一種中藥藥材自動倒料抹平除塵裝置的應用

羅康福 趙海金 郭歡歡 黃磊

摘要：為降低勞動強度，提高自動化作業生產效率，研究和開發了能夠實現藥材在倒料過程中自動抹平除塵的裝置，現對其整體結構、各組件功能、應用注意事項進行介紹。

關鍵詞：藥材自動抹平;提取籃;揚塵;除塵系統

0? ? 引言

在中藥生產過程中需要將前處理工序加工合格的藥材放置到提取籃內再進行下一步工序。常規方法是采用翻轉倒料的方式，加工合格的藥材放置在飲片桶內通過自動投料翻轉機倒入提取籃，倒料過程中容易出現藥材在一側堆積成堆和部分品種藥材易揚塵的情況。一側堆積成堆問題通常采用人工將提取籃內的藥材抹平來處理，人工方式抹平藥材工時長、體力消耗大，無形中加大了工人的工作量，且倒料過程中產生的粉塵對人身心健康有較大影響。為降低勞動強度，提高自動化作業生產效率，研究和開發了能夠實現藥材在倒料過程中自動抹平除塵的裝置。

1? ? 藥材自動抹平除塵裝置整體結構

藥材自動抹平除塵裝置整體結構如圖1所示，其主要由投料口、下料分布器、接料吸塵罩、密封圈、提取籃旋轉機構等組成。電控部分主要包括電控柜、PLC自控系統等，采用PLC全程自動控制，無需人工干預。

1.1? ? 藥材倒料抹平裝置的工作原理

（1）投料工藝流程：藥材通過自動投料翻轉機從投料口投出，經分布器將藥材初步分開，提取籃旋轉機構開始工作，通過安裝在下料分布器上的刮板（不同物料采用不同形式的刮板）將藥材抹平。

（2）除塵工藝流程：藥材開始投料后，吸塵設備開始工作，通過設置在投料口和接料吸塵罩四周的吸塵接口吸取投料過程中產生的揚塵，密封圈用于防止粉塵跑到吸塵罩外。

1.2? ? 除塵系統的選用

以江中藥業現場設備選用為例，投料除塵系統主要處理6個投料工位自動投料過程中所產生的粉塵。現場6個投料口每次只有一個在工作，所以除塵風量只供一個投料口使用。通過獲取6個投料口中某個投料口工作的信號，控制風管系統中開啟或關斷各個投料口除塵風管內氣流的風閥，從而保證整個除塵系統能正常高效地工作。風閥的開啟或關閉采用氣動方式。

藥材自動投料過程中會在投料口周圍或提取籃底部產生揚塵。投料口周圍產生的揚塵，通過在投料口四周設置吸塵口外接除塵設備進行控制。提取籃底部產生的揚塵，通過吸塵罩底部格柵吸收，密封圈對吸塵罩和提取籃旋轉機構的接縫處進行密封，防止底部揚塵四處飛揚。

現場除塵風量設計為16 000 m3/h，側吸風除塵風量設計為10 000 m3/h，底吸風除塵風量設計為6 000 m3/h。

風機情況如表1所示。

除塵器情況如表2所示。

2? ? 藥材自動倒料抹平除塵裝置各組件功能

投料口如圖2所示。

投料口將自動投料翻轉機在藥材倒料過程中產生的揚塵集中控制在相對密封的空間內，通過外接的除塵設備將投料口產生的揚塵抽至除塵器中集中處理。

下料分布器、接料吸塵罩、密封圈如圖3所示。下料分布器將下落的藥材分布在提取籃四周，減少某個位置藥材集中出現堆積的情況，通過提取籃旋轉機構讓提取籃旋轉配合安裝在下料分布器內部的刮板將藥材抹平，密封圈將提取籃在旋轉過程中產生的揚塵進行隔離。

3? ? 藥材自動倒料抹平裝置在應用中的注意事項

江中藥業在藥材自動倒料抹平裝置運行一年多的時間里總結了許多經驗，以后同類裝置在設計時應加以注意。

3.1? ? 安裝

由于整體設備較大且需要與地基進行固定，建議采用現場組裝方式，材料加工成型后現場安裝，在安裝咬口縫、鉚釘縫、法蘭翻邊四角等接縫處時先貼上密封條后緊固，對于無法貼密封條位置采用密封膠補充，以加強投料口密封效果。貼密封條前應清除表面塵土和油污，如果密封效果不好，容易造成漏風，吸塵效果較差。

3.2? ? 藥材抹平

在設計過程中藥材抹平需要考慮到投料口下料角度、投料速度、刮板設計、提取籃旋轉速度、藥材特性等因素，不同的藥材存在不同的方法，其中投料速度、旋轉角度等物理量可通過PLC存儲不同的參數再通過現場調試達到最佳使用效果。投料口下料角度、刮板設計等機械結構需要在設計時進行實驗，確認不同藥材特性采取何種設計方式，以減少在使用過程中修改機械結構的情況。

以江中藥業藥材自動倒料抹平除塵裝置為例，在使用過程中經常有藥材殘留在投料口，不能滑下下料口。經多次測試發現，投料口斜坡與水平面斜度大于55°時藥材均能滑下下料口，投料口沒有遺留藥材，以后在設計時優先考慮斜坡角度大于55°。

自動投料翻轉機將飲片桶內藥材倒入投料口需控制投料速度，不宜過快，過快容易造成藥材瞬間傾倒，容易堆積在一側，造成抹平困難。經測試，當飲片桶與水平面大于30°時藥材會快速從飲片桶內倒出，容易造成提取籃一側堆料，此時需停3 s讓藥材緩沖一下，而后緩慢旋轉將剩余藥材倒出，整個投料總時間控制在20 s左右，兼顧投料效率與效果。

刮板設計時需根據不同藥材特性進行，例如炒麥芽、山楂等單體成固體狀態，個體之間不會相互成團，成塊刮板設計成類似釘耙結構，容易將藥材抹平。

提取籃旋轉機構轉動速度在1～2圈/min，容易將藥材抹平，轉動速度太快會導致動能較大，從而造成刮板快速變形，影響使用。

3.3? ? 裝置清潔

為確保人員安全，禁止人員進入投料口清潔設備，在清潔設備時，將提取籃旋轉機構升至接料吸塵罩內，然后使用工業吸塵器對投料口周圍進行清潔，可快速將粉塵抽走，確保粉塵不會被吹出設備，彌散在空氣中。

4? ? 結語

藥材自動抹平裝置具有結構簡單、自動化程度高、易于復制推廣等特點，能夠解決藥材采用翻轉倒料方式轉移容易出現堆料和揚塵的問題，并且結構便于維護維修，安全可靠，易于操作，可有效縮短工時，降低勞動強度，對中藥生產實現自動化具有積極的意義。

收稿日期：2019-12-04

作者簡介：羅康福（1990—），男，江西南昌人，助理工程師，從事制藥設備工程技改工作。