粮食输送机械的创新技术粮食在生产加工过程中，必须经过若干次、不间断的输送，才能保证加工过程的持续进行。选择正确的粮食输送设备，才能保证操作人员劳动强度的降低、劳动条件的改善及生产任务保质保量的完成，也是决定生产成本是否符合国家要求和劳动生产率能否不断提高的重要因素。根据输送设备的机械特性及结构特点，现有的粮食输送设备主要有胶带输送机、斗式提升机、埋刮板输送机、螺旋输送机和气力输送设备。其中胶带输送机靠输送带的连续运动实现粮食的连续输送，是一种连续输送机械，胶带输送机具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制。其缺点是容易出现皮带的跑偏和撒料的问题L3J。斗式提升机是利用均匀固接于牵引构件上的一系列料斗，竖向提升物料的连续输送机械，其优点是输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，寿命长。在生产过程中容易出现的故障为料斗带打滑、跑偏和撕裂，料斗脱落和回料过多等。埋刮板输送机是用刮板链牵引，在槽内运送散料的输送机。刮板输送机具有结构简单、便于安装、可反向运行、可自行取料输送及防止污染环境等诸多优点。缺点是空载功率消耗较大，不宜长距离输送，易发生掉链、跳链事故，成本高。螺旋输送机是靠旋转的螺旋叶片将物料推移而实现物料的输送。其特点是结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中间装料和卸料，可实现反向运行和双向同时运行，在输送过程中还可以对物料进行搅拌、混合、加热和冷却等作业。缺点是不宜输送易变质、粘性大、易结块和大块的物料，输送过程中物料易破碎，螺旋叶片及料槽易磨损等6。气力输送设备是利用气流在管道中输送物料的设备。其优点是防尘效果好、便于实现机械化和自动化、输送过程中可同时进行多种工艺操作、防止物料受潮、污染或混入杂物等。但设备和管道磨损较快，设计、施工等不当时、易出现物料沉积现象，严重时导致输送中断，不宜输送湿度大、黏性大或易破碎等物料是其主要缺点。虽然上述输送设备在粮食输送方面应用已经比较广泛，但由于其自身的弱点和局限性限制了其在特殊工况下的使用，比如当输送距离长及输送过程中有许多障碍时，当处理一些具有腐蚀性、吸湿性甚至是有毒的特殊材料，以及需要采取环境预防措施和一个无尘的解决方案时，传统的解决方案可能很难实现输送任务。一般来说，在输送距离较长、容量较高的条件下，连续输送机械是最有效的选择。以下是一些不被粮食加工业所熟知但有趣且具有创新性的散装物料输送处理系统”：RopeCon是奥地利的一个高科技输送系统，其将架空索道工程技术与带式输送机结合在一起，实现了带式输送机的创新应用J。管式输送系统是日本设计的，在设计中开放带经过一系列的过渡托辊形成管形。法国的Manutube是一个封闭的带式输送机，输送带在一个全封闭的无托辊的塑料管中运行。法国的陆路输送机或Curvoducts对于具有小半径平面转弯的长距离输送十分有效。1创新的输送系统1.1陆路输送机槽形输送带广泛应用于散装物料的连续输送，其开发于20世纪初，它在长度方面有巨大增长，同时由于安装了电力和电容设备，降低了其特定的能量损耗。它的主要缺点是垂直和平面转弯输送的能力有限，从而减小了其输送容量和限制了皮带张力的增加。陆路输送机主要用于采矿业，要求输送带在没有中间驱动器的情况下实现长距离的运输，输送带各部分的长度受到经济原因的限制，如为节省成本转载点是通过额外成本的高压带代替。安装在采矿业上的输送带的输送力可达到40000 t/h，但长距离的输送通常限制在25000 t/h。在采矿行业，处理的产品具有很高的密度，在1.5 - 2.5 t/ms之间，这相当于2倍或3倍的谷物密度。输送带固定技术的发展使得使用大张力，高功率的带式输送机成为可能。对带式输送机的运动机制以及加载系统的较深刻的认识，能让我们设计出更快的带式输送机，例如现有的陆路输送机的速度已达到8.5 m/s。1.2管式输送机管式输送机克服了一些传统输送机经常遇到的问题，如材料的溢出、输送带位置的校正、倾斜角度的限制、平面转弯和多个输送轨道。类似于传统的槽形输送机，管式输送机也是在其尾部加载物料。开放带通过一系列的过度托辊形成管状以保证输送机的长距离运输。在卸料滚筒、输送带再次被打开时，物料以正常的方式排出。物料经管式输送机运输时，运输过程中的主要部分是物料被输送带全程封闭。这样做的好处是可以减少环境污染，保护产品免受外界污染和盗窃，并可实现反向运输物料。在有转弯的运输过程中，管式形状的输送带可以实现平面转弯和垂直运输。因此单管式输送机可以取代很多传统的带式输送机。从而减少了对转载点和驱动器的需求、产品的变质以及昂贵的溜槽衬板的更换？日本普利司通的“日本管式输送机”(JPC)发明于20世纪80年代初，其技术已十分成熟并应用到了许多领域。其优点包括：封闭运输以保护产品免受污染；紧密的垂直和水平转弯能力；能在与垂直方向成30度角的倾斜方向进行操作。其缺点是：与传统输送机相比，管式输送机运输在许多领域中成本高，功耗大，运输的最长距离仅8200 m。1.3索道索道装置实现了高达l 500 t/h运输散装物料的能力及高达50 t的单负载能力。横跨支撑塔架之间的绳长度可以达到3000m。RopeCon是奥地利的多贝玛亚近年来发明的一种新技术，其结合了架空索道工程技术和传统带式输送机的优点。一个具有波状挡边的扁平带和集成轮组运行在穿过支撑塔架的固定锚绳引导轨道，通过输送带实现输送物料的功能。RopeCon具有实现输送能力为25000 t/h和运输距离为30 km的可能性。在一段倾斜角超过60(2的运输路线上物料垂直上升的距离可达1000m，输送带的速度可达8 m/s，支撑塔架间的距离可达l 500m。RopeCon的操作远离地面，可以最大限度的减少空问需求和容易穿越建筑物、道路、河流及其他障碍。轨道绳索安装在支撑塔架顶部，铰链被安装在塔架底部。顶部和底部的输送带各自在自己的轨道上面运行。全锁圈绳索作为轨道绳索。1.4 MANUTUBEManutube是一种无尘输送技术，它由全封闭的带式输送机组成并通过塑料管运输物料，如图4所示。输送带在无托辊的管中滑动可形成一股自然气流从而带走粉尘。这种防尘技术可以使每立方米空气中灰尘不到l mg保证了工作区域的清洁并提高了设备的使用寿命。Mnautube具有不同的形式：具有保护电网的输送带返回开放式封闭式、具有除尘，回收系统的返回套管式。它特别适用于使用过程中有粉末或粉尘产生的材料。输送能力不同，可实现10 -3000 m-/h的输送速度。主要功能包括：对产品不会造成磨损；转移危险物料不会对环境产生污染；通过对灰尘、湿度和氧气的控制可防止产生爆炸；适宜输送具有腐蚀性和易碎的物料，如肥料、盐及其他物料。该设备可实现倾斜角高达600的输送。因为它有不带托辊的塑料管组成，所以设备比较轻量化。自由支撑之问的跨度可达50 n并且无需设置栈桥。1.5系统对比很难对上述供选择的技术做出一个简单地对比，因为影响它们发挥作用的因素常依赖于其使用环境。然而，对一些关键参数进行分析可以显示出它们之间的优劣。在世界各地运行的输送系统中有1000台以上输送距离多于1 km长的陆路输送机，同时也有大约500台管式输送机和4000台Manutubes。Ropecon输送机是一个新发展。在运输过程中有小半径转弯和有必要避免转载点和物料溢出时，管式输送机更具竞争力。当需要运输能力达到2000 t/h且物料具有爆炸风险、污染风险及造成重大环境问题时，Manutube是一个可供选择的解决方案。由于依赖于地形和土地性能，因此在成本计算方程中土木工程是一个决定性因素。比如，有些项目位于地势险要的地方，要满足地壳运动的要求及贫瘠的土地条件。需要允许人自由通过的高架结构及应对洪水和排水的问题都会影响到使用系统类型的决策。在这些要求条件下应用时，管式输送机和Ropecon将会是适应复杂地形的最有效的选择。转载点的花费非常昂贵，不仅造成输送带的磨损，而且需要支撑塔架、电气控制系统、除尘系统及更多的能源消耗。Manutube减少和简化了转载点，它不需要除尘系统，能够倾斜输送（高达600的倾斜角）和具有更轻的质量及更少的支撑塔架。它们的重量是传统输送机的一半，且支撑塔架之间的跨距比较大。管式输送机目前是上述几种输送机中功耗比较高的机械，这是由于托辊数量的增加和需要克服更大的阻力。Manutube的运转零件较少，所以基本没有托辊。Ropecon和索道与供选择的几种输送机对比具有最低的功耗，大约是传统输送机械功耗的三分之一。2结论当输送距离比较长，输送过程中有许多障碍，输送一些具有腐蚀性、吸湿性甚至是有毒的特殊材料的时候，以及需要采取环境预防措施和一个无尘的解决方案时，传统的粮食输送机械由于其自身的弱点和局限性，可能很难完成输送任务，在这种情况下，可以考虑将其他行业的输送系统应用到粮食输送方面，只要选择恰当，并加以创新且规范操作，能够用来解决粮食输送处理方面的问题。贾华坡1，武文斌1，管华威2，万克明2（1河南工业大学粮油机械研究所上海山启机械制造有限公司）