营口港接卸氧化铝粉(以下简称铝粉)已有多年。铝粉抵港卸船后,要灌包装袋(包装),同时进行重量计量(定量)。过去我们港使用的铝粉包装机定量系统均为称重型,即在灌包操作平台的下面放置一台电子秤,电子秤将称重的结果输入计算机,并由计算机控制铝粉出料口的开闭装置。当装袋铝粉的重量接近要求时,出料口逐渐关闭,流量减少,当重量达到要求时出料口全部关闭。
经使用发现,这种定量系统有一定的弊端:①结构复杂,调试、维修困难。该定量系统包括电子秤、计算机以及由计算机控制的繁复的出料口电、气联动控制装置。系统的每一部件或元件的技术性能、工作状态以及它们之间的相互配合都将影响包装机动作和称重的准确性。因此调试十分困难。而且电子元件、气动元件的故障频率较高,当出现故障时,找寻和维修都很困难。特别是冬季,电、气动控制装置的气动回路经常冷凝结冰造成堵塞,而一旦堵塞,出料口就无法控制,造成整机停产。②由于灌包装袋时操作者站在电子秤的操作平台上,操作者的重量和操作状态会严重影响称重的准确性,而且由于铝粉的流动性很好,出料口的开闭装置密封困难,稍有泄漏,就会影响灌包装袋的精度。③在计量过程中需逐渐关门以控制和改变流量,这也影响了包装速度和效率。④该系统的包装机每个出料口均需一台电子秤,还需计算机、控制室及繁复的出料口开闭机构和电、气动控制装置,因此其造价也很昂贵。
针对称重型定量系统的上述缺点,经过反复研究试验,我们设计制造了一种新型的铝粉包装机定量系统。根据铝粉颗粒均匀,流动性较好,不易结块,在相同的工作条件下其单位体积的容重变化不大(可以忽略)这一特点,新研制的定量系统采用容积计量方式,即利用悬挂于主料仓下面的具有准确容积的计量料斗来进行计量。这就无需使用电子秤、计算机及出料口电、气动控制装置,使结构简单,调整和维修方便,同时也降低了制造成本。这种包装机的定量系统由计量料斗、进出料口关闭和控制装置以及计量完成显示装置等三部分组成。
计量料斗是计量的关键,其容积要等于要求的铝粉重量所转换出的体积,并可做相应的调整。料斗的上盖用丝杠联接于料斗支架上。旋转丝杠、料斗上盖可做上下移动,使斗容增大或减小,以便于料斗做较大容积的调整(统调)。在料斗的上盖上镗出两个圆孔,放置两个小型圆筒,用丝杠固定于上盖支架上。旋转此丝杠,二圆筒上下移动,也可微量增加或减少计量斗的斗容空间,起到微量调整的作用(微调)。包装机的进出料口的开闭装置采用弧形门结构,根据铝粉的堆存安息角来设计弧形门四周的高度及底部的曲率半径,既便于施力使弧形门旋转开闭,又可保证弧形门转动封死料口时料口无泄漏。进出料口的开闭控制装置采用曲柄摇杆机构和两对齿轮副配合。两对齿轮中的大齿轮为主动轮,有空齿,小齿轮为从动轮,固联于弧形门轴上。考虑适宜于操作,推动手柄的转角以45°角为宜,故大小齿轮的齿数比为4∶1。当上弧形门(进料口)打开时,下弧形门关闭,此时向计量料斗进料,计量料斗装满,显示器动作,操作者推动手柄(向右),这时下齿大齿轮处于空齿状态,手柄转动,下弧形门静止而上弧形门转动趋于关闭;当上弧形门转到关闭位置时,上齿大齿轮正好进入空齿状态,而下齿大齿轮处于满齿啮合状态,计量料斗停止进料,继续转动手柄则上弧形门静止而下弧形门打开,此时开始灌包装袋;当灌装结束时,向回拉动手柄,则各齿轮反向转动,下齿大齿轮仍处于满齿啮合状态,上齿大齿轮仍处于空齿状态,转动手柄则下弧形门旋转关闭而上弧形门静止不动,下弧形门转动到关闭位置时,下齿大齿轮再次进入空齿状态,上齿大齿轮进入满齿啮合;继续转动手柄,则下弧形门静止而上弧形门打开,重新回到进料状态。在两个门的交替开闭过程中,只有一个门完全关闭后另一个门才会开始开启的动作,这就保证了计量料斗无泄漏和包装的精度。
为避免由于料仓供料不足使计量料斗未填满而影响计量的准确性,本计量系统设置了计量完成显示装置。在计量料斗供料口的弧形门上方的管口上装有电容式接近开关,计量料斗未填满时铝粉下落不会进入装有接近开关的容器管内,接近开关处于断开状态;当计量料斗填满计量过程结束时,装有接近开关的容器管内会填充进一些铝粉,此时接近开关的控制回路闭合,显示器动作,指示灯亮,告诉操作者计量过程已经完成,可以灌包装袋。
综上所述,本包装机的计量控制装置是一个独立的系统,只要调整正确,并按规定的操作程序操作,就可以保证定量包装的精度。
我们设计制造的这种容积计量型铝粉包装机定量控制装置的额定值为1t,调整范围为额定值的±13%(这也为以后接卸其它类似货种做准备)。微调刻度间距为10mm,每一刻度可调整0.3kg,为允许误差的1/10(袋装散货的重量误差部颁标准为±3‰)。本包装机经3条船近10万吨铝粉的试包装作业,在车辆配备不齐、操作者操作不够熟练且断续作业的情况下,3台包装机平均每昼夜灌装9000多吨,比原称重型包装机提高工效2倍以上,所创经济效益相当可观,而且操作简单,调整方便,故障率极低。经现场检测,每袋铝粉的重量误差均在3kg以内,完全满足部颁标准的要求。另外这种包装机的造价也很低,仅为原称重型包装机的1/2。
需要说明的是,考虑物料的流速、堆存角,为防止物料滞流或倒不净现象的发生,计量料斗的斗体倾角应取得大一些,以大于或等于50°为宜。另外,进出料口开闭门控制装置中的大齿轮由于有空齿,其重合系数降低,强度受到影响,设计时应予考虑。同时由于该齿轮仅用几个固定齿,所以可将该齿轮设计成扇形齿。为保证弧形门转动回位时位置准确,避免卡齿,应设置弧形门定位装置和复位弹簧。

本文源于网络转载，如有侵权，请联系删除