The preliminary study of lower crushing device in Grain silo field

◎李留亮，闵学习（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南　郑州　450053）

散粮立筒仓降碎装置的初步研究

The preliminary study of lower crushing device in Grain silo field

◎李留亮，闵学习
（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南郑州450053）

Li Liuliang，Min Xuexi
（COFCO Engineering&Technology（Zhengzhou）CO.,Ltd.，Zhengzhou 450053,China）

摘要：对于粮食从仓顶高空落下造成破碎率增高的课题，目前国内针对立筒仓的散粮降碎装置还没有专项研究和普及.本文在浅圆仓降碎装置的基础上，提出新的立筒仓降碎装置的设想，希望能对立筒仓降碎装置的推广和普及起到积极的推动作用.

关键词：散粮；立筒仓；降碎装置；破碎率

Abstract：The crushing rate problem of bulk grain is an important issue in bulk grain circula⁃tion field, this paper put forward its structure on the basis of lower crushing device in Grain silo field, proposes two new bulk grain lower crushing devices which can effectively reduce the grain force and speed when flowing into the silo, thereby reduce the broken rate of bulk grain.It also helps to Standardization design of lower crushing device, reduce the actual manufacture and in⁃stallation difficulty.

Key words：bulk grain；silo；lower crushing device；broken rate

1　概述

粮食行业对于筒仓的划分通常分为浅圆仓、立筒仓和高大筒仓（有时也把高大筒仓并入浅圆仓的范畴中）3种.浅圆仓直径一般为25 m~30 m，檐高在15 m左右；立筒仓直径一般为6 m~12 m，装粮高度30 m左右；高大筒仓直径一般为25 m~30 m，檐高在30 m左右.浅圆仓突出了长期仓储功能，立筒仓突出了高效中转功能，高大筒仓兼有长期仓储和高效中转的功能.

2　立筒仓降碎装置的初步研究

散粮立筒仓具有使用范围广、高度落差大、中转频率高、仓内空间小等特点，为了降低粮食中转损耗、增加经济效益，因此进行散粮立筒仓专用降碎装置的研究是很有必要的.

浅圆仓和高大筒仓的降碎装置一般采用折返式溜槽降碎装置，散粮在进仓过程中沿仓壁在溜槽中反复的折返流至仓底，解决散粮进仓时直接从仓顶落入仓内产生的破碎问题.

我们在浅圆仓降碎装置的基础上，提出了以下3种立筒仓降碎装置的初步研究方案.

2.1立筒仓折返溜槽降碎装置

立筒仓折返溜槽降碎装置沿用了浅圆仓折返溜槽降碎装置的设计方案.详见立筒仓折返溜槽降碎装置（图1）.

图1　立筒仓折返溜槽降碎装置图

该方案的优点是安装完成后可长期使用，可靠性高，除定期更换耐磨衬板外不需要保养，也不需消耗动力.

该方案的缺点如下：①立筒仓底部没有降碎装置和工人进入的通道，因此浅圆仓降碎装置的施工方案（底部进入，卷扬机吊装的方案）行不通.②该装置的横截面积大于仓上部人孔的面积，因此必须在立筒仓顶封闭前吊装进入仓内，存在严重的交叉施工情况，施工难度较大.③立筒仓直径较小，底部为斜坡；所以工人在仓内安装施工的难度和危险性都较大.④该装置大部分部件需要现场焊接固定，没有标准化设计制作，现场施工的工作量很大.⑤该装置自重较大，对于立筒仓侧壁的受力分析需要复核.⑥材料耗用量大，成本较高.

2.2立筒仓方斗自平衡降碎装置

立筒仓方斗自平衡降碎装置的原理如图2所示.

图2　方斗自平衡降碎装置原理图

散粮从上经过方斗向下流动，在方斗内被分成A和B两股粮流；方斗截面积逐步缩小，散粮由于轻微拥堵而减速流动；三角平衡块可以左右摆动，当一侧的散粮多于另一侧时，平衡块旋转，加大多粮侧的面积，减小少粮侧的面积，从而起到自动平衡散粮流速的作用.

这里以1 000 t入仓产量的立筒仓为例，设计了方斗自平衡降碎装置图（见图3）.方斗上口为1 400×1 400 mm，便于接收上斗散落的粮流；方斗内截面积最小处为700×700 mm，便于将粮流减速；方斗下口为760×760 mm，便于将粮流重新聚拢到中心；三角平衡块（底部宽）300×500 mm（高）（三角平衡块的具体尺寸需要经过试验测定）；在方斗内部和三角平衡块表面满加耐磨衬板.

图3　方斗自平衡降碎装置图

立筒仓整体方斗自平衡降碎装置详见图4.整体支撑结构完全采用立筒仓折返溜槽降碎装置的结

构；方斗间距为4 m，不易造成粮食破碎；整仓采用7个方斗自平衡降碎装置.

比较立筒仓方斗自平衡降碎装置和立筒仓折返溜槽降碎装置可以发现，立筒仓方斗自平衡降碎装置有以下优点：①可靠性高，不需消耗动力.②方斗自平衡装置可以标准化生产，现场通过螺栓固定，安装施工容易.③材料耗用量小，自重较轻.④材料用料节省，成本较低.

该方案的缺点：①需要定期维护轴承.②该装置的横截面积大于仓上部人孔的面积，因此必须在立筒仓顶封闭前吊装进入仓内，存在严重的交叉施工情况，施工难度较大.③立筒仓直径较小，底部为斜坡；所以工人在仓内安装施工的难度和危险性都较大.

图4　立筒仓方斗自平衡降碎装置图

2.3立筒仓斗式皮带降碎装置

立筒仓斗式皮带降碎装置借鉴了斗式提升机的结构，斗式提升机的畚斗一般采用高分子聚乙烯材料，耐磨性好；斗提机的输送带多采用4~5层的聚酯输送带（EP输送带），具有强度高、耐冲击、耐磨损、耐腐蚀、径向延伸率低等特点.

该降碎原理和折返式溜槽完全相同.整体布局见图5.该装置采用2条聚酯输送带代替折返式溜槽装置中的钢柱支撑结构，输送带上端悬挂在仓顶预埋件上，下端采用配重块重力张进装置；同时采用定制的缓冲畚斗代替折返式溜槽结构，缓冲畚斗用畚斗螺栓固定在输送带上；并采用固定拉绳（间隔4 m）减少2条输送带的摆动.

该装置同时具有立筒仓折返溜槽降碎装置和立筒仓方斗自平衡降碎装置的所有优点，而且还有施工快捷、施工难度小和危险性较小的特点.为了进一步降低施工难度，也可将进料口扩大，将装配完成的输送带从仓顶进粮口放入仓内即可.

图5　立筒仓斗式皮带降碎装置图

3　总结

根据散粮立筒仓的仓型特点，本文借鉴浅圆仓散粮降碎装置的原理进行了针对性的改进和大胆设想，重点考虑了适用性、性价比、标准化生产、降低安装难度、降低安装维修风险等因素.

以上散粮立筒仓降碎装置方案还处于初步研究阶段，还需要通过试验测定和实际使用的效果来不断完善.希望本文能对散粮立筒仓降碎装置的推广和普及起到很好的推动作用.

作者简介：李留亮（1973-），男，工程师；专业方向为粮食仓储物流工艺设计和项目管理.闵学习（1984-），男，助理工程师；专业方向为粮食仓储物流工艺设计.

收稿日期：2015-04-30

中图分类号：S229＋.2