錢立鵬 ,吳 瓊,張來林*
(1.中糧貿(mào)易有限公司,北京 100005;2.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,鄭州 450001)
散裝糧倉的倉門由內(nèi)、外兩道門組成:外門為防護(hù)門,僅起隔熱密閉作用;內(nèi)門為擋糧門(板),可承受糧食的側(cè)壓力[1]。我國倉房早期的倉容小、糧堆低,內(nèi)門由多塊擋糧板垂直疊放構(gòu)成(圖1a)。隨著倉房規(guī)模增大、糧堆增高,倉門尺寸也隨之加大,裝糧線6 m的平房倉除加厚加長擋糧板外,還在擋糧板外側(cè)增加立柱(圖1b),淺圓倉擋糧板外側(cè)還增加了立柱與橫杠(圖1c),以加強(qiáng)擋糧板承受糧食側(cè)壓力的強(qiáng)度。由于擋糧板屬于非固定式結(jié)構(gòu)、拆裝時(shí)需人工操作、設(shè)計(jì)不合理、使用中存在不便與安全隱患等因素[2],在生產(chǎn)中,其逐漸被受力結(jié)構(gòu)好、抗糧食側(cè)壓力性能更強(qiáng)的擋糧門替代?,F(xiàn)在新建散裝倉大都采用擋糧門形式。
圖1 散糧倉所用的擋糧板
目前散裝倉所用擋糧門有3種:內(nèi)開式、外開式和門、板組合式。其中內(nèi)開式擋糧門為糧庫常用擋糧門,外開式擋糧門和門板組合式擋糧門為內(nèi)開式擋糧門的改進(jìn)類型。
現(xiàn)有倉房規(guī)模較大,為適應(yīng)大型輸送機(jī)進(jìn)倉、快速完成進(jìn)出倉工作,倉房內(nèi)門都選用多門扇、對(duì)開結(jié)構(gòu)的內(nèi)開式擋糧門(圖2),由門框、門軸、分節(jié)式門扇、出糧口和鎖緊裝置等組成,擋糧門關(guān)閉后形成的弧形或三角形結(jié)構(gòu)可承受糧堆巨大的側(cè)壓力。
圖2 內(nèi)開式擋糧門
內(nèi)開式擋糧門適用于有卸糧通廊或架空的淺圓倉。擋糧門內(nèi)側(cè)地坪上有卸糧口,門后大部分糧食以自流形式從卸糧口流出,此時(shí)擋糧門朝內(nèi)打開容易,人員與設(shè)備進(jìn)倉方便。但平房倉或倉內(nèi)無卸糧口的淺圓倉出糧時(shí),因擋糧門后堆有大量的糧食,致使擋糧門無法開啟。出糧操作時(shí),與拆除擋糧板出糧操作步驟相似(圖3),擋糧門也要先打開門上的出糧口,使門后上部糧食自流出倉,自流結(jié)束后打開擋糧門的中上部門扇,再用人工或小型機(jī)械清除擋糧門下部的存糧后,朝內(nèi)打開擋糧門的下部門扇,設(shè)備才能進(jìn)倉。此開門方式存在操作麻煩、勞動(dòng)強(qiáng)度大、清理量多、工作效率低和時(shí)間長的不足[3]。
圖3 拆除擋糧板的出糧操作
針對(duì)內(nèi)開式擋糧門開啟的不足,在對(duì)其改進(jìn)后產(chǎn)生了外開式擋糧門[4-5]:中上部仍為內(nèi)開門扇,但最下部門扇采用外開結(jié)構(gòu)(圖4),由門框、內(nèi)置門軸、內(nèi)開門扇、出糧口、外開中間扇、外置門軸、內(nèi)開小扇和鎖緊裝置等組成,適用于散裝平房倉出糧。
圖4 外開式擋糧門示意圖與實(shí)物圖
出糧時(shí),從打開擋糧門上出糧口到擋糧門中上部門扇打開的操作過程與內(nèi)開式擋糧門相同,改進(jìn)的地方在于最下方門扇的開啟:露出擋糧門下部外開式門扇的立面后,朝內(nèi)推動(dòng)外開式門扇,錯(cuò)開結(jié)合面,再朝外打開外開式門扇,擋糧門被完全打開。與內(nèi)開式擋糧門相比,在擋糧門開啟的后續(xù)操作中無需清理門后的全部存糧,開門時(shí)間縮短,機(jī)械提前進(jìn)倉作業(yè),作業(yè)效率提高。
門板組合式擋糧門[6]與外開式擋糧門相比,改進(jìn)之處在于:擋糧門最下方門扇由設(shè)有清糧口的擋糧板(圖5)替代:由門框、內(nèi)置門軸、內(nèi)開門扇、出糧口、擋糧板、清糧口和鎖緊裝置等組成,適用于散裝平房倉或倉內(nèi)無卸糧口的淺圓倉出糧。
圖5 組合式擋糧門的示意圖
門板組合式擋糧門開啟的前期操作與前兩種擋糧門相同,區(qū)別在于在:出糧口的糧流停止后,打開擋糧門下部擋糧板上的清糧口,插入軟管輸送機(jī),可將更多的存糧從擋糧門后取出;擋糧板以上門扇均能便捷打開,露出擋糧板立面時(shí),將擋糧板朝上、朝外提起后,擋糧門可被完全打開,機(jī)械進(jìn)倉作業(yè)。從清糧口出糧可使擋糧門后的存糧更少、擋糧門更易打開,使機(jī)械進(jìn)倉時(shí)間更早,也凸顯出門板組合式擋糧門結(jié)構(gòu)更簡單、操作更快捷的特點(diǎn)。
現(xiàn)在平房倉堆高6~8 m,對(duì)擋糧板強(qiáng)度要求相對(duì)較低(圖6a);而淺圓倉儲(chǔ)糧多、堆糧更高,對(duì)擋糧板強(qiáng)度要求較高(圖6b)。
圖6 不同倉型使用的門板組合式擋糧門
對(duì)有地下卸糧通廊或倉底架空的淺圓倉,在擋糧門內(nèi)側(cè)附近設(shè)有卸糧口(圖7),出糧時(shí)打開擋糧門內(nèi)的卸糧口,門后大部分糧食都可自流出倉,此時(shí)使用內(nèi)開式擋糧門不存在擋糧門開啟難的問題,對(duì)人員或機(jī)械進(jìn)倉影響不大。
圖7 擋糧門后設(shè)有卸糧口的淺圓倉
對(duì)平房倉或倉內(nèi)無卸糧口的淺圓倉,除從側(cè)壁發(fā)放口排除部分糧食外,倉內(nèi)大部分糧食要從倉門處出倉,擋糧門開啟快慢與方便性對(duì)出倉操作影響較大。選用外開式或門板組合式的擋糧門,其下部門扇為外開式或擋糧板結(jié)構(gòu),與使用內(nèi)開式擋糧門相比,清糧工作量減少、擋糧門開啟更方便快捷。
在擋糧門上設(shè)置出糧口和清糧口:在距地0.7~1.0 m的出糧口加接溜槽后,利用散粒體自流特性,使擋糧門后上部糧食自流到皮帶機(jī)的進(jìn)料斗中運(yùn)走;擋糧門下部的清糧口可通過軟管輸送機(jī)(圖8)將擋糧門后下部糧食直接裝車或送到輸送機(jī)進(jìn)料斗中運(yùn)走,減少人工清理門后積糧的工作量,擋糧門開啟更容易,實(shí)現(xiàn)多用機(jī)械、少用人的要求。
圖8 軟管輸送機(jī)清理門后積糧直接裝車
由于缺少統(tǒng)一的生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有市場上的擋糧門質(zhì)量優(yōu)劣不一,存在擋糧門強(qiáng)度不足、門扇分節(jié)數(shù)不同、出糧口多且位置不佳等問題。擋糧門雖為倉儲(chǔ)配套部件,但直接影響到生產(chǎn)安全和使用效果,需引起有關(guān)方面的重視,規(guī)范擋糧門的設(shè)計(jì)、制造和安裝環(huán)節(jié),確保生產(chǎn)應(yīng)用得安全。
(1)采用多節(jié)門扇、對(duì)開結(jié)構(gòu)的擋糧門:高大平房倉(倉門尺寸3.0×4.2 m)擋糧門分五節(jié)門扇、淺圓倉(倉門尺寸3.0×3.6 m)擋糧門分四節(jié)門扇,通常最下一節(jié)門扇高0.4 m,剩余高度由各門扇均分;上下門扇間設(shè)計(jì)成砌口咬合形式,一可避免漏糧現(xiàn)象發(fā)生,二是互相借力,使上下門扇成為一個(gè)整體,不會(huì)產(chǎn)生平滑位移,防止所受的側(cè)壓力不均勻?qū)е聯(lián)跫Z門變形[4]。
(2)擋糧門的強(qiáng)度、門扇寬度要充足:擋糧門的厚度、用材和門扇寬度要符合安全要求,兩扇擋糧門關(guān)閉后,兩結(jié)合面緊密相貼、形成三支點(diǎn)受力的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),以承受超高糧堆的側(cè)壓力;同時(shí),兩門扇間的絲杠鎖緊結(jié)構(gòu),也是擋糧門上的爬梯(圖2),其不僅保證了擋糧門使用的安全性,還方便人員打開擋糧門的上方門扇。
(3)出糧口的位置與出糧口尺寸。表1為出糧口流出的糧食數(shù)量:平房倉達(dá)數(shù)百噸以上、淺圓倉達(dá)數(shù)千噸以上,出糧口停止出糧后,從清糧口還能清出數(shù)十噸至上百噸糧食。中糧糧油安徽國家糧食儲(chǔ)備庫出倉經(jīng)驗(yàn):擋糧門上兩個(gè)距地1 m的出糧口同時(shí)出糧,使用35 t/h的扒谷機(jī)裝車,平房倉需連續(xù)作業(yè)4 h才能完全打開擋糧門;淺圓倉從倉底固定輸送線出倉約2 000 t后,剩余糧食從出糧口作業(yè)8 h后,才能完全打開擋糧門。以上案例表明開門需花較長時(shí)間清除大量糧食。因此,在擋糧門上距地0.7~1.0 m處設(shè)出糧口并懸掛溜槽,將糧流直接引入輸送機(jī)的料斗中,可免除人工或用機(jī)械往輸送機(jī)上裝糧的作業(yè)。將軟管輸送機(jī)插入清糧口內(nèi),還能清除擋糧門后的大量積糧,可使擋糧門打開更快捷。另外,擋糧門中上部的門扇上無需再設(shè)出糧口。
表1 至擋糧門完全打開,從出(清)糧口排出的糧食數(shù)量
尺寸0.3×0.25 m的兩個(gè)出糧口,通過插板控制出糧達(dá)30~50 t/h,可滿足從擋糧門出糧的裝車需要。出糧口尺寸過大沒必要且浪費(fèi),過小很可能出不了糧(圖 9)。
圖9 擋糧門上的出糧口尺寸太小
(4)擋糧門上方需加頂罩。目前糧庫基本采用對(duì)開的三角型或弧型擋糧門,兩門扇關(guān)閉正好構(gòu)成三點(diǎn)受力的穩(wěn)定結(jié)構(gòu);但關(guān)閉后的擋糧門上方與倉壁間存有間隙,需在倉門內(nèi)側(cè)上方設(shè)置1個(gè)與水平面夾角>30°的斜面頂罩(圖10),斜面頂罩俯視圖的糧倉內(nèi)側(cè)一邊形狀與擋糧門關(guān)閉時(shí)形狀契合,其作用:一是遮蓋擋糧門與倉壁間形成的間隙,防止儲(chǔ)存期間發(fā)生漏糧現(xiàn)象;二是糧食出倉后,斜面頂罩上方不存糧。
圖10 擋糧門上的頂罩
三種擋糧門板結(jié)構(gòu)上的差別,形成不同的使用特點(diǎn)和適用場合,采用外開式與門板結(jié)合的擋糧門、底部一節(jié)門扇設(shè)清糧口并使用機(jī)械出糧,可使開門清糧的工作效率提高、時(shí)間更短、開門更快捷。調(diào)研匯總的擋糧門主要參數(shù),可為糧庫倉房不同的出糧方式、選擇合適的擋糧門提供參考。
致謝:中糧糧油安徽國家糧食儲(chǔ)備庫曹承宇提供了大量圖片與數(shù)據(jù),在此表示感謝。