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目前國內(nèi)水泥包裝機(jī)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(nèi)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(nèi).采用這種輸料方式，主要優(yōu)點(diǎn)是沒有機(jī)械易損件，很少機(jī)械故障；缺點(diǎn)是一部分氣體隨水泥一起進(jìn)入袋內(nèi)，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(yán)重，須有嚴(yán)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(jìn)料口輸入，被快速轉(zhuǎn)動的螺旋葉片推送到出料嘴噴入到水泥袋內(nèi).如大小水泥廠使用的單嘴螺旋式包裝機(jī)采用的就是這種輸料方式.這種輸料方式結(jié)構(gòu)簡單，料流穩(wěn)定，但生產(chǎn)能力較低，臺時產(chǎn)量僅能達(dá)到6~10t,而且電機(jī)必須頻繁起動，即每裝一袋開停一次電機(jī)，由此降低了電機(jī)及其它電器元件的使用壽命.三是葉片式輸料.即目前國內(nèi)使用最為普遍的G4201C型水泥包裝機(jī)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(zhuǎn)，輸料倉內(nèi)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(jī)不需頻繁起動，生產(chǎn)能力高，動力消耗相對較低；缺點(diǎn)是葉片磨損較快，另外這種包裝機(jī)也容易發(fā)生卡料等機(jī)械故障.
從生產(chǎn)能力、單位產(chǎn)量耗能等方面考慮，水泥包裝機(jī)應(yīng)首先選擇葉片式的輸料方式.如西德哈弗公司生產(chǎn)的水泥包裝機(jī)就采用了這種輸料方式.但是國產(chǎn)的G4201C型水泥包裝機(jī)由于輸料部分設(shè)計參數(shù)不盡合理，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難,沒有充分發(fā)揮這一輸料方式的優(yōu)點(diǎn)，因此，筆者就所研制的BJ50型自動定量水泥包裝機(jī)對輸料系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)及結(jié)構(gòu)作些探討.
葉輪是輸料部分的心臟，其有關(guān)設(shè)計參數(shù)是否合理，對生產(chǎn)能力，功率消耗等都有很大影響.1葉輪轉(zhuǎn)數(shù)”
葉輪轉(zhuǎn)數(shù)是包裝機(jī)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(guān).最佳的葉輪轉(zhuǎn)數(shù)能降低電耗，提高生產(chǎn)能力.筆者通過對葉輪直徑為200mm的包裝機(jī)所作的試驗(yàn)測試，得到了葉輪轉(zhuǎn)數(shù)與生產(chǎn)能力，單位產(chǎn)量電耗及輸出功率的關(guān)系曲線（見圖1）.

通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：正常的轉(zhuǎn)數(shù)范圍大致在700r/min至900r/min之間，在700r/min以下，生產(chǎn)能力太低，超過900r/min后，生產(chǎn)能力沒有明顯提高，但電機(jī)輸出功率卻急劇增加.圖1表明，最大生產(chǎn)能力轉(zhuǎn)數(shù)即經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)數(shù)為850r/min,綜合考慮生產(chǎn)能力與電耗兩要素，最佳葉輪轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)在850r/min至9OOr/mm之間.而G4201C型包裝機(jī)葉輪轉(zhuǎn)數(shù)為970r/min,由于轉(zhuǎn)數(shù)偏高，導(dǎo)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(yīng)為常量,這樣就可推導(dǎo)出葉輪轉(zhuǎn)數(shù)與葉輪直徑的關(guān)系式：

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

從理論上說，包裝機(jī)生產(chǎn)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(dāng)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(jù)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(nèi)徑（mm）.
3出料嘴內(nèi)徑由
實(shí)踐證明，加大出料嘴內(nèi)徑并相應(yīng)加寬葉片寬度對提高生產(chǎn)率有顯著效果，根據(jù)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(jī)內(nèi)徑為032mm,實(shí)際生產(chǎn)能力只有25t/h,而BJ50型雙嘴包裝機(jī)由于將內(nèi)徑加大到043mm,實(shí)際生產(chǎn)能力可達(dá)30~35t/h.
4葉輪結(jié)構(gòu)
我們參考西德哈弗公司生產(chǎn)的水泥包裝機(jī)，設(shè)計的葉輪結(jié)構(gòu)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(jī)釆用的實(shí)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(jī)所用電機(jī)總功率為8kW,而G4201C型雙嘴包裝機(jī)所用電機(jī)總功率為IlkW.并且料斗內(nèi)的一部分物料還可以通過葉片之間的夾縫直接落入?yún)^(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(chǎn)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(nèi)堵塞，使之排料更通暢.a角可取15°~挫.
BJ50型水泥包裝機(jī)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(zhì)進(jìn)入輸料倉內(nèi)，發(fā)生卡料現(xiàn)象，處理起來也很方便.另外，采用兩個調(diào)心軸承作為支承，再通過吊板2固定在機(jī)架上，這樣，結(jié)構(gòu)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(nèi)的水泥包裝機(jī)很多都存在著密封不好的問題，導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)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(shè)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(jī)，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(chǎn).

另外，為了保證包裝機(jī)葉輪的正常工作和計量的準(zhǔn)確性，要求物料均勻落入輸料倉內(nèi)，并與生產(chǎn)能力相適應(yīng)，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(shè)計了一種新式給料裝置，即百頁閘門，將其安裝在包裝機(jī)的料斗上.其工作原理如圖5所示.

在槽鋼框架內(nèi)，安裝幾個可以轉(zhuǎn)動的葉片，葉片的角度a通過槽鋼框架外的操縱手柄來調(diào)節(jié).當(dāng)a=0時即處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)包裝機(jī)不工作時,擋住了物料的下流.當(dāng)a=90P時，即處于全部開啟狀態(tài).通過調(diào)節(jié)a可實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)所需要的給料量.當(dāng)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(jié)構(gòu)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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