取的散裝銅精礦，采用中心側壁60°傾角、外沿側壁90°傾角的設計，從而有效減小抓斗放料時抓斗內物料對分料斗內物料的沖擊力，減輕擠壓的不良影響；分料斗用于分導物料，采用中心側壁90°傾角、外沿側壁70°傾角的設計，減小整個料斗的寬度，同時避免一個面上傾角過小導致積料；給料裝置將分料斗內物料通過套袋口輸送到包裝袋內；計量裝置用于稱重控制。

圖1 灌包機整體結構圖

2.2 自動給料結構設計

為避免依靠自重給料帶來的物料擠壓起拱問題，設計網帶式自動給料裝置，見圖2。

圖2 自動給料裝置

該裝置由外框、弧形閘門、網帶輸送機、振動錘和插板閘門5部分組成。外框采用不銹鋼材質，上口大、下口小，且均為方形口，四面側壁只有一側為傾角60°的斜面。弧形閘門主要用于粗加料控制。網帶輸送機通過雙速電機控制，實現0.42 m/s和0.2 m/s兩級速度運行，分包用于粗細加料，解決物料慣性差異造成的下料重量不準確的問題。振動器、插板閘門均采用氣動控制，分別用于清理斜壁積料和避免殘料落入包裝袋內。

2.3 自動振動結構設計

通過受力分析可知，緩沖料斗分叉處斜面、分料斗斜面側壁為物料受擠壓最大的位置。為了增強銅精礦貨物的流動性，通過在該位置加裝振動電機、氣動錘等裝置，利用其振動、敲擊作用，促進貨物的流動。同時，分料斗與緩沖料斗之間采用鏈條懸掛連接結構，有效增加了分料斗的振動效果，減少應力。

2.4 計量裝置設計

計量裝置主要由秤體、儀表和線路組成。為了避免因物料擠塞傳感器造成計量不準的問題，秤體底盤采用框架式結構(見圖3)。傳感器一端固定于底盤上，另一端通過頂桿支撐秤體。4個傳感器信號通過接線盒匯總后傳輸至儀表，通過PLC實現相關控制。

圖3 秤體底盤結構

3 電氣設計

采用PLC為控制核心(見圖4)，通過對計量儀表的信息采集、判斷，以及對按鈕、接近開關等輸入信號的處理，實現計量儀表、閘板、振動器、輸送帶等各機構、部件的協調動作，實現稱重全過程自動控制。

圖4 控制系統結構圖

為了提高計量精度，充分獲取儀表清零、粗加料、細加料等信號，通過PLC處理，在各個流程節點控制弧形閘門開關、閘板閘門開關、網帶輸送機速度，實現高效、高質量計量控制。計量控制流程見圖5。

圖5 計量控制流程圖

4 結語

該新型自動給料式銅精礦灌包機。已在青島港投入生產，降低了勞動強度，提高了生產效率，保證了灌包質量。

王濤： 266000，山東省青島市黃島區前灣港緯五路5號

Research and Development of New Automatic Feeding and Bagging Machine for Copper Concentrate

Wang Tao

International Freight and Logistics Co. Ltd., Qingdao Port

In order to increase the working efficiency of unloading and filling copper concentrate, and to decrease labor intensity, the reason that the blanking hole of copper concentrate bagging machine is easily blucked is analyzed. With PLC, a kind of new automatic feeding and bagging machine for copper concentrate is researched, solving efficiently the problem of blanking hole blocked. The achievement is applied in Qingdao port international Co.，Ltd. Dagang branch company.

copper concentrate; bagging machine; PLC; automatic feeding

2016-07-12

10.3963/j.issn.1000-8969.2016.06.003