一种无残留闸门的结构与电控设计.pdf

CEREAL&FOODINDUSTRYVol.30,2023,No.4粮食与食品工业Cereal and Food Industry粮油装备与自动控制一种无残留闸门的结构与电控设计王猛，马俊雅，黄施凯，邱孟珂，程越江中粮工程装备无锡有限公司（无锡2 140 0 0）摘要：本文阐述无残留闸门的结构与电控设计，该设备具有物料无残留、开关控制精准等特点，能够解决U型刮板机使用过程中的物料残留问题。关键词：无残留；闸门；结构；电控中图分类号：TS201Structure and electrical control design of a non residual gate文献标识码：B文章编号：16 7 2-50 2 6(2 0 2 3)0 4-0 36-0 3Wang Meng,Ma Junya,Huang Shikai,Qiu Mengke,Cheng YuejiangCOFCO Engineering Equipment Wuxi Co.,Ltd.(Wuxi 214000)Abstract:This article explains the structure,working principle,and electrical control designof the discharge gate suitable for the U-shaped scraper machine.The equipment has the charac-teristics of no residue and precise switch control,which can effectively solve the problem of mate-rial residue during the use of the U-shaped scraper machine.Key words:no residue;gate;structure;electric control随着环保要求和工业自动化水平的不断提高，输送设备的密闭性和便利性在使用中受到了较高的重视。刮板输送机具有输送物料种类多、密封性非常好、容易实现多点进料或多点出料等优点 1，在输送设备应用非常广泛。刮板输送机根据底部结构可分为平底刮板和U型刮板,U型刮板输送机，即槽体截面呈“U”形，刮板为半圆形，与“U”形槽体相似。因此，设备停止运转后，物料残留在机壳内的量极少，自清效果好，适合于用同一输送机输送几种物料。同时由于刮板呈半圆形，与壳底接触是点接触，底部与刮板磨损也较小，对输送物料的过程中破损率也小，噪音低，是用途非常广泛的刮板机类型。但是U型刮板机在多点卸料的过程中，下方通常配置的是平板式闸门，在中间卸料口闸门关闭的状态下，会在刮板输送机底板和闸门闸板之间形成部分物料收稿日期：2 0 2 3-0 6-2 0作者简介：王猛，男，198 3年出生，高级工程师，主要从事粮食仓储物流与粮食烘干的设计工作。36的滞留 2 。虽然近年各厂家在采用出料口缩短等手段将死角部分缩小，但是U型底部形成的死角区域不可避免的存在，对于经常进行物料更换且对防止混料有着较高要求的情况下，会使用“洗机”（用较多的第二类物料先在设备中运行一遍，将少量的第一类物料进行混合，再进行排出，这部分物料作为洗机料进行处理）、人工清理等方式防止混料，不仅造成物料浪费，还费时费力。因此，针对U型刮板研发出一种可靠的无残留闸门有着广阔的市场空间。1无残留闸门的结构组成无残留闸门的基本构造示意见图1。该机构的闸门壳体为可翻转式，左右圆弧板外侧带有齿条结构，传动轴每根轴上有2 个齿轮，1个涡轮（方向与蜗杆配)），闸门在开启时，仅有底部一根扁钢用于刮板支撑，物料从左右圆弧板翻转形成的孔中出料；闸门关闭时，左右圆弧板翻转填补出料口孔洞，并使该部位内部形状与U型刮板机内部形状完全相同，完粮食与食品工业Cereal and Food Industry全不存在死角或残留。1211349Vol.30,2023,No.4121265注：1.闸门壳体；2.左右圆弧板；3.传动轴A；4.轴承A；5.传动轴B;6.传动轴C;7.轴承BX4;8.联轴器；9.密封装置；10.驱动电机；11.接近传感器及感应片；12.红外对射传感器。闸门壳体的前后处安装红外对射传感器，并在2无残留闸门的电控设计2.1传感器设置及工作的总体方案由于设备中传动机构较多，为防止其中的传动失效引起闸门未关严造成混料等后果，采用传动机构与到位状态双检测的方式，确保设备安全稳定的运行。在开门的过程中，电机驱动轴端装有接近传感器感应片（十字型)电机驱动轴旋转一圈会反馈4次信号，以反馈信号的圈数确定左右圆弧板的开度，在与左右圆弧一体的齿条加强件的合适位置处开有两个位置孔，该孔一直线的壳体上装有红外对射传感器，用于左右圆弧板开关位置的确认。2.2传感器的安装及调试2.2.1接近传感器安装在轴B的端部，采用接近传感器感应片（十字型），在相应位置（使接近传感器能检测到感应片）安装接近传感器。2.2.2红外对射传感器8图1无残留闸门的基本构造示意图左右圆弧一体的齿条加强件的合适位置处开有两个位置（1个关位置，1个开位置）（左圆弧一体的齿条加强件的开位置为闸门完全打开的位置，右圆弧一体的齿条加强件的开孔位置为完全打开的位置再往外 1 cm)调试时，先调整2 组红外对射传感器的位置，使关到位时2 组红外对射信号能够通过左右圆弧一体的齿条加强件上关位置的小孔中心，再将闸门打开至设计开启的位置（45开启），调整左圆弧一体的齿条加强件上小孔的位置，使红外对射信号能够通过小孔中心，再将闸门继续微微打开（50 开启），调整右圆弧一体的齿条加强件上小孔的位置，使红外对射信号能够通过小孔中心。2.3程序设计及故障分析无残留闸门的正常关闭、开启如图2 所示，通过表1的程序设计，可以将无残留闸门的开闭与刮板机使用情况相结合，可以将信号接入整条生产的工艺使用控制系统中，满足工艺使用的要求。7L10493210左侧开位置右侧开位置左侧关位置右侧关位置左侧关位置（红外对射传感器1有信号）（红外对射传感器2 有信号）a.正常关闭状态右侧关位置图2 无残留闸门的正常关闭、开启示意图左侧开位置（红外对射传感器1有信号）（红外对射传感器2 有信号）b.正常开启状态右侧开位置37粮油装备与自动控制初始状态操作指令接近开关信号数为N，且红外对射传感器1有信关闭状态（红外对号、2 无信号射传感器1、2 均有闸门开启接近开关信号数大于N，信号）或红外对射传感器2 有信号、1无信号接近开关信号数为N，且红外对射传感器1，2 有信号接近开关信号数大于N，且红外对射传感器1有信开启状态（红外对号、2 无信号射传感器1有信闸门关闭接近开关信号数大于N，号，红外对射传感且红外对射传感器2 有信器2 无信号）号、1无信号接近开关信号计数大于N,红外对射传感器1、2 均无信号；注：利用红外对射信号，以及左/右圆弧一体的齿条加强件上开/关位置的小孔中心，通过接近开关接收到信号的次数N，可以确定传动轴C旋转是否开/关到位。3结束语对于需要进行中间卸料的刮板输送机而言，积料现象是其运作过程当中首要解决的一大问题 3。本文针对U型刮板机中间卸料的闸门残留物料问题，设计了无残留闸门，通过其工作原理及控制方法，在对物料残留量要求低的情况下，免去了U型刮板机出料口处的清理工作，大大节约清理花费的人力物力，提高了自动化水平，为使用者产生了较好的经济效益，具广阔的市场推广前景，也为该类型闸SSSSY（上接第35页）参考文献1郭荣香，李俊健，黄思苑，等渗糖工艺对乳酸发酵橘皮果脯品质的影响 J.食品工业科技，2 0 2 3.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2022090206.2吴金松，许美娟，王晓芳，等复合酶法辅助提取橘皮中水溶性多糖的工艺优化J粮食与油脂，2 0 2 2，35(11):109-113.3李林波，熊前程，王宝石，等新型橘皮啤酒生产工艺的研究进展 J，2 0 2 1，46（10)：54-58.4张园园，张思颖，王子伟橘皮荞麦膳食纤维代餐粉的研制及其流变学特性J.粮食与油脂，2 0 2 2，35（4)：145-149.5 Chang R C,Lee H C,Ou S M.Investigation of thePhysicochemical Properties of Concentrated Fruit Vine-38王猛等：一种无残留闸门的结构与电控设计表1无残留闸门程序设计及故障分析表传感器信号状态电机动作电机停止电机停止电机停止电机停止电机停止电机停止门的推广和应用提供基础的参考和指导。参考文献1李召峰，王铮，贾煜等刮板输送机关键结构创新与优化设计J现代食品，2 0 2 2，2 8（8）：18 2 2.2张凯，探讨刮板输送机物料残留原因及解决方法 J.粮食加工，2 0 2 1,46(4)：59-6 0.3薛峰刮板输送机的使用与维修探讨 J石化技术，2020,27(1):261-263.YSSSSSSSgarJ藥物食品分析，2 0 0 5，13(4)：9.6石晨晖，沈晓溪，张一鸣，等：葡萄桑甚复合果醋工艺优化和不同发酵时期的风味成分检测 J食品工业科技，2021,42(20):164-172.7颜飞翔，朱丹，牛广财，等秋香梨果醋醋酸发酵工艺优化及抗氧化活性研究 J.食品与机械，2 0 2 1，37（4)：184-188.8刘天宇，丁健洋，许立伟，等不同醋酸菌及发酵方式对柑橘果醋品质的影响 J中国酿造，2 0 2 2，41（12)：160-165.9钟武，王腾腾，张娜威，等带皮发酵对金艳 猕猴桃果醋品质的影响 J食品科学，2 0 2 0，41（2 2）：7 4-8 1.10王怡明，夏婷，强晓，等枸杞果醋饮料的配方优化及品质分析 中国酿造，2 0 2 2，41（8）：190 194.结果与故障分析闸门开到位正常可能故障：红外对射传感器1故障；接近传感器故障；传动机构磨损严重。闸门关到位正常可能故障：红外对射传感器2 故障；传动机构磨损严重。可能故障：红外对射传感器1故障；传动机构磨损严重。可能故障：红外对射传感器1，2故障；接近开关传感器故障；传动机构磨损严重。