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小型对辊造粒机辅助设备的设计与应用
发布时间 :[2014/12/4 7:57:06] 浏览次数 2138
    摘要:小型对辊造粒机用粉料造粒最容易出现颗粒强度低、易破损的问题,主要原因是原料颗粒间含有一定的空气,使原料产生虚浮现象。因此,原料靠重力作用的自然供料不能满足正常生产要求。该文介绍了一种对辊造粒机的供料辅助设备,简易而有效。该装置由螺旋桨、调速电机、滑杆、滑架、滑轮、钢索、配重铁等组成,通过螺旋桨旋转对粉状原料形成的排挤力,排除空气,增加原料密度,解决了对辊造粒机生产过程中因原料的虚浮现象,而导致的产品颗粒抗压强度低和返料率高的问题,对保障产品质量、提高生产效率有显著作用
    关键词:造粒机
    小型对辊造粒机广泛应用于肥料加工行业,由于其价格低廉、使用和维修方便、运行成本低,深受小型企业的青睐。但是小型对辊造粒机的供料方式一般是把原料放在料斗里,在重力的作用下,靠原料的自由下沉实现。应用实践中,采用小型对辊造粒机造粒最大的问题是返料率高(>10%)、生产效率低、成型颗粒抗压强度低、易破损,影响产品质量 。
    造粒过程是通过机械挤压使物料体积变小、密度增大的过程,在这个过程中,物料在进入对辊窄缝以前必须达到一定的预压密度,对于不同原料,输入密度与输出密度应该有一个适宜的比例。根据多年的实践经验和反复试验,造成小型对辊造粒机造粒返料率高和抗压强度低的主要原因,在于物料进入对辊窄缝前的密度偏小;其中有些原料裹有大量的空气,在其自由下沉过程中往往产生虚浮现象,对于粉状原料,颗粒越小,颗粒间含有的空气就越多,虚浮现象就明显,返料率高和产品抗压强度低的问题就愈加严重。
    1 改进方法
    根据上述分析,解决小型对辊造粒机造粒返料率高和抗压强度低的问题应该从供料环节入手,即采用一定的手段,解决原料的虚浮问题,并提高原料密度。
    1.1 实施方案
   在料斗上方增加一供料辅助设备,如图 1 所示,此装置由螺旋浆、调速电机、滑杆、滑架、滑轮、钢索、配重铁等部分组成。其中,桨叶与浆杆构成螺旋桨,浆杆通过通过轴对与调速电机相连接。调速电机和螺旋桨被固定在同一个滑架上,滑架安装在滑杆上。
    1.2实施说明
    具体实施说明如图 所示 浆叶和浆杆组成螺旋桨 浆杆通过轴对与调速电机相连接 螺旋桨与调速电机都被固定在同一个滑架上 滑架通过套管被安装在两根互相平行的滑杆上 滑架上端通过滑轮被钢索牵引 钢索的另一端系有配重铁,滑架可沿滑杆作上下滑动。螺旋桨随滑杆倾斜一定角度,背向输送机向下插入造粒机的料斗内。通过调节配重铁的重量,可调节螺旋桨对原料作用力的大小。滑架上安装一行程开关,行程开关分别由上限限位钮和下限限位钮控制。螺旋桨作用于原料上的 Fp 约等于滑架重力的分力 Fd 与钢索一端的配重铁重力 Fw 之差,即:Fp≈Fd-Fw(滑杆倾斜)。
    1.3 应用效果
    造粒机开启时,螺旋浆同时开启,将粉状原料向造粒机的对辊窄缝方面推挤,排出空气,使原料的密度增加,防止产生虚浮现象,保证了供料质量,使产品质量和生产效率都得到提高;原料的反作用力可通过螺旋桨推动滑架沿滑杆向上滑动,当滑动使滑架上的行程开关被上限限位钮触动时,行程开关将调速电机关闭,螺旋桨停止运转,并在滑架重力的作用下随原料向下移动,当下移滑架上的行程开关被下限限位钮触动时,行程开关开启,螺旋桨再次被启动。如此反复,该装置可起到自动稳定供料的辅助作用。
    2 实施中的问题
    2.1 螺旋桨叶片的面积计算
    以调速电机的平均转速为基础,根据原料的进料速率,估算螺旋桨的排量,再根据总排量估算每个叶片的排量,由此估算叶片的面积。原则:在调速电机的调整范围内,要使螺旋桨的总排量稍大于造粒机的进料量,螺旋桨排量过小,失去意义,排量过大,则滑架的滑动过于频繁,影响设备的稳定性。在工作状态下,滑架应该受原料的反作用力不断上升,然后徐徐下降。视行程大小,升降 2~3 次/min 为宜。
    2.2 螺旋桨的作用力角度
    采用皮带式输送机供料,在料斗较小的情况下,必须使螺旋桨稍作倾斜,以解决输送机与该装置争夺空间的问题。实践证明,如果料斗足够大,滑杆还是以垂直方向安装为好,这样既保持了螺旋桨的作用力始终作用于2对辊窄缝位置,又可减少滑杆的摩擦力,有利于造粒质量的稳定性。
    3 结论
    大中型制造加工企业一般采用大型对辊造粒机,大型对辊造粒机一般配备液压式辅助供料装置,解决原料在进料斗内的虚浮问题,以保证造粒质量。这种液压辅助进料装置,成本高,结构较复杂,使用维修也比较麻烦。小型制造加工企业一般情况下还是会选择使用小型对辊造粒机。小型对辊造粒机虽然价格低廉,使用、维修方便。但是由于小型机存在的原料虚浮问题一直未能解决,产品质量问题得不到保障,在一定程度上影响了其应用和发展。
    因此,针对这一问题,该文所介绍的小型对辊造粒机辅助供料装置无疑为小型对辊造粒机的应用和发展起到一定的推动作用,为小型对辊造粒机加装的辅助供料装置,结构简单,稳定耐用,维修方便,造价低廉,小型企业均有能力自制和安装、调试
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