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摘要：原料的倉(cāng)儲(chǔ)及物料的連續(xù)供應(yīng)是物料加工和物流業(yè)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)料倉(cāng)內(nèi)物料在料斗的出料口附近出現(xiàn)結(jié)拱現(xiàn)象時(shí)，物料無(wú)法正常卸出，導(dǎo)致料倉(cāng)功能失效，使料倉(cāng)因?yàn)榻Y(jié)拱而出現(xiàn)生產(chǎn)停頓，甚至造成生產(chǎn)事故，影響生產(chǎn)安全、食品安全和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。如何提高倉(cāng)儲(chǔ)防拱能力，降低倉(cāng)儲(chǔ)事故，已經(jīng)成為當(dāng)今料倉(cāng)制造和生產(chǎn)中的重大熱點(diǎn)問(wèn)題。

在料倉(cāng)的設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)涉及到料倉(cāng)內(nèi)物料結(jié)拱現(xiàn)象,當(dāng)料倉(cāng)內(nèi)水分過(guò)高或當(dāng)物料為不易流動(dòng)的物料時(shí)，往往在料斗的出料口附近，容易出現(xiàn)起拱現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響物料的流動(dòng)，導(dǎo)致倉(cāng)料無(wú)法正常供應(yīng)。為此本文將分別介紹料倉(cāng)的設(shè)計(jì)要求、物料在料倉(cāng)內(nèi)的流動(dòng)形式、結(jié)拱原因、防拱和破拱技術(shù)，以及相關(guān)專利。 

一、料倉(cāng)要求及物料流動(dòng) 

料倉(cāng)不只是儲(chǔ)放物料的容器，更重要的是要具備相關(guān)的工藝功能。因此，料倉(cāng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下三方面的要求：能儲(chǔ)存規(guī)定數(shù)量的倉(cāng)料；有足夠的強(qiáng)度來(lái)承受料倉(cāng)內(nèi)物料所產(chǎn)生的壓力以及外屆自然環(huán)境可能施加在料倉(cāng)上的力；在從料倉(cāng)卸料時(shí)，物料能夠順暢而均衡地從料倉(cāng)出口流出，且出料速度均勻可控。 

物料在料倉(cāng)中的流動(dòng)性，是料倉(cāng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。實(shí)際生產(chǎn)中有的料倉(cāng)不能很好地排料，從而出現(xiàn)結(jié)拱現(xiàn)象，引起嚴(yán)重的堵塞，有的形成管斗(也叫鼠洞)，使得料倉(cāng)中大部分料不能排除，大大降低料倉(cāng)的儲(chǔ)料功能，這種的現(xiàn)象出現(xiàn)從很大程度上講是因?yàn)榱蟼}(cāng)內(nèi)物料的流動(dòng)性差所致。據(jù)目前歸類總結(jié)，我們可以把料倉(cāng)內(nèi)物體的流動(dòng)形式主要分為兩種：整體流動(dòng)和中心流動(dòng)。 

（一）整體流動(dòng) 

所謂的整體流動(dòng)就是指：卸料時(shí)所有物料均向卸料口流動(dòng)，不存在“死區(qū)”，料位均勻下降，卸料流動(dòng)穩(wěn)定均勻。理想的料流形態(tài)應(yīng)為整體流動(dòng)，這樣保證了物料以先進(jìn)先出的順序均勻卸出，而且具有卸料速率穩(wěn)定，卸料密度均勻，倉(cāng)料儲(chǔ)存時(shí)間基本一致等優(yōu)點(diǎn)。 

（二）中心流動(dòng) 

中心流動(dòng)即卸料開(kāi)始時(shí)，只有位于庫(kù)頂?shù)奈锪咸幱谶\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，位于四周的物料向中心滑動(dòng)、下降，形成中心通道，這樣一來(lái)，只有中心部位的物料向卸料口流動(dòng)，在該“流動(dòng)區(qū)”以外的部分為流動(dòng)“死區(qū)”。中心流動(dòng)主要特點(diǎn)：

①先進(jìn)后出的流動(dòng)順序。因?yàn)閭}(cāng)壁附近的物料可能靜止不流動(dòng)，所以先進(jìn)倉(cāng)的物料有可能后出來(lái)。

②產(chǎn)生鼠洞。由于出現(xiàn)漏斗流，如果物料有足夠的黏性，倉(cāng)壁附近的物料就不會(huì)流出。

③不均衡流動(dòng)。漏斗流料倉(cāng)中，四周的物料是靠超過(guò)物體本身的休止角而塌落下來(lái)的，所以卸料時(shí)是不均衡的，此外塌落料的沖擊力會(huì)進(jìn)一步壓實(shí)料倉(cāng)出料口的物料并使之結(jié)拱。

④涌流。如果所儲(chǔ)存的物料粒度很細(xì)，塌下來(lái)時(shí)會(huì)氣化，使其流動(dòng)性能變得和流體一樣好，從而由料倉(cāng)出口涌出。

⑤分層。由于漏斗流料倉(cāng)卸料時(shí)是中部和四周的物料不規(guī)則地交替流出，料倉(cāng)加料時(shí)形成分層問(wèn)題。 

下圖為整體流動(dòng)、中心流動(dòng)及結(jié)拱的示意圖。 

影響物料流動(dòng)性因素主要有兩點(diǎn)：物料性質(zhì)和料斗形狀。 

1.物料性質(zhì)是影響料倉(cāng)流動(dòng)性的主要因素，具體有下列幾個(gè)方面：穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)物料與內(nèi)壁的摩擦系數(shù)；物料與倉(cāng)壁的靜摩擦角；壓實(shí)性，與料倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)存物料的高度有關(guān)；透氣性，如果物料顆粒很細(xì)時(shí)，物料透氣性變差，物料在倉(cāng)內(nèi)形成負(fù)壓，在料倉(cāng)出口處形成結(jié)拱。 

2.料斗形狀的影響主要體現(xiàn)在料斗傾角、料斗大小和料斗形狀三方面：料斗的傾角大，料流的速度較快，流動(dòng)的形態(tài)主要是整體流，當(dāng)料斗的傾角較小時(shí)，料倉(cāng)流出的速度也較慢，尤其是靠近倉(cāng)壁處速度可能為零，形成中心流動(dòng)；料斗的出料口越小，料倉(cāng)的流速也越小，并有可能結(jié)拱，料倉(cāng)下部接近料斗處結(jié)拱也會(huì)越嚴(yán)重；料斗出口的形狀也是影響物料流動(dòng)性的一個(gè)因素，圓形的出口比長(zhǎng)方形出口更容易結(jié)拱。

二、結(jié)拱原因及其類型 

結(jié)拱的因素很多，其主要因素有三點(diǎn)：物料儲(chǔ)存時(shí)間的過(guò)長(zhǎng)，水分增加導(dǎo)致物料結(jié)塊；物料與倉(cāng)壁的黏著作用；料倉(cāng)的結(jié)構(gòu)造型，導(dǎo)致物料無(wú)法順利流通，局部會(huì)因?yàn)閴毫�過(guò)大而結(jié)拱。 

（一）、存儲(chǔ)時(shí)間的影響 

在一般情況下存儲(chǔ)時(shí)間越長(zhǎng),物料的壓實(shí)性越強(qiáng)，同時(shí)由于密封性等原因使得內(nèi)部濕度增加，導(dǎo)致倉(cāng)料的流動(dòng)性變差,也就越容易形成拱。因此，我們要在一定程度上降低倉(cāng)料儲(chǔ)存的時(shí)間，同時(shí)料倉(cāng)儲(chǔ)存量要合理，在生產(chǎn)調(diào)度中，合理掌握料庫(kù)儲(chǔ)量，并安排料庫(kù)搭配使用，不致因物料存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而造成壓縮起拱，使物料無(wú)法卸出。 

（二）、物料與倉(cāng)壁的黏著性影響 

由于物料與倉(cāng)壁之間存在黏著性，致使物料粘附在料倉(cāng)內(nèi)壁，導(dǎo)致結(jié)拱。目前有采用超高分子量聚乙烯板作為料倉(cāng)的襯里，利用其優(yōu)異的機(jī)械性能，降低物料與料倉(cāng)內(nèi)表面間的阻力，從而起到一定防結(jié)拱的作用。 

（三）、料倉(cāng)的結(jié)構(gòu)對(duì)物料結(jié)拱的影響 

料倉(cāng)結(jié)構(gòu)主要就是影響物料的流動(dòng)性和壓實(shí)性，這在前面已經(jīng)介紹過(guò)。 料倉(cāng)結(jié)拱的類型主要有四種：

a.壓縮拱，即粉體因受到壓力的作用，使固結(jié)強(qiáng)度增加而導(dǎo)致結(jié)拱；

b.楔形拱，顆粒狀物相互嚙合達(dá)到力平衡狀態(tài)所形成的料拱；

c.粘結(jié)粘附拱，粘結(jié)性強(qiáng)的物料在含水、吸潮或靜電作用下而增強(qiáng)了物料

與倉(cāng)壁的粘附力形成的料拱；

e.氣壓平衡拱，料倉(cāng)回轉(zhuǎn)卸料器因氣密性差，導(dǎo)致空氣瀉入料倉(cāng)，當(dāng)上下氣壓達(dá)到平衡時(shí)所形成的料拱。 

d.物料在料倉(cāng)內(nèi)粘結(jié)掛壁，層層堆積，形成倉(cāng)容減小，造成結(jié)拱堵塞。

三、防拱與破拱措施 

防拱和破拱有著本質(zhì)上的區(qū)別，防拱目的就是防止結(jié)拱，宗旨是消除或削弱料拱線垂直面上的壓應(yīng)力，減小物料之間，物料與倉(cāng)壁之間的摩擦力，以及改善物料的流動(dòng)性。而破拱是在結(jié)拱后，研究如何進(jìn)行破碎，主要是借助外力把已結(jié)的拱從力學(xué)角度進(jìn)行破碎。破拱裝置的破拱原理，主要是使倉(cāng)壁振動(dòng)而使物料運(yùn)動(dòng)，有的利用氣力來(lái)破壞拱的形成,在使用時(shí)要注意使破拱裝置的動(dòng)作與卸料動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行。破拱裝置對(duì)破拱能起一定作用，但只能作輔助性措施。因此我個(gè)人認(rèn)為研究防拱技術(shù)意義要大于破拱技術(shù)。 

（一）防拱技術(shù) 

1、改變料倉(cāng)的內(nèi)壁材料 

改變料倉(cāng)內(nèi)壁的材料可有效防拱，因?yàn)榱蟼}(cāng)的內(nèi)壁材料越光滑，與倉(cāng)料的摩擦力就會(huì)越小，這樣它們就會(huì)越容易流動(dòng)，從而一定程度上抑制結(jié)拱。因此，我們要在滿足強(qiáng)度的前提下，盡量選擇摩擦因數(shù)較小的材料作為料倉(cāng)的內(nèi)壁。目前通常采用超高分子量聚乙烯板作為倉(cāng)的襯里，利用其優(yōu)異的機(jī)械性能，降低料與倉(cāng)表面之間的滑動(dòng)阻力，從而起到防拱的作用。作為種新型的工程材料，它具有以下性能： 

（1）表面活化能低，具有不粘結(jié)性能；

（2）耐磨性好，抗沖擊強(qiáng)度大；

（3）摩擦系數(shù)很低，自潤(rùn)滑性能好； 

（4）耐腐蝕，耐低溫，即使在時(shí)仍具有較高的抗沖擊性。

2、改善料倉(cāng)外形結(jié)構(gòu) 

目前常見(jiàn)的料倉(cāng)外形結(jié)構(gòu)有圓筒、方形和矩形，在卸料截面積相同條件下,形狀不同的倉(cāng)卸料能力也不同, 因?yàn)榉叫蝹}(cāng)在交接處容易形成死角，而圓形的無(wú)此弊病，故圓形倉(cāng)卸料能力大,方形倉(cāng)次之,矩形倉(cāng)小。

3、卸料口的改善 

滿足設(shè)計(jì)工藝和加工工藝要求的前提下，料斗的傾角盡量大，出料口尺寸也可以適當(dāng)增大，另外料斗出口的形狀好設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，因?yàn)殚L(zhǎng)方形的出口比圓形的出口更不容易結(jié)拱�；蛘邚哪硞�(gè)角度出發(fā)，改進(jìn)卸料裝置，這些都可以有效防止結(jié)拱。 

4、錐形料斗的形狀改變 

改善錐形卸料都的形狀可以有效減小倉(cāng)料與倉(cāng)壁的壓力，從而減小它們之間的摩擦力。該方法也可以成為表面改形法，從倉(cāng)斗各部位截面收縮率的角度分析，倉(cāng)斗的縱截面曲線形狀對(duì)煤的流動(dòng)狀態(tài)有一定的影響。對(duì)于平壁料倉(cāng)，其傾角一般固定，越是接近出口截面的收縮率越大，應(yīng)力越集巾，因此越容易起拱。而雙曲線料倉(cāng)壁為等截面收縮率，其壁而的變化呈指數(shù)曲線的軌跡，壁面傾角是變化的，越接近出口傾角越大，煤在下落流動(dòng)的過(guò)程中阻力基本不變，從而可形成均勻的連續(xù)流，不易起拱。實(shí)踐證明，采用雙曲線料倉(cāng)可以有效的防止起拱。另外還有一種造型稱為鼻形倉(cāng)，它是一個(gè)特殊形狀的料倉(cāng)，它的倉(cāng)壁凸出像“鼻子”，它能將物料的壓力分散，而使“鼻子”下面的出料口物料成松散狀態(tài)。在鼻尖下面的倉(cāng)壁承受壓力較大，必須加厚否則會(huì)發(fā)生破裂。

5、增加內(nèi)部輔助裝置 

對(duì)于一些儲(chǔ)料較大的料倉(cāng)，通常在料斗的中下部加改流體，它的作用就是改善料斗內(nèi)粉體的流動(dòng)形態(tài)，減輕物料對(duì)料倉(cāng)出口處的壓力。改流體可以是水平的擋板、垂直的擋板或傾斜的擋板。由于水平的擋板上方會(huì)形成一個(gè)物料堆，時(shí)間長(zhǎng)容易變質(zhì)結(jié)塊，為了防止這種情況發(fā)生，將擋板做成一個(gè)圓錐形，這就是常說(shuō)的減壓錐。減壓錐下部會(huì)形成一個(gè)環(huán)形空間，可以減少物料的壓力。垂直和傾斜的擋板可以消除部分物料間的橫向壓力，物料被分成幾股料流，它們間的摩擦力和剪切力減小。嵌入體的安裝與固定方法可以用鋼絲繩吊在煤倉(cāng)上部的橫梁上或用三腳架固定在漏斗斜壁上。該法僅適用于淺倉(cāng)。保證倉(cāng)底足夠的傾斜角適當(dāng)?shù)丶哟髠}(cāng)底的傾斜角，有利于料倉(cāng)順利出料。但若倉(cāng)底太陡，粘性的出口偏側(cè)配置的料倉(cāng)，由于其出口偏側(cè)配置至少利用了一側(cè)直壁，這樣就至少減少了由一側(cè)所產(chǎn)生的結(jié)拱力，從而減少了結(jié)拱的可能性，使出口物料比較松散，有利于排出。如容量較大的料倉(cāng)可設(shè)2個(gè)或4個(gè)以上出口。 

（二）破拱技術(shù) 

1、人工破拱法 

人工破拱法,一般情況下是在料倉(cāng)放料口的斜壁上預(yù)留若干個(gè)孔,一旦料倉(cāng)起拱,即用工具插入倉(cāng)內(nèi)捅動(dòng),使料拱陷落。該方法為原始，具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,費(fèi)用低優(yōu)點(diǎn),但破拱效果差，而且人工疏通費(fèi)時(shí)費(fèi)力勞動(dòng)強(qiáng)度大，影響生產(chǎn)時(shí)度，易污染環(huán)境，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)破拱，并且在疏通物料后，可能會(huì)有大量的物料下沖，存在很大的安全問(wèn)題。

2、振動(dòng)破拱 

振動(dòng)法破拱有兩種基本形式，即振動(dòng)倉(cāng)壁和直接振動(dòng)倉(cāng)內(nèi)的物料。振動(dòng)倉(cāng)壁就是將振動(dòng)器安裝在料倉(cāng)錐體部分的倉(cāng)壁上，對(duì)倉(cāng)壁進(jìn)行振動(dòng)，達(dá)到防拱破拱及清倉(cāng)的目的。例如：氣動(dòng)活塞振動(dòng)器是用錘頭振打倉(cāng)壁的外表面；電磁振動(dòng)器與其類似，兩者均垂直于倉(cāng)壁產(chǎn)生振動(dòng)；偏心旋轉(zhuǎn)振動(dòng)器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，它是將高速旋轉(zhuǎn)的偏心塊產(chǎn)生的慣性力傳遞給倉(cāng)壁使之產(chǎn)生振動(dòng)，與其他類型振動(dòng)器相比，其振幅小、頻率高。直接振動(dòng)倉(cāng)內(nèi)物料是指攪動(dòng)倉(cāng)料使其有較好的流動(dòng)性，或給結(jié)拱的倉(cāng)料某一方向上的力使拱破碎。例如：振動(dòng)卸料器不但能夠通過(guò)振動(dòng)防拱破拱，而且在一定范圍內(nèi)可以通過(guò)改變工作參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)物料卸出量。需要注意的是，采用機(jī)械振動(dòng)法破拱出倉(cāng)時(shí)，振動(dòng)器好與料倉(cāng)閘門或給料機(jī)連鎖起來(lái)，使振動(dòng)器只在閘門打開(kāi)時(shí)才工作。如果振動(dòng)器在閘門關(guān)閉時(shí)工作，料倉(cāng)下部的物料可能會(huì)因受振而變得更加密實(shí)，使出倉(cāng)更困難。

 （1）、氣動(dòng)活塞振動(dòng)破拱 

氣動(dòng)活塞振動(dòng)器是用壓縮空氣推動(dòng)活塞（錘頭）振打倉(cāng)壁。其工作原理是振動(dòng)器內(nèi)有一個(gè)活塞，活塞內(nèi)部有導(dǎo)氣孔，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入后，由活塞導(dǎo)氣至一端產(chǎn)生推力，推動(dòng)氣缸往另一端，如此利用活塞導(dǎo)氣孔與本體位置的變化，使活塞在本體內(nèi)產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，透過(guò)本體而傳遞振動(dòng)力�；钊�運(yùn)行時(shí)會(huì)在兩端各有一定的空間存在壓縮空氣。所以活塞不會(huì)直接撞擊本體。該形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉，但產(chǎn)生的振擊力有限，而且由于不斷振擊器壁，也將損害料倉(cāng)，進(jìn)而影響料倉(cāng)的使用壽命。

（2）、電磁振動(dòng)破拱 

電磁振動(dòng)器是用產(chǎn)生的電磁力作為動(dòng)力。銜鐵和錘頭連成一體，激磁線圈通電后，銜鐵被吸向鐵芯，錘頭即振打倉(cāng)壁。斷電后，錘頭靠重力或彈簧復(fù)位。與氣動(dòng)活塞振動(dòng)器作用類似，兩者均垂直于倉(cāng)壁產(chǎn)生振動(dòng)，倉(cāng)壁的受力情況較好，但也同樣存在振擊力和噪聲問(wèn)題。

（3）、偏心轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)破拱 

電動(dòng)控制偏心轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)器是利用裝在電動(dòng)機(jī)雙出軸上的偏心塊隨電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力而振擊倉(cāng)壁。這種振動(dòng)器由于振擊力大并可調(diào)，破拱效果較好，但產(chǎn)生的噪聲較大。氣動(dòng)控制的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)器是利用鋼球在環(huán)形軌道內(nèi)的高速運(yùn)動(dòng)來(lái)產(chǎn)生振擊力。該類振動(dòng)器主要缺點(diǎn)就是振動(dòng)力對(duì)倉(cāng)料結(jié)構(gòu)有一定的影響，有可能將倉(cāng)壁振裂；對(duì)于堅(jiān)韌度大的倉(cāng)料，效果不明顯；振動(dòng)板磨損及銹蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，更換起來(lái)比較麻煩。該法可應(yīng)用于小容量錐形漏斗淺倉(cāng)。

(4)放炮振動(dòng)法 

對(duì)于蓬堵位置距地面較高的堵塞常采用放炮振動(dòng)法。在放炮前必須按安全規(guī)程要求，進(jìn)行瓦斯檢查。該方法的缺點(diǎn)是安全性差，準(zhǔn)備工作時(shí)間長(zhǎng)，而且時(shí)有發(fā)生崩壞漏斗或破壞倉(cāng)體現(xiàn)象存在諸多不安全凼素。

（5）攪拌破拱 

在貯倉(cāng)的內(nèi)部設(shè)置一帶有螺旋葉片的軸，由電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。通過(guò)帶有螺旋葉片的軸的旋轉(zhuǎn)，將物料落到出料口。倉(cāng)壓很小的物料可以應(yīng)用，大倉(cāng)壓情況下無(wú)法使用

3、流態(tài)化破拱 

在貯倉(cāng)的錐部?jī)?nèi)置多孔板，多孔板可以是金屬、塑料、陶瓷、多層金屬編制網(wǎng)、氈等材料，其尺寸和數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況選擇。其工作原理是在物料排出時(shí)通氣，使物料在出料口附近流態(tài)化以減少物料與倉(cāng)內(nèi)壁的摩擦作用，在排料時(shí)向貯倉(cāng)內(nèi)通氣對(duì)減少顆粒間的作用力和顆粒對(duì)倉(cāng)內(nèi)壁的影響是非常有效的，可使物料更順暢的流動(dòng)。但是對(duì)不同的物料，需設(shè)定不同的壓縮空氣壓力和送氣量。如果控制不好，有可能會(huì)使物料過(guò)分流態(tài)化，其結(jié)果就是造成物料從貯倉(cāng)出料口成不可控制的溢瀉。

4、空氣破拱

（1）、脈沖空氣破拱 

在貯倉(cāng)的錐部外壁上呈環(huán)狀布置一排或幾排噴嘴，壓縮空氣經(jīng)電磁閥、過(guò)濾噴嘴進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，然后改變方向，沿倉(cāng)壁擴(kuò)散，從而清掃倉(cāng)壁，使結(jié)拱物料塌落。如果設(shè)置合理，破拱效果較好。否則，由于氣量分配原因，有可能使得某些噴嘴不起作用，達(dá)不到破拱的效果。

（2）、空氣清堵器破拱 

空氣清堵器破拱是利用貯存在貯氣包中的氣體突然噴出直接沖入物料的起拱部位，這種突然爆發(fā)所產(chǎn)生的氣流沖擊力，克服了物料的靜摩擦，使貯倉(cāng)內(nèi)的物料恢復(fù)流動(dòng)。

a— 空氣清堵器處于非工作狀態(tài)；

b—空氣清堵器處于充氣狀態(tài)；

c—空氣清堵器處于恒高壓狀態(tài)；

d—空氣清堵器處于噴射破拱狀態(tài)；

（3）、彈性氣包破拱 

該破拱原理是將彈性氣包安裝在料倉(cāng)內(nèi)壁上容易起拱的部位，間歇性地對(duì)氣包充氣，使氣包膨脹(成為半球形或矩形)，從而對(duì)物料施加推力，使料拱塌落。但這種推擠的方法有可能會(huì)將物料壓實(shí)，反而形成更堅(jiān)實(shí)的料拱。

（4）、空氣炮破拱法 

空氣炮破拱主要是利用壓縮空氣突然釋放產(chǎn)生的氣流對(duì)物料形成沖擊與振動(dòng)，使物料疏松下落。工作過(guò)程：打開(kāi)控制閥向破拱器儲(chǔ)氣罐充氣，充氣至氣源壓力后，停止充氣，破拱器瞬間放氣，經(jīng)接管、噴嘴噴向煤拱完成一次破拱過(guò)程。重復(fù)以上過(guò)程直至破拱。該裝置利用壓縮空氣瞬間釋放對(duì)煤拱產(chǎn)生爆破切割，其破拱效果取決于氣流量、工作壓力、噴嘴直徑及氣流阻力，正常工作氣壓為。其優(yōu)點(diǎn)是清堵效果好，自動(dòng)化程度高，維修工作量少，不僅降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，確保了生產(chǎn)安全，還給企、肥帶來(lái)了無(wú)形的經(jīng)濟(jì)效益。但對(duì)于一些嚴(yán)重的堵倉(cāng)事故，該法的效果并不明顯�？諝馀谠诎惭b初期的效果尚可，但隨著倉(cāng)內(nèi)堆積層的形成，氣動(dòng)破拱的效果越來(lái)越差，后的結(jié)果常常是失去破拱效力。采用雷管爆破消除堵塞，安全性太差，且會(huì)影響生產(chǎn)的連續(xù)性�？諝馀谄乒把b置是南京煤礦設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的專利技術(shù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的儲(chǔ)料倉(cāng)、料斗、管道中，該破拱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低且安裝方便，系統(tǒng)組成。

（5）、脈動(dòng)風(fēng)力破拱法 

該法在風(fēng)力破拱法基礎(chǔ)上，在噴嘴前增加一個(gè)快速開(kāi)閉器，使壓縮空氣產(chǎn)生脈動(dòng)性的沖擊與震動(dòng)，從而提高了破拱的效果。該系統(tǒng)由壓風(fēng)機(jī)、風(fēng)包、總風(fēng)管、支風(fēng)管、三通操縱閥（或電磁閥）、快速開(kāi)閉器、噴嘴等組成。該方法在冶金、煤炭等行業(yè)廣泛應(yīng)用。

6、水力破拱法 

使用一種形如滅火器的特制噴嘴，當(dāng)倉(cāng)內(nèi)成拱堵塞時(shí)，將噴嘴插入預(yù)留孔內(nèi)，利用水壓破拱。此法效果明顯，多用于碼頭。優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，費(fèi)用低。缺點(diǎn)：增加倉(cāng)料的水分，影響倉(cāng)料質(zhì)量，給洗選帶來(lái)一定難度，不宜推廣使用。

四、典型破拱裝置 

（一）、LUFTATM料倉(cāng)破拱器 

來(lái)自瑞典LUFTATM料倉(cāng)破拱器用于將干散的粉料從存儲(chǔ)料斗、粉倉(cāng)或其他形式的粉料存儲(chǔ)容器中快速、有效地卸載。LUFTATM 料倉(cāng)破拱器通過(guò)充氣和高頻振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了大多數(shù)粉料的均勻流動(dòng)，解決了粉體在流動(dòng)中出現(xiàn)的架橋、雍塞、鼠洞和壓實(shí)的現(xiàn)象。LUFTATM 料倉(cāng)破拱器的工作原理：被緊貼安裝在各種粉倉(cāng)的內(nèi)壁上，特殊材質(zhì)的膠墊具有極好的彈性，耐磨性和抗疲勞性。當(dāng)空氣被導(dǎo)入倉(cāng)內(nèi)，會(huì)沿著倉(cāng)壁流動(dòng)，以減少倉(cāng)內(nèi)物料和倉(cāng)壁的摩擦，同時(shí)膠墊會(huì)由于空氣的導(dǎo)入產(chǎn)生劇烈的高頻振動(dòng)，徹底破壞物料產(chǎn)生的堆積或懸掛。料倉(cāng)破拱器的運(yùn)行不受物料或管道內(nèi)所含水份的影響，對(duì)于一些容易吸潮的物料有著其他助流裝置所無(wú)法比擬的使用效果。流化器的內(nèi)置的密封裝置能徹底防止粉料進(jìn)入管道內(nèi)，確保了流化器能夠長(zhǎng)時(shí)間免維護(hù)運(yùn)行。 

（二）、倉(cāng)壁裝設(shè)振擊器

倉(cāng)壁裝設(shè)振擊器是用機(jī)械式、電磁式或氣動(dòng)式的振擊器來(lái)振擊倉(cāng)壁，破壞物料起拱的平衡條件，使物料不起拱或使已起拱的物料坍落并協(xié)助物料下滑。由于不斷振擊倉(cāng)壁，也將損壞料倉(cāng)，影響料倉(cāng)的使用壽命。 

（三）、氣力助流器 

氣力助流器是在接近卸料口的倉(cāng)壁上設(shè)置壓縮空氣噴嘴 ，利用其噴射動(dòng)能破壞料拱，清除滯留于倉(cāng)內(nèi)的物料。采用此法時(shí)，因使物料中的含氣量增大，在裝車時(shí)往往不瞻一次性裝請(qǐng)，使得車容積利用率降低。同肘裝卸時(shí)揚(yáng)塵較大，增加了收塵功率。因此防拱裝置的完善和創(chuàng)新對(duì)企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。 

（四）、空氣炮 

在煤礦倉(cāng)儲(chǔ)中空氣炮的應(yīng)用較普遍�？諝馀谑抢�用工作壓力為0 .4～0 .8 MP a的壓縮空氣作為能源(空氣炮的氣源壓力按 0.6 MPa考慮，在實(shí)際使用中由于氣源壓 力的不同，其沖擊力有很大差異，應(yīng)根據(jù)際情況適當(dāng)增減數(shù)量)，將其貯存在儲(chǔ)能器里，采用突然噴出的壓縮空氣的強(qiáng)烈氣流，以超過(guò)音速的速度直接沖人貯存散裝物料倉(cāng)內(nèi)某一部位瞬間在小范圍內(nèi)形成巨大的沖擊力，釋放出大量能量。這種突然釋放的壓縮空氣膨脹沖擊波克服物料間的阻力，釋能的部位又選擇在料倉(cāng)內(nèi)易于發(fā)生滯流或堵塞的部位，使料倉(cāng)中壓實(shí)的或凍結(jié)的物料重新恢復(fù)流動(dòng)，從而達(dá)到防堵和清堵助流的作用�？諝馀诒匦枰揽繉ｉT的壓力容器廠家生產(chǎn)，而且逐必須取得勞動(dòng)部門批準(zhǔn)才能生產(chǎn)使用。 

（五）、庫(kù)底高教散裝機(jī) 

針對(duì)我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)形式多為錐形底倉(cāng)，以及現(xiàn)在倉(cāng)儲(chǔ)存在的問(wèn)題，新開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出一種庫(kù)底高教散裝機(jī)。樣機(jī)經(jīng)生產(chǎn)試用已獲成功并投人生產(chǎn)。根據(jù)物料的平面對(duì)稱流動(dòng)優(yōu)于軸線對(duì)稱流動(dòng)的理論，在立筒庫(kù)料倉(cāng)的卸料口上方設(shè)計(jì)了一個(gè)錐斗，錐斗通過(guò)立柱固定在立筒庫(kù)內(nèi)的錐壁上。這樣可以把倉(cāng)壁和錐斗之間的環(huán)行料口看成為一個(gè)對(duì)面對(duì)稱的條形卸料口，變軸線對(duì)稱流動(dòng)為平面對(duì)稱流動(dòng)，從而改善了料倉(cāng)內(nèi)物料的流動(dòng)條件。增設(shè)錐斗后，在錐斗的下方有一個(gè)空間，可以獲得較大的積極流動(dòng)帶，這對(duì)卸料有良好的作用。此時(shí)，作用于卸料口的松散物料重量，只是處于卸料口與錐斗之間的鄢塊體積的重量，其壓力與整個(gè)料倉(cāng)物料高度無(wú)關(guān)。實(shí)踐也證明，增設(shè)了錐斗后，在料倉(cāng)內(nèi)能夠造成整體流動(dòng)，并有利于消除散狀物料的搭拱現(xiàn)象。錐斗的大小及相對(duì)于料倉(cāng)卸料口位置是很重要的參數(shù)。合理地確定錐斗的大小和位置就可以避免錐斗與料倉(cāng)之間的物料起拱，并能獲得一個(gè)的積極流動(dòng)帶。這一研究對(duì)料倉(cāng)防拱提供了新思路。 

李保新等人指出除上述裝置外利用機(jī)械輔助方法改善倉(cāng)內(nèi)物料的流動(dòng)狀況，也是一種非常有效的方法。它不僅可以用于新建料倉(cāng)，而且也適用于舊料倉(cāng)的改造。目前，實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用的方法很多，都可以使倉(cāng)內(nèi)物料的流動(dòng)狀況不同程度的得到改善，例如在倉(cāng)斗內(nèi)易發(fā)生堵塞的位置增設(shè)一個(gè)圓形傘狀嵌入體,嵌入體可采用耐磨金屬材料制作,以及采用中間螺旋溜槽和外螺旋溜槽式料倉(cāng)達(dá)到破拱的目的。

（六）、一種粉體物料防結(jié)拱攪拌裝置 

本實(shí)用新型涉及一種粉體物料防結(jié)拱攪拌裝置，其特征在于：它包括一徑向貫穿粉體物料倉(cāng)底部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，在所述粉體物料倉(cāng)外的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端各設(shè)置有一油封，所述油封的外側(cè)通過(guò)螺栓連接一固件，所述固件通過(guò)軸承與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一端通過(guò)平鍵軸向連接一蝸輪減速機(jī)，所述蝸輪減速機(jī)連接一電動(dòng)機(jī)的輸出端；在所述粉體物料倉(cāng)內(nèi)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上通過(guò)螺母緊固后徑向連接有三根或三根以上破拱撥桿。本實(shí)用新型不僅可以解決或避免煤粉倉(cāng)內(nèi)出現(xiàn)的結(jié)團(tuán)、粘料、架橋、鼠洞、掛壁和斷料等問(wèn)題，還可以有效防止煤粉倉(cāng)內(nèi)的煤粉外泄。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于中小型工業(yè)煤粉鍋爐的儲(chǔ)供粉系統(tǒng)或其它儲(chǔ)供粉系統(tǒng)中。 

（七）料倉(cāng)雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)—料倉(cāng)內(nèi)置振動(dòng)襯板清堵疏通卸料技術(shù)

    摘要：主要介紹專利 SGZP系列料倉(cāng)雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)，料倉(cāng)內(nèi)置振動(dòng)襯板疏通卸料料技術(shù)，采用引進(jìn)專利技術(shù)SGZP系列料倉(cāng)雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)。改造后的系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、生產(chǎn)可靠,生產(chǎn)作業(yè)效果明顯改善,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：煤倉(cāng)結(jié)拱堵塞 煤倉(cāng)疏通卸料技術(shù)改造；SGZP系列料倉(cāng)雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)；

一、用途及使用環(huán)境條件

引進(jìn)專利技術(shù)，依據(jù)國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠、煤礦和洗煤廠等廣大用戶的強(qiáng)烈要求，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況而開(kāi)發(fā)的SGZP系列雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)，成功解決了煤倉(cāng)、料倉(cāng)結(jié)拱堵塞、疏通卸料的難題，綜合來(lái)看，本系列疏通卸料機(jī)是目前國(guó)內(nèi)的解決煤倉(cāng)疏通堵塞問(wèn)題的方案，解決了倉(cāng)壁振動(dòng)器和空氣炮疏通失效的難題，規(guī)避了爆破疏通及人工疏通對(duì)人員和煤倉(cāng)傷害的風(fēng)險(xiǎn)，可即時(shí)決煤倉(cāng)、料倉(cāng)的疏通排料難題，滿足了各行業(yè)對(duì)連續(xù)生產(chǎn)的要求。 

二、雙置式振動(dòng)破拱疏通卸料機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

A、本機(jī)有以下特點(diǎn)：1、本機(jī)型國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，運(yùn)行平穩(wěn)、能耗少、運(yùn)行功率小，但給料量大。2、排料量穩(wěn)定，啟動(dòng)停機(jī)方便。3、該機(jī)運(yùn)行噪音小，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。4、維修量小，使用壽命長(zhǎng)（與國(guó)際同類產(chǎn)品相比可減少50%的維修量）。5、安裝方便，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、SZGP系列雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)設(shè)計(jì)合理，性能可靠，效益顯著，可替代現(xiàn)用的空氣炮、鋪高分子聚乙烯板。SZGP系列雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)，已被各行業(yè)廣泛應(yīng)用。

B、雙置式振動(dòng)破拱疏通卸料機(jī)的優(yōu)點(diǎn)如下：1、自由懸吊部分----靈活、安全可靠：本設(shè)計(jì)采用與土建固定牢固且不去其振動(dòng)的靈活性 。懸吊部分現(xiàn)在料倉(cāng)內(nèi)壁 用膨脹螺栓或者與里面預(yù)埋鋼筋使其生根。這樣既有足夠的力量承受振動(dòng)力，有能很好的密封料倉(cāng)。2、內(nèi)置襯板部分----環(huán)保、超常耐磨：我們采用全封閉結(jié)構(gòu)，上面全部鋼板封閉在土建倉(cāng)壁上，以上用耐磨鋼板固定一端密封，這樣有料下料，防止煤塵從振動(dòng)板下面漏出，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。3、彈性鎖緊部分---簡(jiǎn)單、便于調(diào)整：我們經(jīng)過(guò)計(jì)算采用彈性鎖緊，既有一定的自由度，還可以方便進(jìn)行振幅的調(diào)整。4、激振部分----節(jié)能、模塊化：設(shè)計(jì)采用模塊化組合形式。將這些復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)環(huán)節(jié)多現(xiàn)實(shí)，精簡(jiǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，適合于礦山實(shí)際操作環(huán)境，果斷采取永遠(yuǎn)不用維修只更換模塊的思路，減少維修時(shí)間。采用低能的傳動(dòng)模式，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

三、雙置式振動(dòng)破拱疏通卸料機(jī)結(jié)構(gòu)組成及工作原理

SGZP系列煤倉(cāng)雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)，綜合了傳統(tǒng)煤倉(cāng)溜槽破拱設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，使用煤倉(cāng)內(nèi)置振動(dòng)耐磨襯板，溜槽外置振源技術(shù)，襯板振幅可達(dá)4—18mm,振動(dòng)頻率100Hz,迫使倉(cāng)內(nèi)結(jié)拱煤層分散斷裂，煤料依靠自身重力自然滑落，內(nèi)置振動(dòng)耐磨襯板可根據(jù)不同煤倉(cāng)內(nèi)部形狀貼面定向制作，結(jié)構(gòu)安裝布局，科學(xué)緊湊合理。克服其它破拱設(shè)備針對(duì)各類煤種破拱清堵，疏通煤流的缺陷和不足，實(shí)現(xiàn)了煤倉(cāng)均勻不間斷連續(xù)供料，尤其適合0-300mm大范圍粒度煤塊的結(jié)拱成面，煤倉(cāng)溜槽破拱疏通一次完成，煤流有效助流疏導(dǎo)率99.8%，杜絕了煤料在倉(cāng)壁和溜槽表面的粘接，更加有效的保護(hù)了倉(cāng)壁和溜槽表面不被煤料磨損。當(dāng)煤倉(cāng)溜槽發(fā)生結(jié)拱堵塞，給煤機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)，通過(guò)煤倉(cāng)內(nèi)置振動(dòng)襯板，迫使煤倉(cāng)內(nèi)結(jié)拱煤層擠壓應(yīng)力分散斷裂，依靠煤料自身重力自然滑落，使給煤機(jī)增加負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

SGZP系列煤倉(cāng)雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)，分標(biāo)準(zhǔn)型和隔爆型兩大系列十多個(gè)型號(hào)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理精良，工作性能穩(wěn)定可靠，提高了煤炭輸送的生產(chǎn)效率，降低了人為破拱的潛在風(fēng)險(xiǎn)。是現(xiàn)代煤炭企業(yè)煤倉(cāng)溜槽破拱清堵，疏通煤流的設(shè)備選型。

當(dāng)煤倉(cāng)溜槽發(fā)生結(jié)拱堵塞，給煤機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)，通過(guò)煤倉(cāng)內(nèi)置振動(dòng)襯板，迫使煤倉(cāng)內(nèi)結(jié)拱煤層分?jǐn)D壓應(yīng)力散斷裂，依靠煤料自身重力自然滑落，使給煤機(jī)增加負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

四、雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖

五、安裝與試車注意事項(xiàng)

1、安裝好，使振動(dòng)板有一定的自由活動(dòng)量。2、電源的電壓是否與銘牌所規(guī)定的參數(shù)相符。接地線是否可靠。3、檢查各聯(lián)接處螺栓是否緊固、不得有間隙。4、檢查振動(dòng)電機(jī)激振力左右是否一致。5、各旋轉(zhuǎn)部件周圍不得有雜物。6、電機(jī)接線時(shí)，必須進(jìn)行全面安全檢查，以免開(kāi)機(jī)后發(fā)生人身與設(shè)備事故。7、必要時(shí)可以在激振器上安裝防墜落安全繩。

六、運(yùn)行與維護(hù)保養(yǎng)

1、在雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)工作過(guò)程中，要定期檢查、各部件螺栓是否松動(dòng)。2、定期清理外殼的煤泥等雜物，新安裝的雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)負(fù)荷運(yùn)行兩周后應(yīng)全部檢查一遍。3、雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)在正常工作過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)異常，尤其聽(tīng)到異常噪聲，要及時(shí)檢查明原因，并處理。必要時(shí)可通知廠家處理。4、振動(dòng)電機(jī)出廠時(shí)，偏心塊已調(diào)整在合適位置，不得隨意調(diào)整，以免損壞零件。5、振動(dòng)電機(jī)必須在停機(jī)狀態(tài)下才能調(diào)整，否則將有人身危險(xiǎn)。6、定期潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)部件，并檢查各部件運(yùn)行情況。發(fā)現(xiàn)異常情況要及時(shí)查明原因并處理，必要時(shí)通知廠家處理。7、每半年檢查煤倉(cāng)內(nèi)置振動(dòng)襯板的密封帶破損情況，及時(shí)更換失效密封帶。

七、電氣控制

1、為正確合理使用雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)，用戶必須配備與電機(jī)相適用的電氣保護(hù)，如欠壓、短路、缺相等裝置。2、用戶在使用變頻器調(diào)整時(shí)，所選用的變頻器的額定電流應(yīng)大于電機(jī)額定電流的1.5倍。3、變頻器應(yīng)在0HZ~50HZ之間的轉(zhuǎn)速調(diào)整振動(dòng)量。

八、一般故障排除

九、用戶須知

1、檢查現(xiàn)場(chǎng)條件是否符合本機(jī)銘牌數(shù)據(jù)需要。2、檢查各聯(lián)接處螺栓是否緊固。3、各旋轉(zhuǎn)部件周圍不得有雜物。4、雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)不得長(zhǎng)期空運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)采用與閘門或者給料機(jī)聯(lián)動(dòng)，點(diǎn)動(dòng)控制。5、開(kāi)機(jī)前必須確認(rèn)下面的給料設(shè)備正在正常運(yùn)轉(zhuǎn)。6、雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)啟動(dòng)后，及時(shí)檢查煤倉(cāng)煤流情況。7、給料機(jī)空運(yùn)行一切正常后，打開(kāi)雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)投入生產(chǎn)。8、新安裝雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)兩周后應(yīng)調(diào)整螺栓的松緊度。9、定期檢查螺栓、及連接處和清理電機(jī)外殼的煤泥等雜物。10、振動(dòng)電機(jī)必須在停止?fàn)顟B(tài)下調(diào)整偏心塊，否則將有生命危險(xiǎn)。11、電機(jī)上不得用水直接沖洗。

綜述 

隨著機(jī)械工業(yè)的迅猛發(fā)展，物料倉(cāng)儲(chǔ)防拱理論和技術(shù)研究日益活躍，料倉(cāng)儲(chǔ)防拱理論和技術(shù)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中就非常突出，研究和開(kāi)發(fā)倉(cāng)儲(chǔ)防拱新理論和新技術(shù)就非常迫切，市場(chǎng)前景光明。料倉(cāng)的防板結(jié)以及物料的連續(xù)供應(yīng)是企業(yè)安全生產(chǎn)的前提。關(guān)于倉(cāng)儲(chǔ)物料堵倉(cāng)問(wèn)題，一直是一項(xiàng)世界性研究課題，許多科技工作者，曾為此付出長(zhǎng)期不懈的努力，創(chuàng)造出各種適合物料流動(dòng)的倉(cāng)體結(jié)構(gòu)形式和輔助措施，使倉(cāng)儲(chǔ)物料流動(dòng)狀況得到極大的改善，但到目前為止還不能說(shuō)這一“頑癥”已徹底根除，還需要我們進(jìn)一步的研究和努力。