劉會杰 劉素山
(河北蘋樂面粉機械集團有限公司,石家莊050800)
小麥在制粉過程中,經磨粉機連道研磨,除了獲得成品面粉之外,還得到片狀或屑狀的麩皮,在其內還殘留著一些胚乳。繼續使用磨粉機剝刮這些胚乳是不適宜的,因它使得麩皮更加細碎,卻不能有效地刮凈胚乳,即使刮下,其質量也較低,且動力消耗較高,不經濟。為此,對麩片采用擦、刷、打擊等辦法來彌補磨粉機的不足,使黏附在麩片上或混雜于其中的胚乳分離,這種設備有打麩機和刷麩機。
打麩機是糧食行業普遍使用的一種設備,主要應用于小麥制粉,是對研磨工作的補充,對處理黏粉皮層物料效果明顯,是決定面粉出率高低和次粉品質的重要設備。在使用中發現,傳統的打麩機存在面粉不易穿過篩孔等技術問題。針對這個問題,有關科研人員對傳統打麩機做了部分改進,在打麩機運行中增加振動,使篩網發生抖動,以解決篩網堵塞問題,提高麩粉分離效率。改進后的打麩機在處理黏性物料,如小麥制粉的后路皮磨物料及玉米粉生產時的物料效果更好。
打麩機主要結構有進料口、篩上物出料口、機架、主軸、打板、篩網、出粉斗以及傳動機構等,如圖1所示。
圖1 打麩機主要結構
打麩機的工作原理是采用高速旋轉的打板打擊黏粉物料,使皮層和面粉分離。篩上物在打板打擊和推動下,從篩上物出料口流出,面粉穿過篩網從出粉斗口流出,實現麩粉分離。打麩機的篩網一般都是采用鋼板沖孔制成,受沖孔工藝限制,孔徑細小的篩網很難加工,使用時也很容易發生堵塞。
為解決篩網堵塞問題,設計人員一直在不斷探索,設計了不同形式的振動結構,篩孔堵塞現象均有不同程度的改善。
打麩機在主軸圓周方向通過打板支架固定有4塊打板,將其中一塊制造成特殊重量,這樣旋轉工作時就會產生一定振幅的振動,同時為了減輕設備振動對地基的影響,在機體4個地腳處增設4個減震橡膠柱。代表產品為GBS振動打麩機。
這是一種早期產品,稱為振動圓篩,在電動機帶動主軸旋轉的同時,再傳遞一個動力來驅動帶有凸輪機構的副軸,圓形的篩筒側向支撐在帶有凸輪機構的副軸上,副軸在凸輪機構的作用下旋轉,過程中產生周期的振動。代表產品為布勒公司MKZA振動打麩機。
這種結構的篩筒外殼與篩網通過一組軸承座固定于主軸偏心段,主軸兩端再通過另一對軸承通過板彈簧和橡膠隔震塊支撐在機架上。代表產品為布勒—米亞格公司MKVA型產品。
帶有偏心配重塊,可產生自衡旋轉作用。代表產品有西蒙公司的立式打麩機。
某公司結合傳統打麩機振動機構的設計,調研工廠實際使用情況,為了設備調節和日常維護管理方便,通過分析各種振動打麩機的結構,基于糧食加工行業的特殊需求和目前市場現狀,設計了一款新型振動打麩機。
新型振動打麩機設計采用雙偏心振動結構,將圓形篩筒通過軸承座固定在主軸偏心段,在主軸端部設置平衡配重機構,相當于振動源配重,用于平衡篩筒偏心形成轉動慣量,振幅數值由主軸偏心距決定。打板及打板支架固定在旋轉主軸上,對物料起打擊、攪拌和推動作用。在主軸轉動的時候,圓形篩筒產生固有頻率和固有振幅的振動,打板支架和打板并不偏離主軸中心,從而實現物料粉與麩分離和篩分工作。試用證明新型振動打麩機很好地解決了面粉堵塞篩孔問題。與其他振動打麩機相比,新型振動打麩機用偏心軸帶動圓形篩體做有規律的振動,具有激振力小、振動柔和、整機運行平穩定等優點,如圖2所示。
圖2 新型振動打麩機
同時對新型振動打麩機的機架、圓形篩體、主軸旋轉振動、限位支撐、打板及打板支架、進料、出料等機構進行適當改進。機架由鋼板折彎構件焊接成形,采用螺栓連接組裝而成,避免了大件機架焊接變形等弊端;組裝式機架結構,保證外形結構尺寸準確,長時間振動運行不易變形,有利于生產組織,使機件加工更容易、制造成本降低;圓形篩體機構采用304不銹鋼材料制造,不會因生銹而污染物料;篩網采用螺栓張緊裝置,張緊更可靠,安裝更換方便;電機座自帶張緊機構,調節方便快捷;傳動機構有安全防護,美觀實用;進料、出料分別通過軟連接與機體相連,不影響整機振動運行。
對傳統振動打麩機結構分析研究,采用雙偏心振動結構對其進行改進,改進后的振動打麩機更易于操作與維護,且更好地解決了面粉堵塞篩孔問題。