張杰

（金堆城鉬業(yè)股份有限公司金屬分公司，西安 710077）

1 多管推進式塔爐進出料循環(huán)系統(tǒng)簡介

多管推進式塔爐（以下簡稱多管爐）是2005 年引進的進口設備，主要用于鉬粉的二次還原生產中，爐管中的料舟進出、卸料、運輸、加料的循環(huán)由進出料循環(huán)系統(tǒng)完成。進出料循環(huán)系統(tǒng)由出料舟機構、翻轉倒料清舟機構、空料舟輸送步伐器、空料舟升降機構、落料機構、稱重加料機構、進料舟機構等組成?？刂撇糠种饕煽諝忾_關、中間繼電器、電源開關、電源指示燈、信號指示燈、位置傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、電磁閥、變頻器、一次/二次電氣設備、PLC 控制器（西門子S7-400）、通訊模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、直流電源、ProfiBUS 總線和上位操作員站組成。

落料機構完成稱重加料機構上部周轉料倉的卸料工作，通過周轉料倉下部輸送到加料機構，它由料倉、錐形漏斗、電機、葉片及電氣控制單元組成，具有輸送速度可調、工作參數(shù)可選擇的功能。運行時，料倉閥門打開，料倉內物料靠自重落入錐形漏斗內，電機帶動葉片旋轉將物料輸送至加料機構中，輸送物料量達到設置值時，電機停轉，停止卸料。圖1為原落料機構結構示意圖。

圖1 原落料機構結構示意圖

2 落料機構存在的問題

（1）葉片磨損嚴重。電機帶動葉片在物料中旋轉，葉片磨損嚴重，更換葉片費時、費力，設備維護困難，影響生產正常運行。

（2）物料出現(xiàn)篷料、堆積。運行過程中，周轉料倉中物料落料時，物料出現(xiàn)篷料、堆積，導致電機空轉，加料機構箱體內無料可加。

3 解決方案

根據(jù)落料機構基本功能及相關機械結構，結合生產工藝基本要求，改造原落料結構和周轉料倉。

落料機構改為頂升落料機構（如圖2 所示），它由底座、稱重傳感器、落料基座、氣囊式頂升增力氣缸、鎖緊氣缸、增壓閥、儲氣罐、氣動振動器、真空吸盤氣動振動器等設備組成，取代原來的電機、葉片式落料機構?？刂撇糠钟涉i緊氣缸位置傳感器、氣囊式氣缸位置傳感器、控制電磁閥、稱重傳感器等組成。

改造后的周轉料倉倉口選裝錐形閥（如圖3 所示）取代原有的蝶閥。錐形閥由閥體、隔離環(huán)、密封氣囊［1］、彈簧、密封套、活動法蘭、梯形螺栓、扭轉鎖套、保護環(huán)組成。

圖2 改進后的落料機構結構示意圖

其各部件的動作過程為：（1）將裝有料的料倉裝在落料機構上。（2）將選擇開關1 旋在鎖倉位，鎖緊氣缸鎖住料倉，同時密封氣囊充氣密封，擺桿氣缸將料倉振動機構置于工作位置使真空吸盤緊貼料倉。（3）增壓閥給儲氣罐充氣到設置壓力，當周轉料倉下部的加料機構內物料低于最小設定值時，需要啟動落料裝置，先將選擇開關2 旋在落料位，然后給觸發(fā)信號，頂料機構開始工作，錐形漏斗小振動器振動，粉料徐徐流下落入加料機構箱體內，達到加料機構最大設定值。信號取消后，頂料氣缸停止加料，同時小振動器停振。頂料氣缸在加料中是按照頂起5s 和下落5s的周期運行加料，加料信號取消后，頂料氣缸立即下落。（4）如果料倉內原料下料不暢，將選擇開關3 旋在振動位，真空吸盤機構將吸住中轉倉壁，同時料倉振動機構啟動輔助下料，輔助下料結束后，將選擇開關3 旋在停振位，真空吸盤機構解除吸附和料倉振動機構停止。（5）如果通過稱重儀表發(fā)現(xiàn)料倉中原料用完后，將選擇開關1 旋在解鎖位，料倉解除栓鎖，同時密封氣囊解除密封，擺桿氣缸退回，可以將空倉換下，裝滿物料后重復以上操作。

圖3 錐形閥結構示意圖

4 參數(shù)的確定

4.1 周轉料倉錐閥閥體的尺寸

每個周轉料倉的裝料量為1.2t，為了保證物料下落量能夠滿足加料機構的要求，周轉料倉內的錐閥閥體和支撐密封罐體尺寸必須確定好。錐閥閥體的尺寸直接決定物料下落量和支撐密封罐體尺寸，如果尺寸不合適，錐閥閥體與料倉開啟間隙調整起來比較困難，物料下落量也難以控制。把錐閥閥體尺寸定為高h=380mm、直徑D=446mm，錐閥閥體開啟間隙易控制，從而較好地保證了物料下落量的要求。

4.2 氣囊式頂升增力氣缸和增壓閥、儲氣罐的選擇

頂升壓力的大小是一個非常關鍵的尺寸，它的大小決定了錐閥組件的開啟速度和高度，根據(jù)料倉內物料和錐閥閥體組件的重量，可以計算出頂升壓力的大小P=800kg，根據(jù)工作要求和條件限制，選擇無沖擊現(xiàn)象和無撞擊噪聲的帶緩沖的FESTO 氣囊式頂升增力氣缸［2］，型號EB-165-125，在工作壓力為P=0.075MPa，氣缸的推力F=3.5～9.8kN，再確定雙倍帶減壓閥的增壓閥型號DPA-100-10，輸入壓力P1=0.2～0.8MPa，輸出壓力P2=0.4～1MPa，確定儲氣罐的壓力P=1MPa。

4.3 氣囊式頂升增力氣缸頂升壓力和行程的調節(jié)

氣囊式頂升增力氣缸的頂升力大小，可通過調節(jié)系統(tǒng)供氣壓力和調節(jié)錐閥上的梯形螺紋螺栓而改變預緊壓縮彈簧的預緊力，在行程不變時，供氣壓力越大頂升力越大，根據(jù)所需頂升壓力調節(jié)系統(tǒng)供氣壓力；錐閥上的梯形螺紋螺栓的調節(jié)，可以改變預緊壓縮彈簧的預緊密封力，螺栓擰進越多、彈簧壓縮越多、錐閥的自然密封壓力越大;反之，彈簧擰出越多、彈簧壓縮越少、錐閥的自然密封壓力越小，可在工作現(xiàn)場調節(jié)到最佳狀態(tài);氣囊式頂升增力氣缸的行程可通過行程限位螺栓進行調節(jié)，根據(jù)錐形閥開啟大小，調節(jié)限位螺栓，控制落料量。

5 結語

落料機構和周轉料倉改進后，解決了葉片磨損問題及料倉物料篷空堆積問題。

［1］張洪雁，曹壽德，王景鶴.高性能橡膠密封材料［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2007.