1、称量斗输送装置改造及设计要点李秋玲(唐山三友集团兴达化纤有限公司,河北 唐山 )摘要:为了提高原液粘胶生产用称量斗输送装置的称量准确性、输料均匀性和安全性,介绍称量斗的作用及过程,根据其存在问题,将称量斗的皮带输送装置改造为螺旋输送装置.通过对螺旋输送装置的主要参数进行设计计算,阐述其设计要点及改进后的应用效果.指出:称量斗采用螺旋输送装置后,皮带输送装置上部坨料、下部输空的出料不匀问题得到解决;称量斗的称量精度由 提高到,称量准确无误且出料顺畅,在节约成本、减轻工人劳动强度的同时,可保证生产的安全、持续、稳定、高效运行;装置改造成功的基础,在于深入切实分析问题以及详细精准的方案设计与计算.关
2、键词:粘胶;黄化;称量斗;皮带;碱纤维素;螺旋;称重传感器;称量精度中图分类号:T S 文献标志码:B文章编号:()K e yP o i n t so fT r a n s f o r m a t i o na n dD e s i g no fC o n v e y i n gD e v i c eo fW e i g h tH o p p e rL IQ i u l i n g(X i n g d aC h e m i c a lF i b e rC o,L t d,T a n g s h a nS a n y o uG r o u p,T a n g s h a n ,C h i n a
3、)A b s t r a c t:I no r d e r t o i m p r o v e t h ew e i g h i n ga c c u r a c y,f e e d i n gu n i f o r m i t ya n ds a f e t yo f t h e c o n v e y i n gd e v i c eo fw e i g h th o p p e ru s e di nt h ep r o d u c t i o no fs t o c kl i q u i dv i s c o s e,t h ef u n c t i o na n dw o r kp
4、r o c e s so f t h ew e i g h th o p p e ra r e i n t r o d u c e d A c c o r d i n gt ot h ee x i s t i n gp r o b l e m s,t h eb e l tc o n v e y i n gd e v i c eo f t h ew e i g h th o p p e r i st r a n s f o r m e di n t oas p i r a lc o n v e y i n gd e v i c e T h r o u g ht h ed e s i g na n
5、 dc a l c u l a t i o no ft h em a i np a r a m e t e r so ft h es p i r a lc o n v e y i n gd e v i c e,t h ed e s i g np o i n t sa n dt h ea p p l i c a t i o ne f f e c ta f t e r i m p r o v e m e n ta r ee x p o u n d e d I t i sp o i n t e do u t t h a ta f t e ru s i n g t h e s p i r a l c
6、o n v e y i n gd e v i c e i n t h ew e i g h t h o p p e r,t h eu n e v e nd i s c h a r g eo f l u m p s i n t h eu p p e rp a r t a n de m p t y i nt h e l o w e rp a r to f t h eb e l t c o n v e y i n gd e v i c e i s s o l v e d T h ew e i g h i n ga c c u r a c yo f t h ew e i g h th o p p e
7、r i s i n c r e a s e df r o m t o,a n dt h ew e i g h i n gi sa c c u r a t ea n dt h ed i s c h a r g i n g i s s m o o t h I t c a ns a v e t h e c o s t a n d r e d u c e t h e l a b o r i n t e n s i t yo f t h ew o r k e r s,a n dc a ne n s u r e t h es a f e,c o n t i n u o u s,s t a b l ea n
8、 de f f i c i e n to p e r a t i o no f t h ep r o d u c t i o n T h e f o u n d a t i o no f t h es u c c e s s f u l t r a n s f o r m a t i o no f t h ed e v i c el i e s i nt h e i n d e p t ha n dp r a c t i c a la n a l y s i so f t h ep r o b l e ma n dt h ed e t a i l e da n da c c u r a t e
9、p r o g r a md e s i g na n dc a l c u l a t i o n K e yW o r d s:v i s c o s e;y e l l o w i n g;w e i g h th o p p e r;b e l t;a l k a l ic e l l u l o s e;s p i r a l;w e i g h i n gs e n s o r;w e i g h i n ga c c u r a c y收稿日期:;修回日期:作者简介:李秋玲(),女,河北唐山人,高级工程师,主要从事纺织设备设计方面的研究.称量斗的作用及动作过程原液粘胶生产工艺有两
10、道重要工序,分别为老成和黄化.为保证黄化投料均匀性,根据黄化批次要求,碱纤维素在黄化投料前需要进行准确称量,称量不精准则会影响黄化效果,这个步骤由称量斗来】【T e x t i l eA c c e s s o r i e sV o l N o J u l 完成.称量斗是衔接老成工序和黄化工序的重要设备,老成后的碱纤维素经过称量,恒温从称量斗中排出,再经皮带机输送进入黄化机.称量斗底部是皮带输送机,四壁是用角铁围成内衬薄不锈钢板的箱式结构,它把生产线的连续工作和黄化的批处理工作衔接起来,同时为黄化反应的物料衡算提供了重要依据.碱纤维素经冷却后输送到称量斗,当称量斗内的碱纤维素达到设定质量时,将
11、信号传递给称量斗上方的分料皮带机,皮带机反转并将碱纤维素输送到另一台称量斗;此称量斗内碱纤维素达到设定质量时,传递满足出料信号给D C S,等待指令出料,出完料后又等待进料指令,如此反复进行.原称量斗存在问题图为原称量斗输送装置简图.称量斗底部由皮带输送机输送,在生产过程中,经过老成的碱纤维素从称量斗箱体上方直接落到皮带输送机上,皮带输送机从料堆底部逐层向前输送物料.由于物料具有一定湿度和温度,很容易出现上部坨料、下部输空的问题,从而造成输料不均匀,需要人工在线捅料以方便皮带输送,极易引发安全事故.另外,皮带容易老化、每隔几年就需更换,成本较高.为此笔者提出一种改造方案,对原称量斗进行改造设计
12、.进料口;料箱;输送皮带;出料口.图原称量斗输送装置改造设计方案经过对现有其他生产线进行调研分析,提出将皮带输送机改为螺旋输送机.称量斗改造条件原称量斗产能为 t/a,送料量为 t/批(下道工序一次性用料),出料时间为m i n.从现有国产螺旋输送机称量斗运转情况看,批次送料均为 t/批,出料时间约为m i nm i n,螺旋转速n为 r/m i n时运行比较稳定,为 r/m i n则经常跳停,故按照螺旋转速n为 r/m i n进行设计,以满足要求.螺旋输送机主要参数设计 螺旋输送机输送量的相关表达式为:Q F V()FD/()VS n/()式中:Q 螺旋输送机输送量/(th);F 料槽内物料
13、层横断面积/m;物料的单位容积质量/(k gL),经试验测定取值为;V 物料在料槽内轴向移动速度/(ms);倾斜输送系数(倾斜角度为时,为);填充系数;D 螺旋叶片直径/m;S 螺距/m;n 螺旋转速/(rm i n).现有螺旋输送机称量斗配置有根螺旋,输送的总量Q为 t/h,叶片直径D为 m,螺距S为 m,n为 r/m i n,出料时间为m i n,代入式()计算单根螺旋的填充系数:得:为 .原皮带输送机称量斗可以利用的料仓宽度为 m,若宽度不增加,只能配置根螺旋.代入式()计算称量斗螺旋转速:n 得:n为 r/m i n.极限转速的表达式为:nm a xAD()式中:A为物料的综合特性系数
14、,取值为.代入式()中计算得:nm a x为 r/m i n.而根称量斗螺旋转速n的计算结果为 r/m i n,判定其在安全范围内.设计用功率为 kW的单台螺旋减速机带动根出料螺旋,按满负荷计算每根螺旋所承受的扭矩比拟所需功率.扭矩计算公式为:M Pn()】【第 卷第期 年月T e x t i l eA c c e s s o r i e s 式中:M 扭矩/(Nm);P 功率/kW;n 螺旋转速/(rm i n).代入数据计算:P 得:P为 kW.改造后称量斗输送装置如图所示.该装置配置有根螺旋,其长度较国产螺旋长 m,而且每台有个变螺距,由变螺旋轴径的单向螺旋组成,再将其分成组,使相邻个螺
15、旋成为组,每组由个R D V M 型螺旋减速机驱动,台电机托传动.所用螺旋转速机的螺旋转速n为 r/m i n,扭矩M为 Nm,减速比i为 ,服务系数fb为 .当螺旋转速由 r/m i n提至 r/m i n,料仓容积由 m增加到 m,生产能力有所提高.进料口;输送螺旋(根);料箱;出料口.图改造后的称量斗输送装置设计要点 料斗容积的确定称量斗设计的第步就是确定料斗容积,应考虑批次黄化所需要的碱纤维素量,一般料斗的有效容积只能用到实际容积的.料斗外形尺寸设计在实际生产过程中,称量斗的外形尺寸除了根据有效容积确定外,也要考虑工作空间的影响.所以在进行方案设计时,应根据现场实际空间初步确定称量斗外
16、形尺寸,然后计算有效容积,若有效容积不合适则需对尺寸进行适当调整.在调整时,还需注意进料口与出料口均能满足物料顺畅进出,并与衔接配套装置合理布置.称重传感器支点合理布置料斗的称量支点是安装称重传感器的部位,一般称量斗配置个称量支点最为合理,所以如何对个称量支点进行设计成为要点.为减少质量测量误差,提高测量精度,在设计称重传感器安装支点时,应尽量使称量斗的实际质心与称重传感器的安装位置中心重合于同一条垂直线.如图所示,个传感器布置构成一个三角形,三角形中心与料斗质心重合于A点,同时布置时应尽量使称重传感器与料斗质心之间的间距满足L和L的关系,使个称重传感器的受力均匀,避免因偏载荷而损坏称重传感器.图称重传感器布置简图改造效果经实际使用验证,改造后的称量斗称量准确无误且出料顺畅,至今稳定运行.这说明改造后的称量斗输送装置与原装置相比,从根本上消除了上部坨料、下部输空的出料不均匀问题,保证了黄化时间的连续性,也避免了运行中需要工人捅料而引发的安全事故.另外,称量精度由原来的 提高到,计量精度大幅提高,还能避免因磨损、拉长等情况造成进口皮带备件的高消耗,在一定程度上降低了运行成本.结语将原有称