基于金属网链机构的烘干运送系统研究

侯延川 张鹏展 卢绍华 邵肖锋

（三门峡化工机械有限公司，河南三门峡 472000）

基于金属网链机构的烘干运送系统研究

侯延川 张鹏展 卢绍华 邵肖锋

（三门峡化工机械有限公司，河南三门峡 472000）

设计一种连续均匀烘干设备的物料运送系统，金属网链机构在烘干设备中有运送物料作用，使热风均匀穿过网孔，有效烘干物料。该设备是为山楂、枣等农副产品烘干设计的，分析表明机构的应用是合理的。

金属网链机构；无端牵引链；物料运送系统

针对现阶段我国农副产品生产企业工业化发展要求，结合山楂、枣类等产品烘干工业化生产实际情况。本文就农副产品烘干设备的物料运送系统进行研究，设计一种金属网型链机构，既可运送被烘干的物料，又不影响热风与物料的有效接触，物料被快速、均匀、高质量的烘干，使热能利用率提高，更加节能。给定网链有效宽度800mm，工作长度3 000mm，运行速度0～1 200mm/min，烘干物料设定为鲜枣，粒度约为10～20mm，开孔率为15%～50%，网链材质选用S30408。

1 烘干运送系统工作原理

物料进入烘干设备后在运送系统的作用下被一级接一级输送至出口，在运送系统输送物料的同时，热风对物料中的水分进行蒸发，并排出到设备外部。通过控制运送系统速度和热风进量，达到对各类物料及农副产品的烘干或除湿。金属网链物料运送系统的工作原理如图1所示，运送系统主要由主动链轮、金属网链、从动链轮组成，物料从进口进入烘干设备直接流入金属网链运送系统，主动链轮在电机传动系统的驱动下带动金属网链绕从动链轮连续运转，物料不断被运送至下一级金属网链，直至物料出口，在运送过程中热风对物料进行烘烤。

图1 金属网链物料运送系统的工作原理

该系统的特点是金属网链的开孔，可使热风均匀穿过网链，烘干物料。金属网链透气性能极佳，热风可穿透网链和物料层，热风在设备内高效循环，使热能利用率提高，节能效果明显。针对这一特点，在设计金属网链机构时要考虑系统的运送功能，还要考虑热风穿透网链问题，以及网链连接结构、驱动和支撑等问题。根据山楂、枣类等产品的外形特点，网链的开孔型式及大小的设计应有针对性。

2 金属网链机构运行分析

据运送系统工作原理可知，系统运行是连续的。金属网链应具备运送和透气等特性。金属网链由金属编织网带和无端牵引滚子链组成，其运行依靠主动链轮，链轮带动金属网链绕从动链轮定向转动，运行速度据烘干工艺要求进行调整。主动链轮中采用变频调速电机驱动，减速机采用摆线针轮减速机，传动系统参数的确定应以运送系统的设计为依据，如网链运行速度和烘干载荷。本文主要研究金属网链机构的运行特点，如图2所示，其运行特点可归结为无端牵引滚子链和金属网的特殊形式。根据给定条件：网链有效宽度800mm，工作长度3 000mm，运行速度0～1 200mm/min。结合烘干物料特性和工作有效尺寸，宜采用小节距的滚子链，故选用节距p=63.5mm，两链轮齿数相同，水平布置间距3 000mm，考虑的链传动的特点，应配置金属网链张紧装置。故需研究金属网、无端牵引滚子链及链轮，以及张紧装置。

图2 金属网链运行方式

3 金属网选用与设计

要使烘干运送机构达到运送和透气功能，金属网要有挠性、伸缩性和适当的开孔率等特性。给定网链有效宽度为800mm，粒度约为10～20mm，金属网的开孔率为15%～50%，网链材质选用S30408。依据以上条件，选用金属编织网带，由1mm直径的S30408不锈钢丝编织缠绕而成，金属网类似不锈钢弹簧表带［1］，与链节距相同，每节长度63.5mm，节与节之间由10mm直径的不锈钢支撑轴将其连接，每根支撑轴两端有3.2mm的销轴孔，用于连接滚子链。金属网最大开孔宽度为6.31mm，经计算得知，该型金属网的开孔率约为36%，符合要求。

4 无端牵引滚子链及链轮设计

4.1 无端牵引滚子链

该部件的设计需考虑两方面的问题，一是运行载荷，另一个是与金属网的连接。通用型滚子链应用广泛，但只能满足运行载荷要求，对于连接支撑金属网链，则需要重新研究。考虑开发与制造成本，选用标准滚子链进行改进设计，国家标准GB/T1243-2006《传动用短节距精密滚子链、套筒链、附件和链轮》中的M型附板链条与本机构设计的滚子链相似，滚子链的节距、滚子直径和宽度等基本技术参数按GB/T1243-2006中规定的数据［2］，对M型附板重新设计，使其符合使用要求。

4.2 链轮

链轮分为主动链轮和从动链轮，由于采用标准滚子链的传动数据，链轮的设计就可以按照GB/T1243-2006中规定的标准链轮设计制造。链轮设计基本参数中链轮齿数确定最为重要。链轮最小齿数为17齿，一般尽量取齿数17，保证机构空间体积最小，使整机设备结构更加紧凑。有特殊要求时可以适当增加齿数（优先选用齿数：19、21、23、25、38和57等），齿数确定后按标准设计计算链轮数据。

5 张紧装置

金属网链机构的运行是以无端牵引滚子链为基础的，需配张紧装置，以调整金属网链松紧度，保证金属网伸展。宜采用螺杆加弹簧结构，由于弹簧存在弹性，既保持一定的张紧度，还可以在系统过载时保护运动部件的安全。

6 金属网链机构设计与优化

通过对本机构主要部件的分析研究，得出金属网链机构的基本构造与工作原理，如图2所示，实际设计应用中将各部件合理组合，使其协同工作。主动链轮支撑并驱动滚子链，从动链轮缠绕支撑滚子链；两者保障无端牵引滚子链连续按一定轨迹运转；当两链轮水平间距过大或烘干载荷较大时，可以在两链轮之间增加支撑链轮，防止金属网链下垂，减轻张紧装置压力。

金属网可采用多种形式的挠性网，得到适应被烘干物料的开孔率。与无端牵引滚子链的连接也可采用螺栓、铆接等，以适应不同的烘干载荷强度。

7 结语

本文对烘干设备中金属网链机构进行了分析研究，依靠金属网的挠性和开孔率，以及无端牵引滚子链的连续运转，使物料在金属网链上被热风连续均匀烘烤，且多级同时烘烤，烘干效率高，热源利用率高，烘干质量可靠，能够满足多种物料的烘干要求。

［1］金国淼.化工设备设计全书∶干燥设备［M］.北京：化学工业出版社，2002.

［2］GB/T 1243-2006.传动用短节距精密滚子链、套筒链、附件和链轮［S］.

Research on Drying and Conveying System Based on Metal Net Chain

Hou YanchuanZhang PengzhanLu ShaohuaShao Xiaofeng
（Sanmenxia Chemical Machinery Co.Ltd.，Sanmenxia Henan 472000）

A continuous and uniform drying equipment was designed,metal mesh chain mechanism has the role of the delivery of materials in drying equipment,the hot air evenly through the mesh,the material was dried effectively. The device was designed for the drying of agricultural and sideline products such as hawthorn,jujube and so on,the analysis showed that the application of metal mesh chain mechanism was reasonable.

metal mesh chain mechanism；endless chain；material transportation system

TH122

A

1003-5168（2016）10-0075-02

2016-09-21

侯延川（1986-），男，助理工程师，研究方向：颗粒和超细粉体物料的干燥技术、输送技术应用等。