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浅谈粮仓挡粮门的类型与开启*

2020-11-02钱立鹏张来林

粮食加工 2020年5期
关键词:门扇开式侧压力

钱立鹏 ,吴 琼,张来林*

(1.中粮贸易有限公司,北京 100005;2.河南工业大学粮油食品学院,郑州 450001)

散装粮仓的仓门由内、外两道门组成:外门为防护门,仅起隔热密闭作用;内门为挡粮门(板),可承受粮食的侧压力[1]。我国仓房早期的仓容小、粮堆低,内门由多块挡粮板垂直叠放构成(图1a)。随着仓房规模增大、粮堆增高,仓门尺寸也随之加大,装粮线6 m的平房仓除加厚加长挡粮板外,还在挡粮板外侧增加立柱(图1b),浅圆仓挡粮板外侧还增加了立柱与横杠(图1c),以加强挡粮板承受粮食侧压力的强度。由于挡粮板属于非固定式结构、拆装时需人工操作、设计不合理、使用中存在不便与安全隐患等因素[2],在生产中,其逐渐被受力结构好、抗粮食侧压力性能更强的挡粮门替代。现在新建散装仓大都采用挡粮门形式。

图1 散粮仓所用的挡粮板

1 挡粮门的类型

目前散装仓所用挡粮门有3种:内开式、外开式和门、板组合式。其中内开式挡粮门为粮库常用挡粮门,外开式挡粮门和门板组合式挡粮门为内开式挡粮门的改进类型。

1.1 内开式挡粮门

现有仓房规模较大,为适应大型输送机进仓、快速完成进出仓工作,仓房内门都选用多门扇、对开结构的内开式挡粮门(图2),由门框、门轴、分节式门扇、出粮口和锁紧装置等组成,挡粮门关闭后形成的弧形或三角形结构可承受粮堆巨大的侧压力。

图2 内开式挡粮门

内开式挡粮门适用于有卸粮通廊或架空的浅圆仓。挡粮门内侧地坪上有卸粮口,门后大部分粮食以自流形式从卸粮口流出,此时挡粮门朝内打开容易,人员与设备进仓方便。但平房仓或仓内无卸粮口的浅圆仓出粮时,因挡粮门后堆有大量的粮食,致使挡粮门无法开启。出粮操作时,与拆除挡粮板出粮操作步骤相似(图3),挡粮门也要先打开门上的出粮口,使门后上部粮食自流出仓,自流结束后打开挡粮门的中上部门扇,再用人工或小型机械清除挡粮门下部的存粮后,朝内打开挡粮门的下部门扇,设备才能进仓。此开门方式存在操作麻烦、劳动强度大、清理量多、工作效率低和时间长的不足[3]。

图3 拆除挡粮板的出粮操作

1.2 外开式挡粮门

针对内开式挡粮门开启的不足,在对其改进后产生了外开式挡粮门[4-5]:中上部仍为内开门扇,但最下部门扇采用外开结构(图4),由门框、内置门轴、内开门扇、出粮口、外开中间扇、外置门轴、内开小扇和锁紧装置等组成,适用于散装平房仓出粮。

图4 外开式挡粮门示意图与实物图

出粮时,从打开挡粮门上出粮口到挡粮门中上部门扇打开的操作过程与内开式挡粮门相同,改进的地方在于最下方门扇的开启:露出挡粮门下部外开式门扇的立面后,朝内推动外开式门扇,错开结合面,再朝外打开外开式门扇,挡粮门被完全打开。与内开式挡粮门相比,在挡粮门开启的后续操作中无需清理门后的全部存粮,开门时间缩短,机械提前进仓作业,作业效率提高。

1.3 门、板结合式挡粮门

门板组合式挡粮门[6]与外开式挡粮门相比,改进之处在于:挡粮门最下方门扇由设有清粮口的挡粮板(图5)替代:由门框、内置门轴、内开门扇、出粮口、挡粮板、清粮口和锁紧装置等组成,适用于散装平房仓或仓内无卸粮口的浅圆仓出粮。

图5 组合式挡粮门的示意图

门板组合式挡粮门开启的前期操作与前两种挡粮门相同,区别在于在:出粮口的粮流停止后,打开挡粮门下部挡粮板上的清粮口,插入软管输送机,可将更多的存粮从挡粮门后取出;挡粮板以上门扇均能便捷打开,露出挡粮板立面时,将挡粮板朝上、朝外提起后,挡粮门可被完全打开,机械进仓作业。从清粮口出粮可使挡粮门后的存粮更少、挡粮门更易打开,使机械进仓时间更早,也凸显出门板组合式挡粮门结构更简单、操作更快捷的特点。

现在平房仓堆高6~8 m,对挡粮板强度要求相对较低(图6a);而浅圆仓储粮多、堆粮更高,对挡粮板强度要求较高(图6b)。

图6 不同仓型使用的门板组合式挡粮门

2 挡粮门的开启

2.1 通过挡粮门内侧的卸粮口出粮

对有地下卸粮通廊或仓底架空的浅圆仓,在挡粮门内侧附近设有卸粮口(图7),出粮时打开挡粮门内的卸粮口,门后大部分粮食都可自流出仓,此时使用内开式挡粮门不存在挡粮门开启难的问题,对人员或机械进仓影响不大。

图7 挡粮门后设有卸粮口的浅圆仓

2.2 采用改进型挡粮门

对平房仓或仓内无卸粮口的浅圆仓,除从侧壁发放口排除部分粮食外,仓内大部分粮食要从仓门处出仓,挡粮门开启快慢与方便性对出仓操作影响较大。选用外开式或门板组合式的挡粮门,其下部门扇为外开式或挡粮板结构,与使用内开式挡粮门相比,清粮工作量减少、挡粮门开启更方便快捷。

2.3 在挡粮门上设置出粮口及清粮口

在挡粮门上设置出粮口和清粮口:在距地0.7~1.0 m的出粮口加接溜槽后,利用散粒体自流特性,使挡粮门后上部粮食自流到皮带机的进料斗中运走;挡粮门下部的清粮口可通过软管输送机(图8)将挡粮门后下部粮食直接装车或送到输送机进料斗中运走,减少人工清理门后积粮的工作量,挡粮门开启更容易,实现多用机械、少用人的要求。

图8 软管输送机清理门后积粮直接装车

3 挡粮门主要参数的确定

由于缺少统一的生产质量标准,现有市场上的挡粮门质量优劣不一,存在挡粮门强度不足、门扇分节数不同、出粮口多且位置不佳等问题。挡粮门虽为仓储配套部件,但直接影响到生产安全和使用效果,需引起有关方面的重视,规范挡粮门的设计、制造和安装环节,确保生产应用得安全。

(1)采用多节门扇、对开结构的挡粮门:高大平房仓(仓门尺寸3.0×4.2 m)挡粮门分五节门扇、浅圆仓(仓门尺寸3.0×3.6 m)挡粮门分四节门扇,通常最下一节门扇高0.4 m,剩余高度由各门扇均分;上下门扇间设计成砌口咬合形式,一可避免漏粮现象发生,二是互相借力,使上下门扇成为一个整体,不会产生平滑位移,防止所受的侧压力不均匀导致挡粮门变形[4]。

(2)挡粮门的强度、门扇宽度要充足:挡粮门的厚度、用材和门扇宽度要符合安全要求,两扇挡粮门关闭后,两结合面紧密相贴、形成三支点受力的稳定结构,以承受超高粮堆的侧压力;同时,两门扇间的丝杠锁紧结构,也是挡粮门上的爬梯(图2),其不仅保证了挡粮门使用的安全性,还方便人员打开挡粮门的上方门扇。

(3)出粮口的位置与出粮口尺寸。表1为出粮口流出的粮食数量:平房仓达数百吨以上、浅圆仓达数千吨以上,出粮口停止出粮后,从清粮口还能清出数十吨至上百吨粮食。中粮粮油安徽国家粮食储备库出仓经验:挡粮门上两个距地1 m的出粮口同时出粮,使用35 t/h的扒谷机装车,平房仓需连续作业4 h才能完全打开挡粮门;浅圆仓从仓底固定输送线出仓约2 000 t后,剩余粮食从出粮口作业8 h后,才能完全打开挡粮门。以上案例表明开门需花较长时间清除大量粮食。因此,在挡粮门上距地0.7~1.0 m处设出粮口并悬挂溜槽,将粮流直接引入输送机的料斗中,可免除人工或用机械往输送机上装粮的作业。将软管输送机插入清粮口内,还能清除挡粮门后的大量积粮,可使挡粮门打开更快捷。另外,挡粮门中上部的门扇上无需再设出粮口。

表1 至挡粮门完全打开,从出(清)粮口排出的粮食数量

尺寸0.3×0.25 m的两个出粮口,通过插板控制出粮达30~50 t/h,可满足从挡粮门出粮的装车需要。出粮口尺寸过大没必要且浪费,过小很可能出不了粮(图 9)。

图9 挡粮门上的出粮口尺寸太小

(4)挡粮门上方需加顶罩。目前粮库基本采用对开的三角型或弧型挡粮门,两门扇关闭正好构成三点受力的稳定结构;但关闭后的挡粮门上方与仓壁间存有间隙,需在仓门内侧上方设置1个与水平面夹角>30°的斜面顶罩(图10),斜面顶罩俯视图的粮仓内侧一边形状与挡粮门关闭时形状契合,其作用:一是遮盖挡粮门与仓壁间形成的间隙,防止储存期间发生漏粮现象;二是粮食出仓后,斜面顶罩上方不存粮。

图10 挡粮门上的顶罩

4 小结

三种挡粮门板结构上的差别,形成不同的使用特点和适用场合,采用外开式与门板结合的挡粮门、底部一节门扇设清粮口并使用机械出粮,可使开门清粮的工作效率提高、时间更短、开门更快捷。调研汇总的挡粮门主要参数,可为粮库仓房不同的出粮方式、选择合适的挡粮门提供参考。

致谢:中粮粮油安徽国家粮食储备库曹承宇提供了大量图片与数据,在此表示感谢。

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