陳松 劉靜

[摘要]針對(duì)當(dāng)前中小糧食企業(yè)普遍存在的集裝箱散糧卸貨難的問(wèn)題，本研究設(shè)計(jì)了集裝箱散糧卸貨裝置。首先分析了集裝箱散糧卸貨的現(xiàn)狀及難度。然后介紹了該集裝箱散糧卸貨裝置的總體設(shè)計(jì)思路及輪廓概述、靜態(tài)結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程、主零部件設(shè)計(jì)思路。最后總結(jié)了該集裝箱散糧卸貨裝置的特點(diǎn)。希望該集裝箱散糧卸貨裝置能在生產(chǎn)實(shí)際中得到應(yīng)用，為廣大中小糧食企業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

[關(guān)鍵詞]散糧;卸貨;滾筒;平皮帶;刮板

中圖分類號(hào)：U169 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202001

當(dāng)前，我國(guó)糧食綜合生產(chǎn)能力在世界上已經(jīng)處于較高水平。但是，糧食流通卻還處于較低水平的發(fā)展階段。糧食流通包括包糧和散糧兩種形式。包糧流通不僅涉及中間環(huán)節(jié)多、工作效率低，并且需要大量包裝材料、人力物力。而散糧流通的主要優(yōu)勢(shì)就是機(jī)械化水平高、效率高，還節(jié)省包裝材料、運(yùn)費(fèi)。世界上許多工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家已經(jīng)不再采用包糧流通這種落后的流通形式，而是采用散糧流通。我國(guó)也在20世紀(jì)末開(kāi)始了包糧流通向散糧流通形式的轉(zhuǎn)變，而采用集裝箱運(yùn)輸正是進(jìn)行散糧流通的主要方式[1]。但是，集裝箱散糧的裝卸環(huán)節(jié)在某些場(chǎng)合卻難度較大。

縱觀集裝箱內(nèi)散糧的裝卸現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，在港口集裝箱碼頭和大型糧食企業(yè)，可以裝備集裝箱專用裝卸設(shè)備，但是這些設(shè)備單臺(tái)價(jià)格都在幾百萬(wàn)到幾千萬(wàn)不等，價(jià)格昂貴，中小糧食企業(yè)難以配備，并且受工作場(chǎng)地局限，也難以使用。比如，在卸貨過(guò)程中，吸糧機(jī)雖然能夠解決卸糧問(wèn)題，但是價(jià)格較貴、電耗較大，對(duì)于中小糧食企業(yè)來(lái)說(shuō)不是經(jīng)濟(jì)的方法。而集裝箱車的專用翻板卸糧和集裝箱液壓裝卸平臺(tái)，由于集裝箱車的數(shù)量有限難以配備到中小糧食企業(yè)和工作場(chǎng)地，也難以普及使用[2]。由此，很多中小糧食企業(yè)只能采用箱不離車的辦法，用人工解決集裝箱散糧卸貨問(wèn)題。而隨著勞動(dòng)力人口的緊缺加大、人員工資上漲等一系列問(wèn)題，使得中小糧食企業(yè)生產(chǎn)中的卸糧難問(wèn)題突出，對(duì)中小糧食企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展都產(chǎn)生了極大的影響。針對(duì)這種狀況，國(guó)內(nèi)許多專家、科研院所都相繼研發(fā)了集裝箱散糧裝卸工藝及設(shè)備，比如移動(dòng)式散糧裝車輸送機(jī)、移動(dòng)式拋糧機(jī)、移動(dòng)式吸糧機(jī)等[3]，這些工藝及設(shè)備在一定程度上解決了集裝箱散糧裝卸的部分問(wèn)題。

作為全國(guó)唯一的一所糧食職業(yè)院校，為糧食企業(yè)服務(wù)是應(yīng)盡的義務(wù)。在走訪糧食企業(yè)、去企業(yè)社會(huì)實(shí)踐的過(guò)程中，本團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一些中小糧食生產(chǎn)加工企業(yè)在糧食流通過(guò)程中產(chǎn)生的卸糧難問(wèn)題，而本次研究就是針對(duì)中小糧食企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況，研究出一種結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、方便推廣的小型集裝箱散糧卸貨裝置。

1 集裝箱散糧卸貨裝置設(shè)計(jì)思路及輪廓概述

在集裝箱散糧箱不離車的卸貨中，如果不能采用集裝箱傾斜卸貨的方法，打開(kāi)箱門后，除小部分散糧自流出箱外，箱內(nèi)大部分散糧將無(wú)法流出，在箱內(nèi)呈斜面狀分布。對(duì)于這部分散糧的卸貨，就是本次研究需要考慮的問(wèn)題。研究的設(shè)計(jì)思路是采用平皮帶和刮板組合的方式將散糧逐步從集裝箱內(nèi)“扒”出箱外，達(dá)到卸貨目的。

集裝箱散糧卸貨裝置由操作臺(tái)和扒糧帶兩大部件組成。操作臺(tái)內(nèi)由減速電機(jī)、鏈傳動(dòng)、控制開(kāi)關(guān)等零部件組成，為扒糧帶提供動(dòng)力;扒糧帶主要由扒糧帶框，主、從動(dòng)滾筒，傳動(dòng)軸，平皮帶，刮板等零部件組成（見(jiàn)圖1）。

2 集裝箱散糧卸貨裝置靜態(tài)結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程

集裝箱散糧卸貨裝置的操作臺(tái)內(nèi)，安裝有減速電機(jī)，電動(dòng)機(jī)末端有鏈傳動(dòng)裝置。操作臺(tái)面上有控制按鈕實(shí)現(xiàn)卸糧操控。在扒糧帶部件中，扒糧帶框作為支承，兩端裝有傳動(dòng)軸，主、從動(dòng)滾筒等。平皮帶上固定了刮板并套在主、從滾筒上。當(dāng)開(kāi)始散糧卸貨時(shí)，通過(guò)減速電機(jī)、主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、鏈條進(jìn)行鏈傳動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)扒糧帶上主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。由于平皮帶和滾筒之間的摩擦力使平皮帶開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，平皮帶隨滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)而環(huán)形運(yùn)動(dòng)，使刮板完成集裝箱內(nèi)的散糧移（推）動(dòng)，最終完成“扒”糧卸貨。

在卸貨時(shí)，把扒糧帶自由地放置在集裝箱內(nèi)的散糧堆上，緊固于平皮帶上的刮板則倒插入散糧內(nèi)以刮運(yùn)散糧。當(dāng)通過(guò)操作臺(tái)上的開(kāi)關(guān)開(kāi)啟卸貨裝置時(shí)，同刮板及平皮帶相接觸的一小部分散糧首先被刮板刮運(yùn)輸送向卸糧口，大部分散糧被這一小部分被刮運(yùn)的散糧帶動(dòng)著輸送至卸糧口。隨著集裝箱內(nèi)散糧的輸出，糧位高度發(fā)生改變。此時(shí)，扒糧帶在散糧堆面上的高度及位置可以通過(guò)在操作臺(tái)上調(diào)節(jié)牽引繩的角度進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)糧位高度的變化。由于糧食的散落性，扒糧帶周圍的散糧會(huì)自動(dòng)流向平皮帶和刮板，從而使散糧卸貨連續(xù)進(jìn)行。

3 集裝箱散糧卸貨裝置主要零部件設(shè)計(jì)思路

集裝箱散糧卸貨裝置的傳動(dòng)裝置安裝在操作臺(tái)內(nèi)部[4]。采用減速電機(jī)可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作量、節(jié)省空間。鏈傳動(dòng)是糧食機(jī)械經(jīng)常采用的傳動(dòng)方式，它可以保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，承載能力大、效率高，在工作條件惡劣、粉塵較大的卸糧場(chǎng)地比較適用[5]。

集裝箱散糧卸貨裝置的主要部件是扒糧帶。其中的平皮帶是牽引構(gòu)件不承載物料，可選用不加覆蓋橡膠層的帆布芯橡膠帶，帶寬選用B315mm，既可以牽引運(yùn)動(dòng)又易于在其上固接刮板，帶子的彈性在扒糧時(shí)還具有減振作用[6-7]。刮板是推動(dòng)散糧運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，為了減輕重量，可以采用非標(biāo)準(zhǔn)的型式，用厚度在15～20mm、寬度比平皮帶小15mm的木質(zhì)板材即可，并用輕型角鐵固定在平皮帶上，使扒糧工作安全可靠。滾筒可以采用鑄鐵或鋼板焊接制成。為了減輕重量，也可以將滾筒焊成鏤空型。為了減少平皮帶繞過(guò)滾筒時(shí)的彎曲而產(chǎn)生疲勞破壞，滾筒的直徑尺寸不能過(guò)小，直徑400mm、寬度400mm的滾筒較適合。扒糧帶框?yàn)榭蚴浇Y(jié)構(gòu)，兩端各有一組剖分式軸承座以安裝傳動(dòng)軸和滾筒等。

該散糧卸貨裝置為移動(dòng)式裝卸機(jī)械。操作臺(tái)下方裝有滾輪，以供移動(dòng)之用，為了便于移動(dòng)，應(yīng)盡量裝置大直徑的輪子。操作臺(tái)上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)牽引繩長(zhǎng)度的手柄，以調(diào)節(jié)扒糧帶的傾斜角度。為了防止操作臺(tái)因扒糧帶偏重而傾倒，可以在操作臺(tái)下方加裝配重塊以保證安全。操作臺(tái)上安裝有各種電器控制按鈕，控制完成卸糧所需的各種運(yùn)行操作。

4 集裝箱散糧卸貨裝置的特點(diǎn)

糧食企業(yè)所用的原料都是數(shù)量非常龐大的物料，原料通過(guò)集裝箱運(yùn)輸?shù)狡髽I(yè)生產(chǎn)場(chǎng)地后的卸貨是常見(jiàn)的工序之一。該集裝箱散糧卸貨裝置的研究，對(duì)中小糧食企業(yè)的糧食流通環(huán)節(jié)具有十分重要意義。它可以極大地減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，使糧食流通連續(xù)化、機(jī)械化、自動(dòng)化，生產(chǎn)成本得到降低，勞動(dòng)生產(chǎn)率得到提高。由于該裝置是以連續(xù)動(dòng)作的方式不間斷地卸料，因此不會(huì)因空載回程而引起卸貨間斷，能達(dá)到很高生產(chǎn)率。又因?yàn)槭禽^均勻的卸貨，且運(yùn)行速度平穩(wěn)，所以卸糧過(guò)程中所消耗功率變化不大[8]。另外，集裝箱規(guī)格尺寸統(tǒng)一，裝置通用性較好，大部分的集裝箱散糧卸貨均可以采用。除此以外，集裝箱散糧卸貨裝置還具有投資小、見(jiàn)效快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小及操作方便、使用靈活等特點(diǎn)，且制造安裝、維修非常方便。

由上述可知，中小糧食企業(yè)在生產(chǎn)實(shí)際中，應(yīng)用該集裝箱散糧裝置能夠有效地改善集裝箱散糧卸貨存在的難度，極大地減少集裝箱散糧卸貨的用工成本，從而促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展壯大。

參考文獻(xiàn)

[1] 張來(lái)林.集裝箱散糧運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀及其工藝的應(yīng)用[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2018（2）：96-98.

[2] 唐學(xué)軍.集裝箱散糧運(yùn)輸技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].糧油食品科技，2008（4）：19-21.

[3] 張峻嶺.散糧集裝箱裝卸運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展研究[J].糧食加工，2009（4）：78-82.

[4] 朱斌昕.糧食裝卸輸送機(jī)械[M].北京：中國(guó)財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社， 1984.

[5] 劉紅.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2015

[6] 毛廣卿.糧食輸送機(jī)械與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[7] 朱昱音.糧食集裝箱運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀與前景[J].東方企業(yè)文化，2011， （10）：128-129.

[8] 張永新.大連港散糧罐車直取裝箱工藝經(jīng)濟(jì)效益研究[D].大連： 大連海事大學(xué)，2013.

（下轉(zhuǎn)第頁(yè)）（上接第頁(yè)）