魏 建，劉曉雙，張 兵

(新疆綠原糖業(yè)有限公司，新疆 和靜 841311)

0 引言

新疆綠原糖業(yè)有限公司現為日處理甜菜4 000噸的國有中型綜合制糖企業(yè)。近年來公司在甜菜收購工作中采用了計算機信息系統(tǒng)，實現了信息化，提高了收購工作進度。為了在每年的11月份土地上凍前收購到足夠的甜菜，只有加大甜菜收購量，將大量的甜菜收購后直接堆放在甜菜堆場中，新疆綠原糖業(yè)公司平均每年在甜菜堆場收購后儲存的甜菜量大約15萬噸左右，這部分甜菜在甜菜堆場現場收購，車輛直接到在地面上后，用鏟車做堆，對于甜菜中夾帶的泥土只能通過人員目測扣除，無法做到完全準確，容易引起與菜農的糾紛，造成糖廠與菜農之間的矛盾，更為嚴重的是含泥土較多的甜菜卸下做堆后，容易造成甜菜保藏過程中腐爛變質，給糖廠造成更大的損失。為了解決上述問題，新疆綠原糖業(yè)公司自主開發(fā)研制了一套滿足糖廠需要的具有自主知識產權的移動式甜菜除土堆垛設備。

1 總體設計

1．1 甜菜除土設備設計要求

移動式甜菜除土堆垛機由1個卸車平臺、1條甜菜鏈條主皮帶機、1臺除土床和1條懸臂皮帶機組成。系統(tǒng)采用卸車平臺與主體皮帶機垂直的結構，車輛上到卸車平臺上，用液壓系統(tǒng)控制卸車平臺上端抬起角度，使甜菜順利卸到甜菜鏈條主皮帶機上，經過主皮帶機運輸到除土床上進行甜菜與泥土的分離，經過除土床除土后，甜菜中的泥土卸到交售車輛中拉走返回農田，甜菜經過除土床后被送至懸臂皮帶上，被卸入兩側進行堆垛。

1．2 設計方案

移動式甜菜除土堆垛機總長度達到40米，高度7.5米，卸車平臺長度19.5米，能夠滿足總長度17米、總重量不超過100噸的大型甜菜運輸車輛的卸車、除雜、堆垛，整臺機器設計安裝14組車輪，由一臺裝載機牽引行走。前期設計時準備采用自走式行走方式，采用一套電力驅動的主動輪、配合液壓驅動的轉向輪行走系統(tǒng)，在設計過程中發(fā)現如要配備上述系統(tǒng)，將大大增加設備的復雜程度，整個系統(tǒng)的功耗增大50%，因設備尺寸較大，轉彎半徑大，在場地移動式還需要裝載機輔助牽引轉彎，所以最終采取了牽引行走的移動方式，這樣可簡化行走系統(tǒng)的設計，降低系統(tǒng)功耗，通過牽引實現整體設備的靈活、快速移動，大大提高了工作效率。

移動式除土堆垛機需在甜菜做堆場地內整體移動，其動力采用電力驅動，供電方式有電纜供應市電和安裝發(fā)電機供電兩種方式，考慮到目前甜菜糖廠甜菜做堆場地一般都在室外空曠地帶，場地面積一般在50-100畝左右，供應市電需要在場地內設置多處市電接入點，或者采用較長的單根電纜，隨設備移動供電，因甜菜交售過程中場地內會有大量的車輛聚集，市電接入點或移動電纜設置在場地內均存在較大的安全隱患，所以最終采用了發(fā)電機供電的方式，在設備上安裝了一臺150 KW的柴油發(fā)電機，隨設備移動供電。

總體設計方案如下圖所示。

圖1 設備總體布置圖

2 主要部件設計及結構特點

2．1 設計卸車平臺與主體皮帶機垂直的結構，車輛上到卸車平臺上，用液壓系統(tǒng)控制卸車平臺上端抬起角度，使甜菜順利卸到甜菜鏈條主皮帶機上。

卸車平臺總長度19.5米，分為底座和翻車臺兩部分，通過尾部的鉸鏈連接在一起，使翻車臺能夠在底座上自由翻轉。卸車平臺兩側各設置一臺液壓油缸，油缸采用三級活塞油缸，最大行程6.5米，單臺油缸最大垂直舉升力75噸，卸車時車輛倒入翻車臺上，到達卸車位置時后輪被擋輪板頂住，車輛前輪軸采用棘輪拉緊器用鋼絲繩鎖死，確保車輛在翻起后不會傾覆，液壓油缸緩慢頂起翻車臺，在起升過程中甜菜從車輛尾部卸下。

通過試驗發(fā)現干凈甜菜的安息角度約為35度，含土10%甜菜的安息角度約為40度，為確保甜菜能夠完全卸下，液壓油缸在最大行程時翻車臺的傾斜角度達到50度。卸車平臺的底座在卸車過程中放置在地面上，通過設計使翻車臺在水平狀態(tài)和卸車狀態(tài)下，翻車臺(包括車輛)重心的垂線始終落在底座的中部，使卸車平臺在工作過程中不會發(fā)生向前后方向傾覆，確保了卸車過程的安全。兩側液壓油缸安裝液壓鎖裝置，在發(fā)生油管爆裂或斷電事故時能夠切斷油路，防止液壓油缸意外下落發(fā)生事故。

卸車平臺通過鉸鏈裝置與主設備框架連接在一起，卸車平臺底座四周設計了4個車輪，工作時通過小液壓油缸將四個車輪升起，使卸車平臺底座放置在地面上，卸車過程底座與地面直接接觸，車輪不受力。需要移動時小液壓油缸將四個車輪放下，使卸車平臺底座升起、車輪受力，底座脫離地面以便于行走。

圖2 甜菜卸車平臺

2．2 甜菜經過主鏈條皮帶機運輸到除土床上進行甜菜與泥土的分離，經過除土床除土后，甜菜中的泥土通過除土斗卸到交售車輛中拉走返回農田。

圖3 移動式甜菜除土堆垛機頭部結構

甜菜經過除土床后被送至甜菜懸臂皮帶上，被卸入兩側進行堆垛。懸臂皮帶能夠實現上下、左右四個方向的擺動，使甜菜堆垛的最大高度達到7.5米，寬度達到13米。

3 結束語

移動式甜菜除土堆垛機自2018年10月在綠原糖業(yè)公司投入運行后，通過1個生產期的運行，日處理甜菜能力達1 500噸，做堆時間30天，處理甜菜45 000噸，每年能夠為糖廠減少泥土收購量2 000噸。

(1)除土堆垛機處理后的甜菜，泥土和甜菜分離，泥土由交售的車輛帶回，解決了人工扣土不準確引起與菜農的糾紛的問題，保護了菜農和糖廠雙方的經濟利益。

(2)經過除土處理的甜菜，為綠原糖業(yè)公司的生產提供了優(yōu)質的原料，對制糖車間生產的正常進行起到了重要的作用，減輕了清洗工序的負荷，減少了污水的排放，降低了預處理工段的設備故障。

(3)除土機操作簡便，運行安全可靠，設備故障率低，能夠對總長不超過17米的半掛車輛、自卸式后翻車輛進行卸車堆垛，實踐證明該設備適應當前國內甜菜制糖企業(yè)的實際情況，適合在制糖企業(yè)中推廣，具有廣闊的應用前景。