孫文浩
摘要:根據(jù)國(guó)內(nèi)建設(shè)的多條種子加工生產(chǎn)線工藝布置和實(shí)際使用情況,從方便設(shè)備使用與檢修,提高生產(chǎn)效率的角度出發(fā),介紹常用種子加工設(shè)備在生產(chǎn)線中的布置特點(diǎn),為種子企業(yè)在種子加工生產(chǎn)線建設(shè)過(guò)程中提供參考。
關(guān)鍵詞:種子加工生產(chǎn)線常用設(shè)備工作原理工藝布置
引言
種子加工生產(chǎn)線是種子企業(yè)實(shí)施種子精選、包衣和包裝等工作的重要生產(chǎn)工具,是提高種子凈度、飽滿程度、發(fā)芽率、外形尺寸一致性等綜合指標(biāo)的物質(zhì)基礎(chǔ)。種子加工生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)情況直接關(guān)系到種子產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和種子企業(yè)的加工成本,從而直接關(guān)系到種子企業(yè)的生存與發(fā)展。一個(gè)合理的布局設(shè)計(jì)可以使生產(chǎn)線的使用和檢修更加方便,減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率。
隨著我國(guó)種子加工行業(yè)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)許多種子加工企業(yè)建立了種子加工生產(chǎn)線,雖然這些生產(chǎn)線加工的種子在物理特性上各具差別,使用的加工設(shè)備和生產(chǎn)工藝也不盡相同,但其中主要的加工設(shè)備具有通用性。本文就曾經(jīng)設(shè)計(jì)現(xiàn)運(yùn)行良好的大型玉米、小麥、牧草種子加工生產(chǎn)線的情況介紹一下種子加工生產(chǎn)線常用設(shè)備的工藝布置經(jīng)驗(yàn),為我國(guó)種子加工生產(chǎn)線設(shè)計(jì)人員提供借鑒。
1.皮帶輸送機(jī)
1.1皮帶輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
皮帶輸送機(jī)是使用輸送帶連續(xù)輸送物料的設(shè)備。根據(jù)摩擦傳動(dòng)原理,由傳動(dòng)滾筒帶動(dòng)輸送帶運(yùn)動(dòng)。運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中皮帶和所承載的物料重量由皮帶托輥承托。負(fù)責(zé)提供動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)頭(出料端)附近,負(fù)責(zé)調(diào)整皮帶張緊程度和調(diào)整跑偏量的螺栓設(shè)置在機(jī)尾(進(jìn)料端)端面上,物料從機(jī)尾放到皮帶機(jī)上,經(jīng)由皮帶輸送到機(jī)頭處排出皮帶機(jī),完成整個(gè)工作過(guò)程。
1.2皮帶輸送機(jī)的布置要點(diǎn)
皮帶機(jī)在工作過(guò)程中,如遇皮帶跑偏現(xiàn)象,則需要在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下,以便調(diào)整機(jī)尾調(diào)整螺栓,一邊觀察皮帶跑偏現(xiàn)象是否糾正。這就要求布置上須做到皮帶機(jī)尾應(yīng)安置在操作工人能夠直接或者僅需低矮平臺(tái)幫助即可調(diào)整螺栓的高度,即皮帶機(jī)尾應(yīng)在地面或檢修平臺(tái)以上1.5米之內(nèi)為宜。皮帶機(jī)托輥軸承和機(jī)頭減速機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑油/脂在一個(gè)加工季節(jié)結(jié)束后需要重新加注,所以在布置皮帶機(jī)安裝位置時(shí),應(yīng)保證整條皮帶機(jī)在檢修工人登人字梯或其他輔助設(shè)備能夠檢修的高度內(nèi)為宜。
如因工藝布置原因,必須將皮帶機(jī)安置在空中,則在設(shè)計(jì)皮帶機(jī)支架的同時(shí)應(yīng)考慮制作皮帶機(jī)檢修通廊和上通廊的爬梯等附屬設(shè)備,方便工人的調(diào)整和檢修工作。
2.斗式提升機(jī)
2.1斗式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
斗式提升機(jī)是使用固定在皮帶上的畚斗垂直提升物料的連續(xù)輸送設(shè)備。根據(jù)摩擦傳動(dòng)原理,由主、從動(dòng)輪帶動(dòng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中畚斗隨皮帶運(yùn)動(dòng),從提升機(jī)底部舀入物料,經(jīng)皮帶運(yùn)動(dòng)提升至頂部主動(dòng)輪附近,然后經(jīng)離心力作用將畚斗內(nèi)物料甩向出料口出料,從而完成提升物料的過(guò)程。斗式提升機(jī)的主動(dòng)輪安裝在高處出料口附近,主動(dòng)輪由安裝在機(jī)頭處的電動(dòng)機(jī)和減速裝置驅(qū)動(dòng)。從動(dòng)輪安裝在提升機(jī)下部進(jìn)料口附近,從動(dòng)輪軸可通過(guò)設(shè)在提升機(jī)下部的張緊螺栓調(diào)整位置,用來(lái)張緊皮帶和調(diào)節(jié)皮帶跑偏現(xiàn)象。
2.2斗式提升機(jī)的布置要點(diǎn)
斗式提升機(jī)在工作過(guò)程中如遇皮帶跑偏現(xiàn)象,需要在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下一邊通過(guò)觀察窗觀察皮帶運(yùn)行情況,一邊調(diào)整張緊螺栓調(diào)整,直到糾正跑偏現(xiàn)象為止。在加工一批種子結(jié)束后,提升機(jī)底部會(huì)積聚一些物料,此時(shí)就需要抽掉提升機(jī)底部的擋料板,將物料排干凈后才可加工另一品種種子。提升機(jī)主要有在地面上和在地坑中安裝這兩種形式。無(wú)論采用何種安裝形式,提升機(jī)底部都應(yīng)方便操作工人接近,且距提升機(jī)底部水平方向至少0.6米范圍(可供一人蹲下操作提升機(jī)擋料板的范圍)內(nèi),盡可能避免出現(xiàn)影響工人調(diào)整和清料的障礙物。
斗式提升機(jī)機(jī)頭處一般都由廠方制作好檢修平臺(tái)與爬梯,在一個(gè)加工季節(jié)結(jié)束后可直接爬上檢修平臺(tái)維護(hù)機(jī)頭處設(shè)備。故在工藝布置時(shí),需要考慮檢修平臺(tái)高度與加工車(chē)間廠房房頂高度的差值應(yīng)大于1.5米,給提升機(jī)安裝時(shí)的吊裝工作提供必要空間。工人站在檢修平臺(tái)上檢修機(jī)頭設(shè)備時(shí)也不會(huì)顯得房頂過(guò)于低矮,以致影響檢修工作。
3.風(fēng)篩清選機(jī)
3.1風(fēng)篩清選機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
風(fēng)篩清選機(jī)的風(fēng)選功能主要是靠立式空氣篩來(lái)完成的,它根據(jù)種子的空氣動(dòng)力學(xué)特性,按照種子和雜質(zhì)臨界速度的不同,通過(guò)調(diào)整氣流的速度實(shí)現(xiàn)分離目的。種子通過(guò)空氣篩后進(jìn)入多層振動(dòng)篩,通過(guò)多層篩片孔的尺寸來(lái)進(jìn)行分選,從而實(shí)現(xiàn)除雜、精選、分級(jí)的功能。
大型風(fēng)篩清選機(jī)的風(fēng)選部分一般分為前、后吸風(fēng)系統(tǒng)兩部分。前吸風(fēng)系統(tǒng)吸除進(jìn)入機(jī)器的種子中較輕的雜質(zhì),輕雜經(jīng)前吸風(fēng)道吸入前沉降室沉降,并通過(guò)前沉降室攪龍排出機(jī)外。后吸風(fēng)系統(tǒng)吸除與好種子外形相同的蟲(chóng)蛀?;虿∪踝蚜#缓细褡蚜=?jīng)后吸風(fēng)道吸入后沉降室沉降,并通過(guò)后沉降室攪龍排出機(jī)外。特輕的粉塵通過(guò)機(jī)器除塵管道吸入除塵系統(tǒng)沉降去除。各風(fēng)道都有獨(dú)立的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)來(lái)控制風(fēng)道內(nèi)氣流的速度,風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)一般是通過(guò)安置在機(jī)器一側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)或者蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)控制。
大型種子風(fēng)篩清選機(jī)的篩箱一般有兩個(gè),每一個(gè)篩箱有2—3層篩片,各層篩片的篩上、篩下物均有對(duì)應(yīng)的側(cè)排出口排出雜料。機(jī)器的后部下方為主出料口,經(jīng)風(fēng)選和篩選未被淘汰的好種子從此出口排出。機(jī)器各出雜口排列在機(jī)器一側(cè)。機(jī)器的前立面一般設(shè)有活動(dòng)擋板,拆掉活動(dòng)擋板后即可將機(jī)器內(nèi)的篩片撤出更換,以便依照不同種子的尺寸與形狀更換合適規(guī)格的篩片。
3.2風(fēng)篩清選機(jī)的布置要點(diǎn)
風(fēng)篩清選機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中需要隨時(shí)觀察進(jìn)料暫存斗存料情況、各排雜出口出料情況、主出料口出料情況和后吸風(fēng)道觀察窗內(nèi)種子懸浮情況。如未達(dá)到生產(chǎn)要求,則需隨時(shí)調(diào)整進(jìn)料、前、后吸風(fēng)道風(fēng)門(mén)等各調(diào)節(jié)手輪,必要時(shí)還應(yīng)停機(jī)更換篩孔尺寸更合適的篩片。所以在機(jī)器的各側(cè)面應(yīng)設(shè)置走人平臺(tái),或在機(jī)器周?chē)粦?yīng)有障礙物阻礙工人觀察情況和調(diào)節(jié)各手輪。如果各出雜口無(wú)轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備運(yùn)輸機(jī)器內(nèi)流出的雜料,則需采用人工麻袋接料的方式收集,這時(shí)還應(yīng)考慮留出走人通道,方便工人將裝滿的麻袋運(yùn)離機(jī)器附近。風(fēng)篩清選機(jī)的前側(cè)應(yīng)至少留有稍寬于機(jī)器且距機(jī)器前立面1.5米距離的空間,方便工人更換篩片。
4.比重式清選機(jī)
4.1比重式清選機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
比重式清選機(jī)是按照物料在氣流與振動(dòng)作用下,在工作臺(tái)上按照密度的差異分層的原理分選物料的設(shè)備。
比重式清選機(jī)工作過(guò)程中,設(shè)備底部的多臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)向臺(tái)面上鼓風(fēng),臺(tái)面本身同時(shí)振動(dòng),比重大的物料向工作臺(tái)高處移動(dòng),比重小的物料向工作臺(tái)低處移動(dòng)。物料達(dá)到落料區(qū)之后,從不同的排料口排出,達(dá)到分選的目的。底部鼓風(fēng)的風(fēng)量控制是通過(guò)設(shè)置在機(jī)器側(cè)立面的一組手輪、連桿機(jī)構(gòu)調(diào)整各風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)門(mén)擋板,通過(guò)控制風(fēng)機(jī)進(jìn)口的大小來(lái)控制風(fēng)量。工
作臺(tái)的振動(dòng)頻率采用變頻器控制振動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整。工作臺(tái)的傾角還可根據(jù)不同物料情況調(diào)節(jié)傾斜度,角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一般被設(shè)置在機(jī)器的進(jìn)料位置附近。在機(jī)器出料端排料斗中設(shè)有可調(diào)節(jié)的導(dǎo)料板,用來(lái)分配好料、混合料、輕雜料的出料比例。
4.2比重式清選機(jī)的布置要點(diǎn)
比重式清選機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中需隨時(shí)觀察工作臺(tái)上種子流動(dòng)分層的情況,適時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)調(diào)整手輪控制風(fēng)量和進(jìn)料速度等工作參數(shù),短暫停機(jī)時(shí)可調(diào)整工作臺(tái)傾角和出料斗中導(dǎo)料板位置等工作參數(shù),直到分選效果滿意為止。所以在機(jī)器的各側(cè)面均應(yīng)設(shè)置走人平臺(tái),或在機(jī)器周?chē)粦?yīng)有障礙物影響工人觀察設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況,尤其是在調(diào)整手輪、傾角調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)料口調(diào)節(jié)裝置和變頻調(diào)速裝置附近應(yīng)預(yù)留寬敞一些的操作空間。方便工人操作設(shè)備。
當(dāng)重力式清選機(jī)的處理能力較大時(shí)(例如10噸/小時(shí)的重力式分選機(jī)),設(shè)備工作臺(tái)面距地面的高度會(huì)達(dá)到1.7米左右,工人觀察臺(tái)面上的物料就有一定困難,這時(shí)可以考慮制作一個(gè)簡(jiǎn)易的移動(dòng)小平臺(tái)放在重力選設(shè)備旁邊,方便工人觀察工作臺(tái)上的物料分層情況。
5.包衣機(jī)
5.1種子包衣機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
種子包衣機(jī)是采用計(jì)量給藥裝置、定量喂料裝置保證藥種比例,霧化裝置均勻噴灑藥物于種子表面,攪拌裝置負(fù)責(zé)拌勻藥液和種子的設(shè)備。種子和包衣藥劑經(jīng)過(guò)包衣機(jī)精確計(jì)量后,按照事先設(shè)定好的比例在機(jī)器內(nèi)進(jìn)行混合,經(jīng)攪拌后從排料口排出,完成包衣過(guò)程。
目前國(guó)內(nèi)各廠家生產(chǎn)的包衣機(jī)在計(jì)量給藥裝置的工作原理上有藥勺給藥、葉輪式喂料器給藥等不同形式,國(guó)外也有采用定量泵精確供藥形式的包衣機(jī)生產(chǎn)銷(xiāo)售。霧化裝置一般采用高速離心甩杯式裝置。包衣機(jī)的攪拌裝置目前主要有螺旋送料攪拌器和離心式攪拌器。部分廠家生產(chǎn)的包衣機(jī)增加粉劑計(jì)量裝置后也可作為丸粒化機(jī)使用。
5.2種子包衣機(jī)的布置要點(diǎn)
種子包衣機(jī)主要的操作環(huán)節(jié)是在加工種子前調(diào)整好藥種比,準(zhǔn)備好包衣拌藥筒中的藥液等,所以在包衣機(jī)工作過(guò)程中,只需保證連續(xù)供種子和連續(xù)供藥即可。相對(duì)于風(fēng)篩清選機(jī)和比重式清選機(jī)等設(shè)備,操作較為簡(jiǎn)單。包衣機(jī)的生產(chǎn)前期準(zhǔn)備工作一般包括在包衣拌藥筒內(nèi)配比好種衣劑,調(diào)整設(shè)備藥種比例等,且包衣拌藥筒限于藥泵的功率和管路的復(fù)雜程度,一般會(huì)安置在包衣機(jī)附近,這就要求在工藝設(shè)計(jì)時(shí)不單要考慮包衣機(jī)周?chē)粲凶銐虿僮骺臻g,還要安排包衣拌藥筒、藥泵等附屬設(shè)備的安置空間。有條件的情況下,還應(yīng)預(yù)留一部分空間用于就近堆放少量待使用的種衣劑。包衣機(jī)所用的種衣劑在成膜時(shí)會(huì)有一定的溫度要求,種衣劑一般也都含有一定毒性,所以在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)為包衣機(jī)獨(dú)立設(shè)計(jì)除塵系統(tǒng),有條件的應(yīng)給包衣機(jī)制作獨(dú)立的隔間,并視環(huán)境情況增加暖氣等溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
總結(jié)
以上設(shè)備是個(gè)人在實(shí)際工作過(guò)程中總結(jié)的最常用的種子加工設(shè)備,在實(shí)際工藝設(shè)計(jì)中,限于廠房尺寸、出資方要求,采購(gòu)費(fèi)用、設(shè)備安裝可行性等諸多限制,需要在設(shè)備易用性和布置經(jīng)濟(jì)性之間做出權(quán)衡考慮。設(shè)計(jì)工作者在其他條件允許的情況下,應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)出方便易用的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)線,達(dá)到出資方和使用方均滿意的效果。
農(nóng)業(yè)工程技術(shù)·綜合版2009年5期