周亞男,蔡育池,戚 浩 ,張來林*,董曉歡
(1.河南工業大學設計研究院,鄭州 450001;2.中儲糧廈門直屬庫有限公司,福建 廈門 361026;3.中儲糧集團有限公司福建分公司,福州 350007)
隨著科技發展和社會進步,糧食倉房進出倉操作機械化程度越來越高,萬噸糧倉可在1~7 d內完成裝糧。平房倉裝糧高度為6~10 m之間,主要由轉向輸送機、補倉機等設備完成散糧進倉工作,會在倉內形成多個相互交錯、高低不等的糧堆;淺圓倉、筒倉的裝糧高度在15~45 m之間,倉頂中心單點入糧倉型會在倉內形成一個更大糧堆、多點入糧倉型會在倉內形成多個相互交錯的糧堆。當倉房完成入糧作業后、進入正常保管期前,需要對倉內大小不一、高低不平的糧面進行平整工作,否則會影響日后通風降溫、熏蒸殺蟲效果和人員入倉檢查糧情[1]。為此,糧食部門也研發了一些平倉設備:但因設備體積大無法進倉、設備笨重無法送入高糧面上或者效率低、用人多、價格昂貴不如人力作業經濟等原因,都未得到推廣使用。目前糧庫基本上還是依靠人工或借用簡單工具平整糧面,平倉工作也成為糧庫最繁重、作業環境差、員工不愿干的倉儲工作。因此,如何提高倉儲作業的機械化程度、盡量減輕人工平倉作業量是糧庫亟待解決的生產難題。升降式操作臺能有效地解決了這個問題。
升降式操作臺[2]的結構如圖1、圖2、圖3所示,其組成主要包括:1.電動推桿;2.導向定位架固定螺栓;3.上層平臺;4.下層平臺;5.上層支腿;6.電動推桿頭;7.導向定位架;8.下層支腿;9.下層平臺的底板;10.上層平臺的底板。

圖1 升降式操作臺的主視圖

圖2 升降式操作臺右視圖

圖3 升降式操作臺提升最大高度圖
升降式操作臺主要包括上平臺和下平臺、連接兩個平臺的導向定位支架以及具有驅動功能的電動推桿等部件。上層平臺面為長方形結構,下層平臺面為正方形結構,下層平臺通過定位架上的固定螺母定位在上層平臺下,可上下移動,定位支架的有效高度為下層平臺可升降的移動高度。電動推桿基座垂直固定在上層平臺的面板上,推桿的伸縮桿前端與下層平臺相連,隨著推桿的伸縮可帶動下層平臺在定位架的有效高度內作垂直移動,完成操作臺爬升動作。上下層平臺由支架和底板組成,底板通過鉸鏈與支架連接,上層支架的底板為帶有輪子的平板結構,下層支架的底板為柵板結構。
升降式操作臺用于糧倉平整糧面時,需與軟管輸送機組合使用,軟管輸送機由取料頭、3~15 m的長輸送膠管和卸料器組成。在平倉作業時,操作臺放到糧堆的低洼處,輸送機的取料頭放在糧堆高處取料,輸送機的卸料器則固定在操作平臺上。隨著軟管輸送機不斷將糧堆高處糧食輸送到糧堆的低洼處,會逐漸掩埋操作臺的下部支腿,此時啟動電動推桿頭伸長,借助下層平臺支腿的底板在糧面上的支撐,可使上層平臺緩慢抬升;隨著平倉作業繼續,電動推桿伸長到極限,即上層平臺抬升到最大高度時,電動推桿進行反向操作——收回推桿,依靠上層平臺支腿的底板在糧面上的支撐,可將下層平臺逐漸拉出糧面,完成一次操作平臺的升降操作。隨著平倉作業繼續,電動推桿頭伸長將上層平臺抬起、推桿頭收回將下層平臺拉出糧面,一次又一次重復完成操作臺抬升,直到糧面低洼處被填平為止,然后再用人工將操作臺與取料器移到糧面上另一低洼處繼續作業。
操作臺采用鋁合金制作,體積小、重量輕、底板部有輪子,便于日常使用搬運。小巧輕便是操作臺與軟管輸送機進行平倉組合的最大特點。操作臺與軟管輸送機可分拆成幾個部件,每個部件的重量輕,便于通過糧情檢查小門或倉頂上進人孔,搬運到糧面上的相應部位進行平倉作業,整個搬運與安裝過程簡單快捷。
底板與支腿的鉸接結構可適應操作臺在不平的糧面上擺放,提高操作臺的穩定性;上層支腿底板為帶有輪子的平板結構可方便在硬地面上推走;當電動推桿頭收回、從糧堆中拉出下層支腿時,底腳與支腿的鉸接結構和柵板式的底板結構有利于減少支架上升的阻力。
將軟管輸送機與操作臺在糧面上安放好后,操作人員可方便通過手持遙控器控制軟管輸送機的取料與卸料、操作臺爬升的操作,直到該部位被糧食填平為止,操作臺與取料器另移至其它低洼處作業,整個作業過程操作簡單自如。
操作臺上層平臺支腿傾斜角度大、重心低,操作臺站立穩定;下層平臺支腿傾斜角度小,但它被放下發揮支撐作用時,已被埋到糧堆中,操作臺穩定性同樣可靠。
操作臺不僅能用于各類倉房的糧面平整工作,尤其是集中入糧的淺圓倉,在倉內形成的糧堆大、高低點間差別大、作業環境差,操作人員可站在進人孔旁,使用遙控器完成軟管輸送機與操作臺組合的平倉作業,減少人工作業量與粉塵影響的效果顯著;還可用于散裝樓房倉的出倉工作[3]:當二樓、三樓廒間的擋糧門打開后,軟管輸送機的取料頭插入糧堆內取料,卸料器安放在操作臺上,操作臺位于倉門內(外)的卸料口上方,于是散裝樓房倉樓上廒間內的糧食,經倉門處的卸料口、倉壁外的溜管直接裝車運走,如圖4A所示。隨著倉內糧堆朝后退縮,將軟管輸送機的取料頭裝在移動小車上,取料頭露出小車的前擋板,在移動小車的遙控器控制下,控制小車尋找前方糧堆,將軟管輸送機的取料頭插入糧堆取料;當距離超出軟管輸送機的取料范圍時,再增加伸縮式皮帶輸送機,裝有卸料器的操作臺移至皮帶機接料斗的上方、皮帶機的卸料端則位于倉門處卸料口上方,倉內糧食經取料頭、軟管、卸料器及操作臺,落到皮帶機的料斗中,再經皮帶機、倉門處卸料口和倉壁上溜管裝車,糧食出倉作業直至倉內糧食完成出倉為止,如圖4B所示。

圖4 利用操作臺與軟管輸送機結合出倉示意圖
針對糧庫機械化進糧后的糧面平整工作及倉房進倉作業等,設計一種升降操作臺,該操作臺具有結構設計合理、重量輕、操作簡單、穩定性好及用途多等特點,與軟管輸送機結合,可以代替傳統的人工平倉方式,降低儲糧成本,提高平倉機械化作業程度。