中小粮食企业集装箱散粮卸货装置研究

陈松 刘静

[摘要]针对当前中小粮食企业普遍存在的集装箱散粮卸货难的问题，本研究设计了集装箱散粮卸货装置。首先分析了集装箱散粮卸货的现状及难度。然后介绍了该集装箱散粮卸货装置的总体设计思路及轮廓概述、静态结构和工作过程、主零部件设计思路。最后总结了该集装箱散粮卸货装置的特点。希望该集装箱散粮卸货装置能在生产实际中得到应用，为广大中小粮食企业的发展作出贡献。

[关键词]散粮;卸货;滚筒;平皮带;刮板

中图分类号：U169 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202001

当前，我国粮食综合生产能力在世界上已经处于较高水平。但是，粮食流通却还处于较低水平的发展阶段。粮食流通包括包粮和散粮两种形式。包粮流通不仅涉及中间环节多、工作效率低，并且需要大量包装材料、人力物力。而散粮流通的主要优势就是机械化水平高、效率高，还节省包装材料、运费。世界上许多工业发达的国家已经不再采用包粮流通这种落后的流通形式，而是采用散粮流通。我国也在20世纪末开始了包粮流通向散粮流通形式的转变，而采用集装箱运输正是进行散粮流通的主要方式[1]。但是，集装箱散粮的装卸环节在某些场合却难度较大。

纵观集装箱内散粮的装卸现状可以发现，在港口集装箱码头和大型粮食企业，可以装备集装箱专用装卸设备，但是这些设备单台价格都在几百万到几千万不等，价格昂贵，中小粮食企业难以配备，并且受工作场地局限，也难以使用。比如，在卸货过程中，吸粮机虽然能够解决卸粮问题，但是价格较贵、电耗较大，对于中小粮食企业来说不是经济的方法。而集装箱车的专用翻板卸粮和集装箱液压装卸平台，由于集装箱车的数量有限难以配备到中小粮食企业和工作场地，也难以普及使用[2]。由此，很多中小粮食企业只能采用箱不离车的办法，用人工解决集装箱散粮卸货问题。而随着劳动力人口的紧缺加大、人员工资上涨等一系列问题，使得中小粮食企业生产中的卸粮难问题突出，对中小粮食企业的生产和发展都产生了极大的影响。针对这种状况，国内许多专家、科研院所都相继研发了集装箱散粮装卸工艺及设备，比如移动式散粮装车输送机、移动式抛粮机、移动式吸粮机等[3]，这些工艺及设备在一定程度上解决了集装箱散粮装卸的部分问题。

作为全国唯一的一所粮食职业院校，为粮食企业服务是应尽的义务。在走访粮食企业、去企业社会实践的过程中，本团队发现了一些中小粮食生产加工企业在粮食流通过程中产生的卸粮难问题，而本次研究就是针对中小粮食企业的实际生产情况，研究出一种结构更加简单、经济实用、方便推广的小型集装箱散粮卸货装置。

1 集装箱散粮卸货装置设计思路及轮廓概述

在集装箱散粮箱不离车的卸货中，如果不能采用集装箱倾斜卸货的方法，打开箱门后，除小部分散粮自流出箱外，箱内大部分散粮将无法流出，在箱内呈斜面状分布。对于这部分散粮的卸货，就是本次研究需要考虑的问题。研究的设计思路是采用平皮带和刮板组合的方式将散粮逐步从集装箱内“扒”出箱外，达到卸货目的。

集装箱散粮卸货装置由操作台和扒粮带两大部件组成。操作台内由减速电机、链传动、控制开关等零部件组成，为扒粮带提供动力;扒粮带主要由扒粮带框，主、从动滚筒，传动轴，平皮带，刮板等零部件组成（见图1）。

2 集裝箱散粮卸货装置静态结构和工作过程

集装箱散粮卸货装置的操作台内，安装有减速电机，电动机末端有链传动装置。操作台面上有控制按钮实现卸粮操控。在扒粮带部件中，扒粮带框作为支承，两端装有传动轴，主、从动滚筒等。平皮带上固定了刮板并套在主、从滚筒上。当开始散粮卸货时，通过减速电机、主动链轮、从动链轮、链条进行链传动，从而驱动扒粮带上主动滚筒转动。由于平皮带和滚筒之间的摩擦力使平皮带开始运动，平皮带随滚筒的转动而环形运动，使刮板完成集装箱内的散粮移（推）动，最终完成“扒”粮卸货。

在卸货时，把扒粮带自由地放置在集装箱内的散粮堆上，紧固于平皮带上的刮板则倒插入散粮内以刮运散粮。当通过操作台上的开关开启卸货装置时，同刮板及平皮带相接触的一小部分散粮首先被刮板刮运输送向卸粮口，大部分散粮被这一小部分被刮运的散粮带动着输送至卸粮口。随着集装箱内散粮的输出，粮位高度发生改变。此时，扒粮带在散粮堆面上的高度及位置可以通过在操作台上调节牵引绳的角度进行调整，以适应粮位高度的变化。由于粮食的散落性，扒粮带周围的散粮会自动流向平皮带和刮板，从而使散粮卸货连续进行。

3 集装箱散粮卸货装置主要零部件设计思路

集装箱散粮卸货装置的传动装置安装在操作台内部[4]。采用减速电机可以简化设计工作量、节省空间。链传动是粮食机械经常采用的传动方式，它可以保持准确的传动比，承载能力大、效率高，在工作条件恶劣、粉尘较大的卸粮场地比较适用[5]。

集装箱散粮卸货装置的主要部件是扒粮带。其中的平皮带是牵引构件不承载物料，可选用不加覆盖橡胶层的帆布芯橡胶带，带宽选用B315mm，既可以牵引运动又易于在其上固接刮板，带子的弹性在扒粮时还具有减振作用[6-7]。刮板是推动散粮运动的构件，为了减轻重量，可以采用非标准的型式，用厚度在15～20mm、宽度比平皮带小15mm的木质板材即可，并用轻型角铁固定在平皮带上，使扒粮工作安全可靠。滚筒可以采用铸铁或钢板焊接制成。为了减轻重量，也可以将滚筒焊成镂空型。为了减少平皮带绕过滚筒时的弯曲而产生疲劳破坏，滚筒的直径尺寸不能过小，直径400mm、宽度400mm的滚筒较适合。扒粮带框为框式结构，两端各有一组剖分式轴承座以安装传动轴和滚筒等。

该散粮卸货装置为移动式装卸机械。操作台下方装有滚轮，以供移动之用，为了便于移动，应尽量装置大直径的轮子。操作台上设有手动调节牵引绳长度的手柄，以调节扒粮带的倾斜角度。为了防止操作台因扒粮带偏重而倾倒，可以在操作台下方加装配重块以保证安全。操作台上安装有各种电器控制按钮，控制完成卸粮所需的各种运行操作。

4 集装箱散粮卸货装置的特点

粮食企业所用的原料都是数量非常庞大的物料，原料通过集装箱运输到企业生产场地后的卸货是常见的工序之一。该集装箱散粮卸货装置的研究，对中小粮食企业的粮食流通环节具有十分重要意义。它可以极大地减轻工人劳动强度，使粮食流通连续化、机械化、自动化，生产成本得到降低，劳动生产率得到提高。由于该装置是以连续动作的方式不间断地卸料，因此不会因空载回程而引起卸货间断，能达到很高生产率。又因为是较均匀的卸货，且运行速度平稳，所以卸粮过程中所消耗功率变化不大[8]。另外，集装箱规格尺寸统一，装置通用性较好，大部分的集装箱散粮卸货均可以采用。除此以外，集装箱散粮卸货装置还具有投资小、见效快、结构简单、重量轻、体积小及操作方便、使用灵活等特点，且制造安装、维修非常方便。

由上述可知，中小粮食企业在生产实际中，应用该集装箱散粮装置能够有效地改善集装箱散粮卸货存在的难度，极大地减少集装箱散粮卸货的用工成本，从而促进企业生产规模的发展壮大。

参考文献

[1] 张来林.集装箱散粮运输的现状及其工艺的应用[J].粮食科技与经济，2018（2）：96-98.

[2] 唐学军.集装箱散粮运输技术现状和发展趋势[J].粮油食品科技，2008（4）：19-21.

[3] 张峻岭.散粮集装箱装卸运输的现状及技术发展研究[J].粮食加工，2009（4）：78-82.

[4] 朱斌昕.粮食装卸输送机械[M].北京：中国财政经济出版社， 1984.

[5] 刘红.机械设计基础[M].上海：同济大学出版社，2015

[6] 毛广卿.粮食输送机械与应用[M].北京：科学出版社，2003.

[7] 朱昱音.粮食集装箱运输的现状与前景[J].东方企业文化，2011， （10）：128-129.

[8] 张永新.大连港散粮罐车直取装箱工艺经济效益研究[D].大连： 大连海事大学，2013.

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