趙 峰 ，柳軼明 ，王向東 ，劉 配 ，劉建華

（1.中糧工程裝備無錫有限公司，江蘇 無錫 214063；2.無錫中糧工程科技有限公司，江蘇 無錫 214035）

隨著物流和包裝行業(yè)的不斷發(fā)展，在日常的糧食、飼料、淀粉、水泥及礦物等粉、粒狀物體，廣泛采用噸包袋來進行包裝和運輸。一般噸包在拆袋投料時，人工進行噸包袋的拍打與清理，勞動強度大，粉塵外溢嚴重，降低該過程的工作強度和改善工作環(huán)境顯得日益重要。針對噸包拆袋投料站的拆袋和卸料進行創(chuàng)新設(shè)計，設(shè)計的新設(shè)備可以降低現(xiàn)場操作的工作強度，改善工作環(huán)境，提高生產(chǎn)效率。

圖1 噸包拆袋投料站結(jié)構(gòu)示意圖

1 結(jié)構(gòu)和原理

噸包拆袋投料站主要由機架、電動葫蘆、四爪掛鉤、拍打機構(gòu)、拆袋倉、人工投料站和電控系統(tǒng)組成。在工作過程中，將噸包運至噸包拆袋投料站旁固定區(qū)域內(nèi)，首先用電動葫蘆對噸包袋起吊，然后沿導(dǎo)軌進行橫向平移，當電動葫蘆移至機架中心時落袋；當噸包袋落至與拍打機構(gòu)接觸時停止，將噸包袋的出口置于夾袋機構(gòu)中，將噸包袋袋口用夾緊機構(gòu)夾緊，解開扎口繩；再次啟動拍打機構(gòu)開始卸料，在整個卸料過程中對噸包袋的四角進行拍打輔助卸料，最后物料經(jīng)拆袋倉落至人工投料站振動篩上進行篩理。

1.1 機架

機架由四條支腿、四組橫撐和導(dǎo)軌組成。支腿在中間分為兩段，便于運輸，支腿底部設(shè)有安裝固定的地腳板；在機架的頂部設(shè)置有供電動葫蘆來回移動的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌伸出機架部分，用來吊裝固定區(qū)域內(nèi)的噸包袋。安裝時兩段支腿采用高強度螺栓進行連接，四條支腿底部的地腳鋼板需與基礎(chǔ)連接牢固，防止使用過程中機架失穩(wěn)傾倒。

1.2 電動葫蘆

電動葫蘆為外購件，其選型也很重要，它會直接影響設(shè)備的整體高度和吊裝安全。本設(shè)備選用的是低凈空環(huán)鏈電動葫蘆，該電動葫蘆大大縮短了吊鉤和橫梁之間的距離，具有極低的凈空間尺寸，可以在有限的空間內(nèi)使用，進一步降低了安裝高度的要求。噸包袋的常用規(guī)格有 900×900×1 000 mm、900×900×1 300 mm、1 000×1 000×1 000 mm 、1 000×1 000×1 300 mm等，最大為容積為1.3 m3，根據(jù)糧食行業(yè)常用物料容重（常用物料容重見表1），糧食行業(yè)采用噸包袋包裝運輸時，重量均小于1 t，電動葫蘆選型為額定起重量為2 t的電動葫蘆。

表1 常用物料容重表

1.3 四爪掛鉤

四爪掛鉤主要由防脫掛鉤、十字撐、加強筋和吊環(huán)組成。十字撐的尺寸與所使用噸包袋的尺寸相匹配，其采用方管組焊制作，盡量避免噸包袋在吊裝過程中斜拉而使噸包袋承受橫向的分力，延長噸包袋的使用壽命；上部設(shè)有加強筋進行加強，在十字撐的端部設(shè)置有端部墊板和防脫掛鉤，吊裝時將吊環(huán)掛在電動葫蘆的吊鉤上，將噸包袋的四個角的吊帶掛在該四爪掛鉤的四個防脫掛鉤上進行起吊，防脫掛鉤能有效的防止吊裝過程中由于噸包袋晃動等引起的脫鉤，保證吊裝安全。

1.4 拍打機構(gòu)

拍打機構(gòu)主要由拍打板、拍打氣缸組成。其中氣缸底座安裝在支腿上，氣缸的Y型接頭連接拍打板的上部，拍打板的底部通過鉸鏈連接在橫撐上。拍打氣缸、拍打板和鉸鏈形成了一個連桿機構(gòu)，在氣缸伸縮時，帶動拍打板做往復(fù)運動。在噸包袋卸料過程中，通過電控系統(tǒng)控制氣缸往復(fù)運動，驅(qū)動拍打板對噸包袋的四個角進行拍打，有效的縮短了噸包袋的卸料時間，提高了生產(chǎn)效率。

1.5 拆袋倉

拆袋倉安裝在拍打機構(gòu)的下部，由接料斗、導(dǎo)向桿、內(nèi)筒、操作門、吸風(fēng)口、壓緊氣缸和緩存斗組成，在緩存斗的兩側(cè)安裝有壓緊氣缸，壓緊氣缸的上部連接有接料斗，并配有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿在氣缸伸縮時起導(dǎo)向作用，避免壓緊氣缸承受豎直方向以外的力。當噸包袋落袋至接料斗時，打開操作門，將噸包袋袋口套在內(nèi)筒上，然后壓緊氣缸收縮，接料斗在壓緊氣缸的驅(qū)動下接料斗下部和內(nèi)筒上部將噸包袋袋口壓緊，關(guān)閉操作門，開始卸料。同時在緩存斗上設(shè)有吸風(fēng)口，避免粉塵外溢，見圖2。

圖2 拆袋倉示意圖

1.6 人工投料站

人工投料站的設(shè)置使該噸包拆袋投料站具備了噸包袋投料和小包裝袋的人工投料兩種使用功能，人工投料主要是針對25 kg以下小包裝袋的投料，可以根據(jù)投料產(chǎn)量的要求配備相應(yīng)規(guī)格型號的人工投料站。

人工投料站由投料斗和振動篩組成，投料斗的前面是投料活門，使用噸包投料時，該活門處于關(guān)閉狀態(tài)，當采用人工投料時，打開該活門即可進行人工投料，同時在投料斗的后面也設(shè)置有吸風(fēng)口，減少投料過程中粉塵外溢，改善工作環(huán)境；振動篩位于投料斗的底部，對噸包投料和人工投料進行篩分除雜，可以有效防止大塊物料和繩頭等雜質(zhì)進入工藝系統(tǒng)。振動篩是通過振動電機驅(qū)動做平面回轉(zhuǎn)運動，達到篩理除雜效果，其中振動篩的振幅可以根據(jù)不同的物料特性進行調(diào)整，篩網(wǎng)網(wǎng)孔的大小也可根據(jù)處理物料進行選配。人工投料時，把小包裝袋放置到投料口，用刀將袋口劃開，直接將物料傾倒入投料口，小包裝袋放置到一邊，最后統(tǒng)一收集處理。

2 應(yīng)用與特點

由于噸包袋在裝卸、搬運方面使用方便、裝卸效率高，并且在運輸和投料過程中不易拋撒、損耗少，所以在糧油、食品、化工等粉體行業(yè)使用噸包袋包裝運輸越來越多，噸包拆袋投料站被廣泛應(yīng)用于噸包袋的投料系統(tǒng)中，該噸包拆袋投料站各部分動作通過PLC自控系統(tǒng)進行控制，操作簡單，自動化程度高，所有操作均可以在遙控器或者電控箱上操作完成。降低了操作者的勞動強度，改善了現(xiàn)場工作環(huán)境，滿足了日益提高的環(huán)保要求。該噸包拆袋投料站底部設(shè)置人工投料口，使小包裝投料和噸袋投料合二為一，簡化了投料工藝，節(jié)省了安裝場地空間。

3 結(jié)語

目前噸包投料系統(tǒng)越來越多地采用噸包拆袋投料站進行投料，自動化程度高，其下部的振動篩避免了投料過程中大塊物料和繩頭等雜質(zhì)進入工藝系統(tǒng)，吸風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置防止投料過程粉塵外溢的情況。該設(shè)備降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，降低了物料損耗，為客戶提高了工作效率。