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1、課題任務(wù)來(lái)源及項(xiàng)目簡(jiǎn)介
    南于東北地區(qū)主要糧食品種——玉米的品質(zhì)變化及烘干方式的改變，造成轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)玉米破碎率大量增加，嚴(yán)重影響了原糧質(zhì)量及交易價(jià)格。造成破碎的主要原因是倉(cāng)頂埋刮板機(jī)、斗提機(jī)及進(jìn)倉(cāng)落差等撞擊影響。對(duì)此倉(cāng)頂卸料裝置應(yīng)采用新型的輸送設(shè)備。
    中儲(chǔ)糧烏蘭浩特直屬庫(kù)突泉分庫(kù)是東北最大的糧食集散地之一，近幾年來(lái)，每年儲(chǔ)運(yùn)糧食為50~100萬(wàn)t。為滿足糧食儲(chǔ)存與流通的需要，突泉分庫(kù)相繼建設(shè)一期及二期糧食儲(chǔ)運(yùn)工程，筒倉(cāng)總?cè)萘窟_(dá)到20萬(wàn)t。在糧食儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，同樣存在玉米破碎率高等問(wèn)題。對(duì)此，突泉分庫(kù)領(lǐng)導(dǎo)在全國(guó)各地進(jìn)行了調(diào)研，實(shí)地考察，查閱資料，分析比選，最終決定在筒倉(cāng)頂部采用全封閉氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)，垂直輸送采用雙帶式提升機(jī)。
    為了保證F程質(zhì)量和預(yù)期的效果，解決糧食在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中破碎等問(wèn)題，突泉分庫(kù)對(duì)一期5萬(wàn)t筒倉(cāng)倉(cāng)頂進(jìn)糧設(shè)備進(jìn)行了公開(kāi)招標(biāo)，九江市糧油機(jī)械廠（有限公司）以先進(jìn)的技術(shù)、卓越的品質(zhì)及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)一舉中標(biāo)，為研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)全封閉氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)奠定了基礎(chǔ)。該r程共2條全封閉氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)，共8個(gè)卸料點(diǎn)，一對(duì)二進(jìn)料。每條輸送機(jī)額定輸送效率為100t/h(實(shí)例118t/h)，噸耗電0.005 kW -h，帶速2.5 m/s，帶寬0.65m。該輸送機(jī)于2010年6月開(kāi)始設(shè)計(jì)和制造，12月底現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試，一次空、重載試車成功，投產(chǎn)以來(lái)，共輸送糧食近3萬(wàn)t，經(jīng)實(shí)測(cè)，每個(gè)卸料點(diǎn)糧食破碎率均小于0.01%（實(shí)例0.0081%，降碎效果明顯，達(dá)到了用戶所提出的設(shè)計(jì)要求，得到了貨主的認(rèn)可和稱贊。全封閉氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
2、同類技術(shù)國(guó)內(nèi)外概況及發(fā)展趨勢(shì)
    犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)是一種高效連續(xù)輸送設(shè)備。它采用犁式卸料器多點(diǎn)卸料，具有破碎率低、運(yùn)行平穩(wěn)、耗能小、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于港口、礦山、化工、輕工及機(jī)械等行業(yè)，輸送各種散料。
    由于犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外各行各業(yè)都在使用這種輸送設(shè)備，起初主要應(yīng)用于輸送煤炭、水泥及沙礫等貨種單一及對(duì)物料卸凈要求不高的場(chǎng)合，且多為敞開(kāi)型。近年來(lái)，由于倉(cāng)頂卸料進(jìn)倉(cāng)設(shè)備需求，嘗試用犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)替代傳統(tǒng)的卸料小車、搭接皮帶機(jī)、埋刮板機(jī)及回拋式多點(diǎn)卸料輸送設(shè)備，取得了初步成功。2005年大連北良國(guó)家糧食儲(chǔ)備庫(kù)和2006年大連港散糧碼頭公司分別從美國(guó)BROCK公司引進(jìn)了全封閉單犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)，用于倉(cāng)頂糧食卸料進(jìn)倉(cāng)。經(jīng)使用基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，但還存在一些問(wèn)題亟待改進(jìn)和提高，主要表現(xiàn)在犁頭單薄易劃皮帶、單犁頭結(jié)構(gòu)不合理卸料時(shí)破碎率高、犁頭定位不準(zhǔn)有安全隱患等。針對(duì)上述存在的問(wèn)題，九江市糧油機(jī)械廠（有限公司）進(jìn)行了消化吸收改進(jìn)，對(duì)犁式卸料器還做了一些理論分析和三維模擬，并試制了一臺(tái)帶寬1.4m，輸送效率1000t/h的全密封氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)樣機(jī)安裝在廠內(nèi)進(jìn)行了試運(yùn)行，效果很好，在國(guó)內(nèi)引起很大反響，樣機(jī)見(jiàn)圖2。經(jīng)測(cè)試研究，摸索到一些經(jīng)驗(yàn)規(guī)律和數(shù)據(jù)，為這次氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)和制造提供了理論和試驗(yàn)上的支持。
    雖然我國(guó)對(duì)全密封氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)的研制起步較晚，但近年來(lái)發(fā)展較快。由于我國(guó)目前倉(cāng)頂卸料進(jìn)倉(cāng)設(shè)備大多采用傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備，存在破碎率高、耗能大、故障率高、維修不便等缺點(diǎn)，急待用一種新型的設(shè)備來(lái)取代，近幾年國(guó)內(nèi)有一些廠家試制了回拋式多點(diǎn)卸料輸送設(shè)備，但使用效果還是不理想，破碎率仍然達(dá)不到貨主的要求，且耗能高，皮帶跑偏很難調(diào)正。這次九江市糧油機(jī)械廠（有限公司）依靠自身力量研制的全密封氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)解決了這一難題并填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)空白。
    盡管全密封氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但還有一些不足之處，需要進(jìn)一步完善和提高。迄今為止，對(duì)犁頭與輸送帶之間的壓緊力自動(dòng)調(diào)節(jié)及檢測(cè)、回程輸送帶的支承方式等的理論分析與研究還不夠深入，只是在常規(guī)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)制造，許多參數(shù)之間的關(guān)系還沒(méi)能精確的確定。這就給產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)很大的盲目性。所以雖然九江市糧油機(jī)械廠（有限公司）研制出了新型可替代產(chǎn)品并獲得了國(guó)家專利，但今后要走的路還很長(zhǎng)，還要下大力氣研究開(kāi)發(fā)出適合于我國(guó)使用特點(diǎn)的犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)，同時(shí)也為該機(jī)型在糧庫(kù)等行業(yè)的應(yīng)用趟出一條新路子。
    近年來(lái)，隨著物流業(yè)的快速發(fā)展及需求擴(kuò)大，糧食轉(zhuǎn)運(yùn)量也在不斷增大，僅北方糧食轉(zhuǎn)運(yùn)量每年高達(dá)約3 000萬(wàn)t，為適應(yīng)糧食等行業(yè)日新月異的快速發(fā)展，滿足轉(zhuǎn)運(yùn)量快速增長(zhǎng)的需要，必須不斷提高國(guó)產(chǎn)糧食機(jī)械的技術(shù)水平，發(fā)展民族工業(yè)，使國(guó)產(chǎn)糧食機(jī)械與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品抗衡并具備出口創(chuàng)匯的能力。今后犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)將逐步向著全封閉、低破碎率、大運(yùn)量等方向發(fā)展。
3、開(kāi)發(fā)目標(biāo)、主要技術(shù)指標(biāo)及整體方案
3.1  開(kāi)發(fā)目標(biāo)及主要技術(shù)指標(biāo)
    本產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)九江市糧油機(jī)械廠（有限公司）現(xiàn)有技術(shù)力量、創(chuàng)新能力及長(zhǎng)期積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，分析比較，自主研制開(kāi)發(fā)適合于我國(guó)糧食儲(chǔ)備庫(kù)及港口散糧碼頭等行業(yè)使用的具有當(dāng)代國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平的全封閉氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如下：
    適用貨種：散糧（小麥、大麥、稻谷、大豆、玉米等）；
   輸送效率：100 t/h；
   帶寬：650 mm;
   帶速：2.5 m/s：
    結(jié)構(gòu)型式：全封閉氣墊托盤復(fù)合犁式。
3.2整體方案
    依據(jù)在中儲(chǔ)糧烏蘭浩特直屬庫(kù)突泉分庫(kù)一期5萬(wàn)t筒倉(cāng)倉(cāng)頂安裝的進(jìn)倉(cāng)設(shè)備總體布局為：1條全封閉氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)L=73.3 m設(shè)置在筒倉(cāng)上方的水平地面上，額定輸送效率100 t/h，帶寬650 mm，帶速2.5 m/s，電機(jī)15 kW l臺(tái)，5.5 kW 1臺(tái)，總裝機(jī)容量20.5 kW（見(jiàn)圖1）。根據(jù)工作環(huán)境場(chǎng)所，筒倉(cāng)上方的設(shè)備要求防塵、防爆，設(shè)備本身要求防水、防風(fēng)、防塵、防爆。因此全部氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)做成全封閉防塵爆型的。該輸送機(jī)主要由輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置、卸料器、傳動(dòng)和改向滾筒、拉緊裝置、清掃器、導(dǎo)料槽、支架、密封罩、安全監(jiān)測(cè)裝置、氣室及供氣裝置等組成。
4、主要研究?jī)?nèi)容
    為了保證產(chǎn)品滿足用戶使用要求并達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，主要做了以下幾方面的研究工作。
4.1  復(fù)合犁式、雙定位、氣墊托盤卸料器裝置的研究
    所謂復(fù)合犁式，就是在原單犁卸料器后面加一道副犁和一道清掃犁，變成雙犁卸料及一道犁清掃（見(jiàn)圖3）；所謂雙定位，就是在犁的后側(cè)及上方均設(shè)有限位，為雙保險(xiǎn)，保證輸送帶與犁頭之間距離為一個(gè)定值。
   其工作原理如下：
   主犁板和副犁板是卸料犁。當(dāng)主．副犁板和氣墊托盤均處于卸料工作位置時(shí)，主犁板可卸下99%以上輸送帶上的糧食，剩余的糧食由副犁板卸下。因主、副犁板不接觸輸送帶，所以輸送帶不會(huì)受到磨損、劃傷、更不會(huì)被切斷。萬(wàn)一碰到糧食中帶有異雜物卡在輸送帶和犁板之間時(shí)，氣墊托盤能向下退讓，由輸送帶帶走異雜物品，以保護(hù)輸送帶和犁板的安全。
    后犁板是清掃犁。后犁板采用邵氏硬度70的聚氨脂耐磨板直接與輸送帶接觸，可把輸送帶上的雜塵從輸送帶上卸下。樣機(jī)試驗(yàn)表明，在試驗(yàn)過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)發(fā)燙、磨損等情況。由于后犁板的耐磨材料的硬度與輸送帶硬度(邵氏硬度60~ 70)幾乎相同，對(duì)輸送帶損傷小，總體運(yùn)行效果理想。
    所謂氣墊托盤，即卸料支撐平臺(tái)由箱體氣室構(gòu)成。在氣室的表面及輸送帶之間形成一層氣膜，由輸送帶與支撐平臺(tái)面間的干摩擦變?yōu)檩斔蛶�與氣墊托盤面間的氣體摩擦，極大的減少了其間的摩擦阻力，降低了輸送機(jī)功率損耗及皮帶的磨損（見(jiàn)圖4）。
    氣墊托盤復(fù)合犁式卸料器能夠100%的卸凈輸送帶上的糧食及其雜塵。同時(shí)不會(huì)對(duì)輸送帶發(fā)生磨損、劃傷、切斷等事故，確保輸送帶運(yùn)行的安全。卸料器卸料完全是在封閉空間中進(jìn)行的，可以有效的控制粉塵，保證良好的操作環(huán)境。并且能夠方便、迅速的切換進(jìn)倉(cāng)位置。且設(shè)備整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、尺寸小。
    氣墊托盤復(fù)合犁式卸料器徹底解決了目前使用的埋刮板機(jī)等卸料設(shè)備存在的糧食破碎問(wèn)題，其破碎率比埋刮板機(jī)降低95%以上(刮板機(jī)破碎率大于8%)。
    由于卸料時(shí)，卸料器內(nèi)氣墊托盤僅升高140mm，且為氣墊支撐，所以氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)運(yùn)行耗能低，據(jù)測(cè)試對(duì)比其電耗比埋刮板機(jī)節(jié)省功率65%（同樣設(shè)備刮板機(jī)要55 kW）。
    每個(gè)復(fù)合犁式、雙定位卸料器裝置部件重量只有61 Kg，靠人力即可實(shí)現(xiàn)水平及垂直移動(dòng)，安全可靠，由于部件少，維護(hù)保養(yǎng)工作量少。并且所有的結(jié)構(gòu)件采用的是鍍鋅螺栓連接，便于設(shè)備的維修保養(yǎng)。
4.2氣墊托盤處承載帶及回程帶氣墊支承設(shè)計(jì)理
    論模型的研究
    目前從國(guó)外引進(jìn)的及國(guó)內(nèi)制造的全封閉犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)卸料段承載帶由支撐平臺(tái)支承，回程帶由高分子量耐磨襯板支承，經(jīng)使用其耐磨襯板易損壞，更換費(fèi)用高，輸送帶易跑偏，運(yùn)行不穩(wěn)。若用托輥替代，回程積灰很難解決。對(duì)此我們研究用氣墊來(lái)支承回程帶，解決了上述問(wèn)題。
    托盤和回程氣墊，就是從氣室盤槽板上氣孔流出的氣體在輸送帶與盤槽板面間形成氣墊來(lái)支承輸送帶在盤槽板上滑行。據(jù)國(guó)內(nèi)外資料介紹，當(dāng)具有一定壓力的空氣從氣室盤槽板上的氣孔流出后，總是要以最短的路徑，亦即沿輸送方向的橫向以V橫速度從輸送帶與盤槽板面之間逸人大氣。由于輸送帶沿盤槽縱向運(yùn)行，必然會(huì)以V縱的速度帶動(dòng)氣墊層的氣流運(yùn)動(dòng)。依據(jù)速度合成原理，氣流將大體上沿V橫與V縱合成曲線V橫+縱方向流動(dòng)，從而形成V橫與V橫+縱覆蓋的扇形氣墊層。如果每個(gè)扇形面積大致相等，并按一定規(guī)律重疊的很好，則氣墊便均勻，氣墊壓力較穩(wěn)定，輸送帶運(yùn)行就好。
    但我們?cè)谠O(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)，從盤槽板上氣孔中噴出的氣流速度高達(dá)30~ 40 m/s．比帶速3.15 m/s高很多，所以只考慮氣流橫向和縱向兩種速度，不考慮氣流高速噴出后受到輸送帶的正面阻擋向四周迅速擴(kuò)散的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是不全面的。實(shí)際上，后者是氣流運(yùn)動(dòng)的主要方面。對(duì)此我們經(jīng)過(guò)反復(fù)分析和研究，提出了平行平板間的徑向流動(dòng)理論，作為氣墊設(shè)計(jì)理論的依據(jù)，在這次回程氣墊的設(shè)計(jì)中應(yīng)用這一理論取得了很好的效果。根據(jù)流體力學(xué)原理，盤槽板面與輸送帶之間的氣墊層可近似視為平行園板間隙徑向?qū)恿�。由于氣孔孔徑很小，只�?mm~ 5mm，當(dāng)具有一定壓力的空氣從氣孔高速噴出時(shí)，氣體分子具有很大的動(dòng)能，加上氣體分子的多方異向自由運(yùn)動(dòng)十分活躍的特性，受到輸送帶正面阻擋后，必然會(huì)向周圍迅速擴(kuò)散，與此同時(shí)，還將受到周圍氣孔噴出氣體迅速擴(kuò)散氣波的影響，產(chǎn)生相互重疊，形成干涉或渦流，從而形成氣墊層。
    根據(jù)平行板徑向流動(dòng)理論，來(lái)確定風(fēng)量、風(fēng)壓、氣墊厚度等相互之間的關(guān)系，從而可導(dǎo)出氣孔直徑與孔距和排距之間的關(guān)系，作為布孔方式的依據(jù)。工作時(shí)氣體由平行平板的間隙沿徑向向外流動(dòng)，兩平板之間的距離為8，平板內(nèi)孔半徑為Rl，其外緣半徑為R2，在內(nèi)孔處氣體壓力為pl，在外緣處氣體壓力為p2。我們?cè)诎霃綖閞處取一微小寬度dr的環(huán)形流道，建立氣體流量、氣體壓力及氣墊厚度之間的關(guān)系式。
    根據(jù)其關(guān)系式，即可確定氣孑L直徑及孔距和排距，從而得出氣孔布置的原則是：縱向孔間距相等較好，橫向孔徑不等為佳，橫向孔排距可以相等，也可以不相等，但～般小于孔間距。氣孔排數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，由中心兩側(cè)呈對(duì)稱布置，孔徑由中心向兩旁逐漸減小。氣孔布置還應(yīng)考慮運(yùn)行速度、工作環(huán)境等因素的影響。這次回程帶氣室最終布孔方式為奇數(shù)排、等孔間距、等孔排距、不等孔徑、菱形布置法。
    氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)安裝后進(jìn)行了空、重載運(yùn)行試驗(yàn)，目測(cè)托盤及回程帶氣墊形成穩(wěn)定均勻，用手推拉輸送帶邊緣，輸送帶橫向來(lái)、回晃動(dòng)自如。說(shuō)明能形成氣墊，氣孔布置合適，能滿足使用要求。九江市糧油機(jī)械廠（有限公司）又進(jìn)行了測(cè)試，氣墊托盤平均氣墊厚度為1.8 mm，平均氣墊壓力1 250 Pa；回程平均氣墊厚度2.6 mm，平均氣墊壓力600 Pa；其測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)計(jì)算基本一致。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員介紹，輸送機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，使用正常，輸送能力足夠，用手感覺(jué)到氣體從輸送帶兩側(cè)均勻逸出，輸送帶無(wú)“波動(dòng)”、“擦邊”、“飄帶”等現(xiàn)象。通過(guò)實(shí)際使用并經(jīng)測(cè)試，說(shuō)明建立的氣墊支承設(shè)計(jì)理論模型是貼近實(shí)際的。
4.3通風(fēng)機(jī)主參數(shù)的計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    由于托盤處承載帶及回程帶用氣墊支承，即用氣室盤槽代替高分子量耐磨襯板或托輥，輸送帶的摩擦阻力降低，使得驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)功率減少，但需增加通風(fēng)機(jī)功率。由此可見(jiàn)，輸送機(jī)是否節(jié)能，以及節(jié)能的效果如何，關(guān)鍵在于通風(fēng)機(jī)功率的大小，而通風(fēng)機(jī)的功率與其流量和出口處的風(fēng)壓有關(guān)。因此，如何計(jì)算通風(fēng)機(jī)的流量和風(fēng)壓是輸送機(jī)節(jié)能的關(guān)鍵所在。我們對(duì)通風(fēng)機(jī)的流量和氣室的壓力（通風(fēng)機(jī)的壓力是由氣室壓力求得的）進(jìn)行了計(jì)算機(jī)優(yōu)化求解，求出通風(fēng)機(jī)流量和氣室壓力的最小值。由于通風(fēng)機(jī)的流量與氣室壓力相互聯(lián)系，所以屬于二維優(yōu)化求解。
4.4優(yōu)選回程盤槽結(jié)構(gòu)型式
由于盤槽結(jié)構(gòu)型式直接影響到回程帶的運(yùn)行平穩(wěn)性，因此，槽形的選用以及其結(jié)構(gòu)型式十分重要。
    氣室的盤槽結(jié)構(gòu)形式多種多樣，就目前常見(jiàn)的有園弧形槽、梯形槽、直邊園弧形槽、拋物線形槽、橢園弧形槽。①園弧形盤槽。園弧形盤槽它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，能保證很高的生產(chǎn)率。在荷蘭、美國(guó)、俄羅斯和英國(guó)等國(guó)家主要是采用這種形狀。②梯形盤槽。梯形盤槽其結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)單的。但由于它在折角處受輸送帶橫向剛度影響，形成較大的縱向通道，空氣流量損失較大，故應(yīng)用不很廣泛。③直邊園弧形槽。直邊園弧形槽，其結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，它是荷蘭首先提出的，是一種很有前途的盤槽結(jié)構(gòu)形式。④拋物線形槽。拋物線形槽，由于其成形模的制造較困難，目前研究很少，只有前蘇聯(lián)提到過(guò)。⑤橢園弧形槽。橢園弧形槽只有前蘇聯(lián)對(duì)此進(jìn)行了研究，但由于它的成形模制造較困難，成形的檢驗(yàn)也有不便，故目前使用很少。
    通過(guò)上述比較分析，這次我們優(yōu)選了直邊園弧形盤槽結(jié)構(gòu)型式（見(jiàn)圖5）。
4.5采用全封閉型結(jié)構(gòu)，解決粉塵外逸問(wèn)題。
    以前使用的犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)多為敞開(kāi)型或半封閉型，雖然結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，滿足基本使用功能，但密封不嚴(yán)，粉塵外逸大，對(duì)輸送糧食的工作環(huán)境帶來(lái)極大的安全隱患。中儲(chǔ)糧烏蘭浩特直屬庫(kù)突泉分庫(kù)屬于粉塵爆炸及火災(zāi)高危區(qū)域。因此對(duì)輸送機(jī)的密封性提出更高要求，防止供料、落料及運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵外逸引起爆炸。按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，筒倉(cāng)頂部粉塵濃度應(yīng)≤10 mg／m3。
    為了滿足使用要求，我們將輸送機(jī)做成全封閉型結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2），在輸送機(jī)上設(shè)置上密封罩，側(cè)密封罩及頭、尾密封罩，將所有運(yùn)動(dòng)部件封閉在罩內(nèi)，但支撐軸承設(shè)置在密封罩外側(cè)。密封罩既拆裝方便密封性又好。卸料器裝置也做成全密封的。為了防止密封罩內(nèi)氣壓過(guò)大引起粉塵外逸，我們?cè)诿芊庹稚显O(shè)置除塵吸口，將帶有一定正壓的含塵氣體經(jīng)風(fēng)管導(dǎo)出。
    由于輸送機(jī)設(shè)置在露天高架棧橋上，還要考慮防雨。因此在密封罩的結(jié)構(gòu)上做了特殊處理。匕密封罩2頭帶翻邊，加上壓蓋，雨水進(jìn)不去，起到防雨作用（見(jiàn)圖6）。
    該輸送機(jī)投產(chǎn)以來(lái)，運(yùn)行正常，防塵、防雨效果好，經(jīng)測(cè)量，粉塵濃度僅為6 mg/m3。
4.6研制新型導(dǎo)料槽，解決輸送機(jī)跑偏問(wèn)題。
    由于上游糧流與輸送機(jī)導(dǎo)料槽之間高差和偏角都很大，下落的物料對(duì)輸送機(jī)造成很大沖擊，導(dǎo)致輸送帶跑偏。因此導(dǎo)料槽的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮到物料的下落偏角和沖擊高度，在結(jié)構(gòu)上做了一些特殊設(shè)計(jì)，既保證導(dǎo)料槽的通過(guò)能力，又保證導(dǎo)料槽在給輸送機(jī)供料時(shí)物料能集中到輸送帶的中部，使輸送帶能穩(wěn)定運(yùn)行，不致跑偏。我們?cè)趯?dǎo)料槽內(nèi)加設(shè)了底板、后立板、斜板、前導(dǎo)料板，導(dǎo)料槽的底邊寬為2/3帶寬，做成喇叭形（見(jiàn)圖7）。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用，導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)比較合理，在各種工況下都能滿足使用要求，效果很好。
4.7設(shè)置隔聲和減振裝置，解決風(fēng)機(jī)噪聲問(wèn)題
    輸送機(jī)的通風(fēng)機(jī)采用4 - 72型離心通風(fēng)機(jī)，經(jīng)測(cè)量，噪聲達(dá)到90dB (A)，超過(guò)了國(guó)家頒發(fā)的《工業(yè)企業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定。我們?cè)谠O(shè)計(jì)中，在通風(fēng)機(jī)出口處加設(shè)了軟連接，在通風(fēng)機(jī)底座上加設(shè)了減振墊，在通風(fēng)機(jī)上又加設(shè)了隔聲罩(見(jiàn)圖8)，收到了明顯效果，設(shè)置隔聲和減振裝置后，經(jīng)測(cè)量，通風(fēng)機(jī)的噪聲為67.6dB (A)，大大低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的85dB (A)。
5、研制的過(guò)程
    由于初次研制開(kāi)發(fā)這種全密封氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)，且直接應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，有很大的技術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)，因此我們自始至終采取比較謹(jǐn)慎的步驟。
    首先我們到了大連北良港、大連港散糧碼頭公司等地進(jìn)行調(diào)研，實(shí)地考察了犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)的使用情況。在大連北良港和大連港散糧碼頭公司，我們看到了美國(guó)BROCK公司最新生產(chǎn)的帶寬1.2 m，輸送效率1 000 t/h全封閉單雙犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)，它的卸料器采用單犁式，承載帶支承采用雙錐槽形托輥，托輥軸承為外置式，回程帶支承采用高分子量耐磨襯板，采用重力張緊。從而對(duì)國(guó)外犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)的制造和使用情況有了大致了解。同時(shí)我們查閱了國(guó)內(nèi)外有關(guān)雜志刊登的犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)文獻(xiàn)資料，對(duì)其輸送機(jī)的理論計(jì)算、結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了深入的探討和研究，經(jīng)反復(fù)論證和優(yōu)選，建立了自己的設(shè)計(jì)理論模型，確立了合理的卸料器及氣室盤槽結(jié)構(gòu)形式，然后才進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，經(jīng)業(yè)主有關(guān)部門審查通過(guò)后，再進(jìn)行初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。
    為了穩(wěn)妥起見(jiàn)，在氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)正式開(kāi)工制作之前，我們已經(jīng)制作了一臺(tái)1 000 t/h大型樣機(jī)在廠內(nèi)進(jìn)行了試驗(yàn)，經(jīng)運(yùn)行并測(cè)試有關(guān)數(shù)據(jù)后才進(jìn)行了車間制作。尤其對(duì)新研制的樣機(jī)進(jìn)行了反復(fù)試驗(yàn)。經(jīng)測(cè)試糧食破碎率低，能全部卸凈輸送帶上的糧食，對(duì)輸送帶磨損小，達(dá)到了預(yù)期效果。
    為了保證質(zhì)量，我們制作了專用胎具，所有盤槽用胎具成型和鉆孔。龍骨架用折彎?rùn)C(jī)成型，以保證形狀和尺寸的準(zhǔn)確。所有的支承板及密封板采用沖孔。在制造期間，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格執(zhí)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)，專人負(fù)責(zé)質(zhì)檢，發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品重新返工，及時(shí)糾正不合理的制作T序。
    在安裝過(guò)程中，保證各卸料器定位準(zhǔn)確，氣室盤槽連接處高差順輸送帶方向不超過(guò)0.5 mm；逆輸送帶方向不超過(guò)0.2 mm，在全長(zhǎng)上高差不得大于5 mm。氣室盤槽中心線與安裝基準(zhǔn)線的重合度在任意長(zhǎng)度內(nèi)不大于3 mm，全部長(zhǎng)度內(nèi)不大于5 mm。保證氣室段間的連接牢固，不得松動(dòng)出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。
    氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)安裝完畢，我們進(jìn)行了空載和滿載試驗(yàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)如下：①氣墊托盤空載試驗(yàn)測(cè)得：氣室平均壓力630 Pa，氣膜平均厚度2.00 mm。②氣墊托盤滿載試驗(yàn)測(cè)得：氣室平均壓力1 250 Pa，氣膜平均厚度1.80 mm。③回程氣室空載試驗(yàn)測(cè)得：氣室平均壓力600 Pa，氣膜平均厚度2.60 mm。④回程氣室滿載試驗(yàn)測(cè)得：氣室平均壓力600 Pa，氣膜平均厚度2.60 mm。滿足使用要求。
6研究成果的先進(jìn)性
    通過(guò)實(shí)際使用和測(cè)試，研究開(kāi)發(fā)的全封閉氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①研究開(kāi)發(fā)了復(fù)合犁式、雙定位、氣墊托盤卸料器。該卸料器徹底解決了卸料時(shí)糧食破碎率高、輸送帶上有余料及輸送帶易磨損等難題，同時(shí)提高了輸送機(jī)的使用性、安全可靠性及維修性。②建立了氣墊托盤及回程帶氣墊支承設(shè)計(jì)理論模型，即平行平板間徑向流動(dòng)理論。該理論較全面地考慮了影響氣墊形成的諸多因素，客觀地反映了氣墊形成的機(jī)理，為耗氣量、風(fēng)量、風(fēng)壓等主參數(shù)的確定建立了新的理論基礎(chǔ)，為氣孔的合理布置提供了新方法。③對(duì)通風(fēng)機(jī)的主參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)通風(fēng)機(jī)的流量和氣室壓力計(jì)算機(jī)優(yōu)化求解，求出最小值。從測(cè)試數(shù)據(jù)中可以看出，用這種方法計(jì)算出的通風(fēng)機(jī)功率是最低的。④優(yōu)選盤槽結(jié)構(gòu)型式。通過(guò)優(yōu)選，選出了既保證輸送帶運(yùn)行平穩(wěn)又制作容易的直邊圓弧盤槽結(jié)構(gòu)。⑤采用全封閉型結(jié)構(gòu)，解決了粉塵外逸問(wèn)題。在輸送機(jī)上設(shè)置上密封罩，側(cè)密封罩及頭、尾密封罩，密封罩既拆裝方便密封性又好。卸料器裝置也做成全密封的。為了防止密封罩內(nèi)氣壓過(guò)大在輸送機(jī)密封罩上設(shè)置了除塵吸口，解決了粉塵外逸問(wèn)題。⑥研制新型導(dǎo)料槽，解決輸送帶跑偏問(wèn)題。將導(dǎo)料槽做成特殊結(jié)構(gòu)，既保證物料通過(guò)能力又能對(duì)中。經(jīng)試驗(yàn)，在各種工況下都能保證供料對(duì)中，輸送帶不跑偏。⑦設(shè)置隔聲和減振裝置，解決了風(fēng)機(jī)噪聲問(wèn)題。在通風(fēng)機(jī)上設(shè)置了軟連接，減振墊，隔聲罩等裝置，消聲效果明顯。經(jīng)測(cè)量，其噪聲僅為67.6 dB  (A)，遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)85 dB (A)。⑧通過(guò)實(shí)際使用和測(cè)量，我們研究開(kāi)發(fā)的全封閉氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)其技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理，使用性能好，過(guò)載能力強(qiáng)，維護(hù)方便，安全可靠。整機(jī)性能指標(biāo)達(dá)到甚至優(yōu)于國(guó)外同類產(chǎn)品。
7、結(jié)論
    通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的調(diào)查和國(guó)內(nèi)外設(shè)備的比較，開(kāi)發(fā)的全封閉氣墊托盤復(fù)合犁式多點(diǎn)卸料帶式輸送機(jī)具有獨(dú)創(chuàng)性和先進(jìn)性，為增加利稅和工作崗位開(kāi)辟了一個(gè)新的增加點(diǎn)，該設(shè)備已經(jīng)使用到內(nèi)蒙古突泉國(guó)儲(chǔ)庫(kù)、江西省糧油集團(tuán)金佳谷物有限公司市場(chǎng)前景看好，應(yīng)該大力推廣使用。