散粮筒仓入仓设备的特点分析及选择

◎沈少南

（锦州港现代粮食物流有限公司，辽宁 锦州 121007）

散粮筒仓入仓设备的特点分析及选择

◎沈少南

（锦州港现代粮食物流有限公司，辽宁 锦州 121007）

本文介绍了埋刮板输送机、卸料车、气垫输送机搭接、多点卸料输送机四种入仓设备的结构形式和适用特点，并根据物料、仓型的不同以及造价、故障率等方面，分析了上述四种入仓设备的适用状况和优缺点。

埋刮板输送机；卸料车；气垫输送机搭接；多点卸料输送机；立筒仓；浅圆仓

目前我国散粮仓储和中转主要有散粮筒仓和平房仓两种形式，其中散粮筒仓以其出入仓方便、机械化程度高、作业效率大，而成为散粮的主要仓储和中转的形式，尤其是在以中转为主要功能的港口散粮项目中，散粮筒仓起着举足轻重的作用。散粮筒仓的仓顶入仓设备也是多种多样，各有特点，使用效果也不尽相同。笔者经过多年的考察，总结出目前我国散粮筒仓仓顶入仓设备有如下几种形式：埋刮板输送机、卸料车、皮带输送机（气垫输送机为主）搭接、多点犁式卸料输送机。

现就上述4种入仓设备的使用特点进行分析，同时结合目前国内入仓设备的使用情况，对筒仓入仓设备进行分析和比较。

1　入仓设备的使用情况分析

入仓设备的共同点就是该设备只有一个入料口，而有多个（一般大于5个）出料口，基于上述特点，需要该设备具有多点卸料的功能，这样才能保证顺利将货物入仓。

1.1埋刮板输送机入仓

1.1.1概述

埋刮板输送机是传统的连续输送设备（见图1），其牵引链条和刮板都埋入物料中，刮板只占料槽的一部分断面，物料占料槽的大部分断面。其利用埋入物料的链条和刮板对散料层的切割力大于槽壁对散料阻力的原理，使散料随刮板一起向前移动，此时移动的料层高度与槽宽之比在一定的比值范围之内，物料流是稳定的。

图1　埋刮板输送机结构图

1.1.2结构特点

埋刮板输送机的结构为驱动轮带动牵引链条，牵引链条和刮板连接，牵引链条在箱体内的导轨上滑动，牵引链条和刮板在一个槽型箱体内水平运动，达到输送物料的目的。其优点是输送线路布置较灵活，能组成复合输送线路，体积小、密封性好，有利于环境保护，可多点处装料、多点卸料。但牵引链条的关节由于和导轨是滑动摩擦，因此磨损较大。

1.1.3使用效果

埋刮板输送机是输送粉尘状、小颗粒及块状等散状物料的连续输送设备，可以水平、倾斜或垂直输送。由于散料具有内摩擦力和侧压力等特性，水平输送时，物料受到刮板链条在运动方向的推力，当料层间的内摩擦力大于物料与槽壁间的外摩擦力时，物料就随着刮板链条向前运动，由于刮板链条在运动中有震动，有些物料的料拱会时而被破坏，时而形成，因而使物料在输送过程中会对于链条产生一种滞后现象，影响输送量。

1.2移动式卸料车入仓

1.2.1概述

卸料车（见图2），就是一辆类似于车辆的钢结构件，装配在DTⅡ或DT75型皮带机上方，可以在输送机水平段任意点卸料，方便整体布料，根据需要可以分别设计成三通（中间和两侧，但是不可以中间和两侧同时卸料）、二通（两侧或中间和单侧）和单侧卸料。因卸料车带有钢轨，能轻松移动，可以实现两侧卸料或者单侧卸料。卸料车有自己的驱动装置，可以在皮带机上方沿着自己的轨道任意行走、任意停靠，其行走依靠PLC进行控制，因此可以随意行走和停靠。

图2　移动式卸料小车结构图

1.2.2 工作原理

卸料车停靠在指定仓口上面，溜管下压装置带动溜管和仓口的入料口连接，卸料车的溜管配备液力推杆下压装置，使卸料车的溜管和筒仓的入料口对正后，自动下落，压下筒仓入料口的自动翻板闸门，使之开启，溜管与筒仓的入料口完美连接。利用卸料车的斜面托辊，使皮带机的承载段皮带携带物料到达卸料车的最高端，后下抛，利用抛料过程进行分流，使物料通过溜管进入筒仓。

1.2.3结构特点

卸料小车主要由改向滚筒、驱动装置、落料漏斗、主动行走走轮、从动行走走轮、车架、制动器及电控装置等组成。为改善卸料过程中粉尘污染环境问题，卸料小车配有除尘系统。卸料小车通过改向滚筒将物料抛落进三通漏斗，物料在电动翻板的控制下可分别向二侧漏斗或中间落料口落料。向中间落料口落料主要用于卸料小车调整仓位和向尾仓加料。

卸料车适应高带速大的工况，亦不会损伤胶带；但为了卸料需要，上部滚筒必须抬到一定的高度，因此卸料小车显得庞大复杂，车身较长，加上皮带凹弧悬空段，致使加料导料槽至少有10 m以上的一段不能卸料，这将使设备布置受到限制。厂房高度长度增加，投资亦增加。同时带料移动时，会有撒料现象。

卸料小车适用于水平布置带式输送机卸料。卸料小车适用带速在≤3.15 m/s，在同样额定输送量下，移动小车可选择低一级带宽，可降低运营成本。

1.2.4使用效果

利用卸料车进行多点卸料入仓，在我国已经投入使用近20 a，技术上成熟可靠，最近几年，随着自动控制技术的不断升级，使得卸料车多点卸料的技术更加成熟。当然卸料车进行多点卸料技术，也有其不可忽视的缺点，那就是不可以敞开作业，因为DTⅡ或DT75型的皮带机是开敞式的，因此采用卸料车多点卸料时，在仓顶必须建造相应的房屋，以避风雨，才能保证卸料车的使用，这样做无形地增加了前期的建设费用。

1.3采用气垫式输送机搭接的方式进行入仓

1.3.1概述

气垫式输送机目前在国内是一种技术成熟的输送机型，在我国使用已经有接近30 a的历史，其主要的技术是消化美国、法国和澳大利亚等国家的技术，加上部分自主创新而形成的机型，其核心技术是取消传统的槽型托辊，将高压空气通入一个槽型的箱型结构中，在槽型面上布置有大小不一、行距、间距不等的小孔，输送带在槽型盘槽上行走，依靠高压空气将皮带浮起，取消了皮带和盘槽之间的接触，就等于去除了摩擦力，使得皮带运行更加平稳、可靠。

气垫式输送机搭接入仓的示意图（见图3），采用每个仓均设置一台气垫式输送机，采用依次接力的方式，在每一台气垫式输送机的头部配置一套三通阀门，可以将物料直接卸入仓顶的入料口，也可以使物料进入下一级输送机。此种模式的多点卸料入仓，主要是靠气垫式输送机来完成的。

图3　气垫式输送机搭接模式多点卸料示意图

1.3.2结构特点

多台气垫式输送机可以采取不同的模式启动，即只需要启动需要的设备，而在其后面的输送机则不用启动，这样就减少了入仓时的电能的消耗，降低了运行成本。由于此种模式入仓需要每一个仓配备1台气垫式输送机，由于气垫式输送机的造价主要集中在输送机的头部和尾部。

因此，此方式进行多点卸料由于设备数量的增多，则会相应地增加项目初期的投入成本。

1.4犁式卸料皮带机入仓

1.4.1概述

此设备的主体是1台全封闭输送机，在需要进行卸料的部位配置犁式卸料器，每一个入料口就设置1台立式卸料器。犁式卸料器由托盘和犁刀组成，其工作原理是：利用托盘的上下移动，将槽型输送带（带物料）由下至上托平，使槽型的皮带变成平皮带，同时犁刀由上至下下降，直接切到已经被托平的皮带上，利用犁刀的双斜面，将皮带上的物料卸下，经过溜管而进入仓顶的如入料口。当卸料犁在外力拉动下抬起时。犁下承托输送带的托辊组由展平状恢复成槽型，物料能通过当前犁式卸料器，从而解除卸料状态。由于犁刀的刃口处是由耐磨衬板来担当，因此不用担心犁刀会切坏皮带。

1.4.2结构特点

托盘采用电机驱动，犁刀也采用电机驱动（见图4），使得犁刀和托盘运行平稳、便捷，且需要空间位置很小，因此在一台全封闭输送机上可以安装多台犁式卸料器，保证了多点卸料的功能。

图4　犁式卸料器结构图

1.4.3使用效果

由于全封闭输送机的外壳是一个全封闭的箱型梁结构，犁刀、托盘均安装在全封闭输送机的外壳内部，因此具有防雨雪的密封性，溜管也是密封的。因此，犁式卸料器的多点卸料设备可以在室外露天场所使用，目前使用比较广泛。

由于每台犁式卸料器的托盘和犁刀均由电机驱动，减速箱进行减速，以及相连接的零部件，因此零件数会增多。犁刀目前属于非标产品需要特殊加工，因此该设备前期投入较大，同时由于犁刀和托盘均安装在皮带机的内部，对于检查、保养极为不便。同时，由于结构相对复杂，安装调试较麻烦，使用时偶有动作不灵活、卡死等现象，同时由于输送带与卸料犁下刮料平面贴合间隙无法调节，会出现物料卸不干净现象。

1.4.4适用范围

犁式卸料器用于带式输送机水平段任意点卸料。犁式卸料器有单侧和双侧卸料两种基本形式。适用于带速V=2.5 m/s、物料粒度25 mm以下，且磨琢性较小，输送带采用硫化接头的带式输送机。

2　入仓设备的分析对比

2.1入仓设备的故障率分析

4种入仓的设备均可以满足多点卸料入仓的作用，但是由于输送设备是生产线上的一部分，因此对其故障率分析极其重要。由于气垫式输送机搭接的模式多点卸料不包含其他附属设备，且气垫式输送机的故障率极低，总体看来，此模式的故障率最低，可以说在投入使用10 a内，只要做到按时维护保养，可以说是无故障运行。

埋刮板输送机，由于该设备在我国投入使用的时间比气垫式输送机还要早，因此技术也相当成熟，尤其是近10 a来，随着模锻链的问世，埋刮板输送机的技术水平上升了一个台阶。因此对于埋刮板输送机来说，在平时只要经常检查链条和导轨的使用情况，其他方面是不会发生故障的。

移动式卸料车进行多点卸料入仓，由于卸料车的主体结构不是机械加工的工件，而是采用焊接型钢成型的钢结构件，因此加工精度比较粗糙，况且卸料车的对位需要用PLC自动控制，因此卸料车出现故障的概率比较高。但由于其结构简单，因此出现的故障均为小型故障，容易检查和方便处理。

犁式卸料器多点卸料入仓，由于犁刀和托盘均在全封闭输送机内部进行运动，在加工时零部件的加工精度比较高，尽管平时检查、保养极不方便，但发生故障的概率并不高。但是一旦发生故障，即托盘不到位或犁刀不到位，或犁刀刃口磨损，则会发生卸料不净，造成混仓，这在粮食行业中是大忌的，属于大型事故。

2.2入仓设备使用场所和输送物料的分析

2.2.1仓型和使用入仓设备的关系

浅圆仓，即大直径、高度低的仓，大都使用气垫式输送机搭接的模式入仓，因为气垫输送机的每节气室不宜太短，因为气室太短，则气室内的气压将会不稳定，会形成气膜的厚度不均匀，因此浅圆仓适合使用气垫式输送机搭接的模式。由于气垫输送机是全封闭结构，因此可以在雨雪天进行作业，且气垫输送机对所输送的物料没有品质的损坏，因此适应性较强。

对于立筒仓，使用埋刮板输送机、卸料车和犁式卸料器的模式均比较普遍，且均使用良好。

2.2.2输送物料和使用入仓设备的关系

输送物料的不同，对于选择入仓设备有着直接的关系，对于所输送的物料可以不考虑其破碎的问题时，比如大豆、氧化铝等物料，选择埋刮板输送机比较广泛。因为埋刮板输送机的外型是箱型梁结构，运行时链条和清扫板会对物料造成破碎，影响物料的品质，而大豆和氧化铝等物料，破碎与否对其品质没有影响，加上埋刮板输送机的技术相当成熟，因此选择埋刮板输送机是有利的。

对于输送物料密度小，易于飞扬，或者会产生大量粉尘的物料，如玉米等，则选择犁式卸料皮带机进行多点入仓适合。因为犁式卸料皮带机的整机是全封闭的，是由全封闭输送机加犁式卸料器组合而成，不会产生扬尘，也不会造成货物洒落。又可以在雨雪天进行作业，这种性能十分适合这种物料的输送。

对于粒度较大，输送量较大的物料，如煤炭、焦炭等，使用卸料车更为适合。因为卸料车是配合DTⅡ或DT75型输送机来使用的，该物料在输送时的输送量一般都比较大，且物料的粒度大、冲击力大，容易造成设备的磨损等故障，因此选择不易出现大故障，且结构简单的设备进行入仓，则显得更加适合。由于DTⅡ或DT75型输送机是敞开式的，不适合在室外工作，为了保证其工作环境，需要在仓顶搭建房屋，才可以满足移动式卸料车的正常作业，因此此模式的使用有着局限性。

2.3造价分析

由于输送机的整体造价主要集中在头部和尾部，而中间段则偏低，按此状况来分析，采用气垫输送机搭接的模式入仓时，由于有多个机头、多个机尾，且气垫输送机的中间段和全封闭输送机相当，比埋刮板输送机的高，比DTⅡ或DT75型的输送机更高。因此，气垫输送机搭接的模式的前期投入资金是最大的。由于全封闭输送机的整体造价和气垫输送机相当，但每台犁式卸料器需要4万～5万元，因此犁式卸料输送机的模式造价次之。埋刮板输送机和移动式卸料车进行多点卸料的模式的造价相当，比前两种模式要低。

如果每排按照7个仓，总输送距离110 m，输送量按照1 000 t/h计算，则采用气垫输送机搭接的模式，则造价约为220万元，犁式卸料输送机的模式约为175万元，埋刮板输送机和移动式卸料车的模式约为150万元。

2.4综合分析

4种入仓设备的综合分析结果见表1。

表1　4种入仓设备的综合分析结果表

[1]宋可为.关于港口立筒仓入仓工艺及设备的研究[J].科技资讯，2010，8（26）：123.

[2]王 勇.港口散粮立筒仓入仓工艺及输送设备[J].港口装卸，2008，30（1）：28.

The Characteristics of Bulk Grain Silos Warehousing Equipment Analysis and Selection

Shen Shaonan
（Jinzhou Port Modern Grain Logistics Co. Ltd.， Jinzhou 121007， China）

This paper introduced the buried scraper conveyor， discharging car， air-cushion conveyor lap， multipoint discharge conveyor four kinds of structure forms and applicable characteristics of warehousing equipment， and according to the different materials， warehouse type， the construction cost and failure rate， the applicable conditions and advantages and disadvantages of the above four kinds of warehousing equipment were analyzed.

Buried scraper conveyer； Discharging car； Air cushion belt conveyor lap； Multipoint discharge conveyor； Vertical silo； Shallow silos

U693.3

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.08.021

沈少南（1964-），男，高级工程师；主要从事连续输送机的管理、设计工作。