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目前國內水泥包裝機采用的輸料方式可以歸納為三種：一是流態(tài)化輸料.即輸料筒內水泥靠壓縮空氣松動后，具有良好的流動性，在料位差壓作用下，通過出料嘴噴灌到水泥袋內.采用這種輸料方式，主要優(yōu)點是沒有機械易損件，很少機械故障；缺點是一部分氣體隨水泥一起進入袋內，容易脹破紙袋，出灰嘴處和紙袋縫合處都有水泥瀉出，污染環(huán)境比較嚴重，須有嚴格的密封裝置和采用有效的防塵措施且要求紙袋有良好的透氣性，另外，這種輸料方式的效率較低.二是螺旋式輸料.水泥由進料口輸入，被快速轉動的螺旋葉片推送到出料嘴噴入到水泥袋內.如大小水泥廠使用的單嘴螺旋式包裝機采用的就是這種輸料方式.這種輸料方式結構簡單，料流穩(wěn)定，但生產能力較低，臺時產量僅能達到6~10t,而且電機必須頻繁起動，即每裝一袋開停一次電機，由此降低了電機及其它電器元件的使用壽命.三是葉片式輸料.即目前國內使用最為普遍的G4201C型水泥包裝機采用的輸料方式.其工作原理：主軸帶動“十字型”葉片一起旋轉，輸料倉內水泥在葉片的推動下從出料嘴高速噴出.采用這種輸料方式，電機不需頻繁起動，生產能力高，動力消耗相對較低；缺點是葉片磨損較快，另外這種包裝機也容易發(fā)生卡料等機械故障.
從生產能力、單位產量耗能等方面考慮，水泥包裝機應首先選擇葉片式的輸料方式.如西德哈弗公司生產的水泥包裝機就采用了這種輸料方式.但是國產的G4201C型水泥包裝機由于輸料部分設計參數(shù)不盡合理，結構復雜，維修困難,沒有充分發(fā)揮這一輸料方式的優(yōu)點，因此，筆者就所研制的BJ50型自動定量水泥包裝機對輸料系統(tǒng)的設計參數(shù)及結構作些探討.
葉輪是輸料部分的心臟，其有關設計參數(shù)是否合理，對生產能力，功率消耗等都有很大影響.1葉輪轉數(shù)”
葉輪轉數(shù)是包裝機的主要工作參數(shù)，它的選擇與物料比重、流動性及葉輪的直徑有關.最佳的葉輪轉數(shù)能降低電耗，提高生產能力.筆者通過對葉輪直徑為200mm的包裝機所作的試驗測試，得到了葉輪轉數(shù)與生產能力，單位產量電耗及輸出功率的關系曲線（見圖1）.

通過試驗發(fā)現(xiàn)：正常的轉數(shù)范圍大致在700r/min至900r/min之間，在700r/min以下，生產能力太低，超過900r/min后，生產能力沒有明顯提高，但電機輸出功率卻急劇增加.圖1表明，最大生產能力轉數(shù)即經濟轉數(shù)為850r/min,綜合考慮生產能力與電耗兩要素，最佳葉輪轉數(shù)應在850r/min至9OOr/mm之間.而G4201C型包裝機葉輪轉數(shù)為970r/min,由于轉數(shù)偏高，導致電耗較大，且易引起主軸振動，加快主軸磨損.
由于葉輪排料取決于其邊緣處的線速度，即不管葉輪大小，其線速度應為常量,這樣就可推導出葉輪轉數(shù)與葉輪直徑的關系式：

式中：。為葉輪直徑（m）,兒為葉輪轉數(shù)（r/min）.
如西德哈弗公司生產的水泥包裝機其葉輪直徑0=0.25m,葉輪轉數(shù)n=700r/min,滿足式（1）.我們在設計BJ50型水泥自動I定量包裝機時，所選擇的葉輪直徑為〃=0.22m,葉輪轉數(shù)n=820r/min,經使用證明，其設計參數(shù)選擇是合理的，如單嘴水泥包裝機，其生產能力可達15-17t/h,而電機功率為4kW.
2葉片數(shù)目TV

從理論上說，包裝機生產率與葉片數(shù)目成正比，但并不是越多越好，而是有一定條件限制的.如圖2所示，當葉片1往岀料嘴排料時，葉片2必須位于出料嘴的上部.根據這個條件，葉片數(shù)目可按下式計算：

式中N為葉片數(shù)目，R為葉輪半徑（mm）,，為岀料嘴內徑（mm）.
3出料嘴內徑由
實踐證明，加大出料嘴內徑并相應加寬葉片寬度對提高生產率有顯著效果，根據我國現(xiàn)行紙袋規(guī)格，只要出料嘴外徑小于050mm,就不會影響紙袋自動口.G4201C型雙嘴包裝機內徑為032mm,實際生產能力只有25t/h,而BJ50型雙嘴包裝機由于將內徑加大到043mm,實際生產能力可達30~35t/h.
4葉輪結構
我們參考西德哈弗公司生產的水泥包裝機，設計的葉輪結構如圖2所示，即將圖3所示的葉片焊在圓盤上，中間是空心的.理論計算，這種空心的葉輪可以比G4201C型包裝機釆用的實心葉輪減少無用阻力矩20%,即可節(jié)能20%，如BJ50型雙嘴包裝機所用電機總功率為8kW,而G4201C型雙嘴包裝機所用電機總功率為IlkW.并且料斗內的一部分物料還可以通過葉片之間的夾縫直接落入區(qū)域I,即提高了這個區(qū)域的容積效率，使每次葉片排出的物料更多，從而使生產率更高.
另外，讓葉片與葉輪直徑傾斜一個a角，葉片1排料時與出料口的距離為hx=h-~sina,比把葉片布置在直徑上縮短了到出料口的距離，即縮短了物料在出料管的有效行程,能防止物料在出料管內堵塞，使之排料更通暢.a角可取15°~挫.
BJ50型水泥包裝機的輸料裝置如圖4所示.把排料葉輪安裝在主軸的端部，在更換易損件12時，只要啟開端蓋15即可.如有雜質進入輸料倉內，發(fā)生卡料現(xiàn)象，處理起來也很方便.另外，采用兩個調心軸承作為支承，再通過吊板2固定在機架上，這樣，結構簡單,維修方便.再有，采用三角皮帶傳動，成本低，且適用于多塵的環(huán)境.
目前，國內的水泥包裝機很多都存在著密封不好的問題，導致環(huán)境污染嚴重.我們對輸料倉的軸向密封采取了如下措施：首先在輸料倉上設一道氈圈10密封，但這道氈圈并不能防止灰塵瀉出，所以在外部又加了一個密封套7,里面塞上羊毛，用壓蓋6壓緊.只要定期充填羊毛即可.
如果是雙嘴包裝機，只要將圖4所示輸料裝置對稱并列在一起即可.由于采用兩套傳動裝置，可輪流維修，不會中斷生產.

另外，為了保證包裝機葉輪的正常工作和計量的準確性，要求物料均勻落入輸料倉內，并與生產能力相適應，料倉上物料的壓力不能直接作用在葉輪上.普通的螺旋閘門是不能滿足這種要求的，為此我們設計了一種新式給料裝置，即百頁閘門，將其安裝在包裝機的料斗上.其工作原理如圖5所示.

在槽鋼框架內，安裝幾個可以轉動的葉片，葉片的角度a通過槽鋼框架外的操縱手柄來調節(jié).當a=0時即處于關閉狀態(tài)，當包裝機不工作時,擋住了物料的下流.當a=90P時，即處于全部開啟狀態(tài).通過調節(jié)a可實現(xiàn)包裝機所需要的給料量.當a<"時，一部分物料靠重力作用沉降，而一部分物料通過斜角a的葉片滾落下來，這樣料倉上物料的壓力就不能全部作用在葉輪上，降低了動力消耗.而且這種閘門結構簡單，制做容易，操作靈活迅速，便于自動控制，還能起到破拱的作用.

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