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前言：自動稱量包裝機(jī)廣泛用于石油化工、化肥、糧食、輕工、冶金、碼頭等行業(yè)的散體物料 的計(jì)量包裝。隨著我國四化建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，這一類的包裝機(jī)獲得迅速發(fā)展。

自動稱量包裝機(jī)的給料器又稱供料器或供送裝置，準(zhǔn)確地說應(yīng)稱為給料控制器或給 料定量器.本文簡稱為給料器，且泛指適用于每次稱量25~5Ckg包裝機(jī)上的給料器•

給料器是自動稱量包裝機(jī)不可缺少的一個(gè)重要組成部分，它是包裝機(jī)的咽喉。無論是 杠桿式的機(jī)械秤還是數(shù)字顯示式的電子秤都少不了它。其結(jié)構(gòu)合理與否以及工作性能的 好壞直接影響到該設(shè)備的包裝能力、稱量精度和自動化水平。為實(shí)現(xiàn)高精度和快速計(jì)量， 給料器應(yīng)具有良好的可控性且能根據(jù)檢測信號自動調(diào)節(jié)給料速度.在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量考慮 減少由于給料器排料落差和流量波動對稱重可能造成的各種不利影響。可以說，一臺包裝 機(jī)的技術(shù)性能如何,在某種程度上取決于該機(jī)給料器設(shè)計(jì)是否合理和先進(jìn)。

給料器的結(jié)構(gòu)形式主要取決于所包裝的物料的裝卸特性。不同的物料裝卸特性應(yīng)有 不同的結(jié)構(gòu)型式.本文就計(jì)量包裝各類散體物料的包裝機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)如何合理選用或設(shè)計(jì)給 料器進(jìn)行探討。

物料的裝卸特性一般指形狀（顆粒、粉粒、柱狀、片狀、條狀及不定形狀）、自流性（安息 角）、吸濕性（含水量）及密度（堆積密度）等,如何根據(jù)物料的這些特性設(shè)計(jì)合理的給料器 呢?我們根據(jù)自已的工作實(shí)踐并結(jié)合國內(nèi)外包裝機(jī)的現(xiàn)狀，簡套介紹各種類型的給料器的 工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、適用范圍以及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題.

1往復(fù)門式給料器

往復(fù)門式給料器主要通過氣虹控制弧門或滑板的往復(fù)來實(shí)現(xiàn)自由落料的定量給料。其特點(diǎn)是落料快、包裝能力大、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,是一種簡單實(shí)用的給料裝置。就其結(jié) 構(gòu)形式而言又可分為三種，現(xiàn)分別介紹如下，

1- 1雙弧門式給料器

它是由兩個(gè)能迅速鏡支點(diǎn)擺動并被彎曲成曲面的孤門，其中上面一個(gè)弧門開有一個(gè) 中60左右的小圓孔或矩形孔.在粗進(jìn)料時(shí),這兩個(gè)孤門全部打開，在細(xì)進(jìn)料時(shí)，關(guān)閉上面帶 小孔的孤門，物料通過小孔繼續(xù)進(jìn)料，在達(dá)到最終截止點(diǎn)后把下面不帶孔的弧門也關(guān)閉， 完全停止了進(jìn)料。這種給料器可與秤桶靠得很近,完全關(guān)閉弧門后物料下落的空中量最 小，有利于提高稱量精度。其結(jié)構(gòu)加圖1所示.

粗粳料流 細(xì)檢料流 停

圖1雙遅門式綸料器

該給料器適用于自流性較好的散體賴粒和粉粒物料，而物料的供給是靠自身重力而 流動，弧門僅起控制流與不逾的作用，這種給料器結(jié)構(gòu)簡單緊湊，工作可拿,給料無需能 耗，只要物料的流動性好流動密度均勻，可以實(shí)現(xiàn)控制計(jì)量準(zhǔn)瑞.目前國內(nèi)外大多數(shù)的包 裝機(jī)采用這種給料器，其計(jì)量精度W1蚯,雙秤時(shí)定量給料的速度＞1200次/時(shí)，最大可達(dá) 1400次/時(shí)*

雙孤門式給料器一般采用兩次紿料，其中粗給料約占80?90%,為了進(jìn)一步提高稱 量精度，也有釆用三次給料的形式，如日本Yanuto生產(chǎn)的電子稱量包裝機(jī)的給料器就是 釆取三次紿料的形式，如圖2所示，第一次進(jìn)料時(shí)兩個(gè)瓠門均打開,進(jìn)料量約占64- 68%.第二次進(jìn)料時(shí)一個(gè)帶有小孔瓠門不關(guān)到底，留出一段繾隙,物料大部分從這繾隙處縫隙全部關(guān)閉，物料只從小孔落下，此時(shí)的進(jìn)科量釣占7%左右.達(dá)到給科最后截止點(diǎn)后將另一瓠門關(guān)閉，完全停止了給料,但此時(shí)約還有1%的空中量繼續(xù)落在秤桶內(nèi).通過三次給料可減少由于落料時(shí)所引起的沖擊波動使稱量穩(wěn)定從而提高稱量精度，從給料機(jī)構(gòu)上保證了計(jì)量的準(zhǔn)確性•其計(jì)量精度對于需要計(jì)量包裝貴重物料，其精度要求高于 1折時(shí),應(yīng)考慮采用三次給料的形式。

1.2單弧門給料器

它是由一個(gè)能迅速繞支點(diǎn)擺動的孤門，弧門的前端開有一個(gè)缺口，作細(xì)進(jìn)料時(shí)的通道 (SI3>.在精進(jìn)料時(shí)，弧門全部打開，而細(xì)進(jìn)料時(shí)，弧門關(guān)閉至只留出缺口，物料通過缺口 繼續(xù)進(jìn)料，至達(dá)到設(shè)定進(jìn)料量時(shí)將弧門全部關(guān)閉即停止了進(jìn)料.弧門一般仍由二個(gè)氣4L來 完成控制動作.這種給料器的動作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用包裝的物料與雙弧門給料器基本相同就結(jié)構(gòu)來說它比雙弧門更簡單，但細(xì)進(jìn)料的控制不如雙弧門好，所以這種給料器目前還用得較少。

2螺旋給料器

螺旋給料器是通過螺旋的轉(zhuǎn)動將散體物料推向前進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輸送和計(jì)量的，其籀送量 與螺旋直徑、螺距、轉(zhuǎn)速等因素有關(guān).當(dāng)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定的情況下，主要取決于轉(zhuǎn)速。

用螺旋給料實(shí)現(xiàn)計(jì)量的方法一般有兩種，一是采用單螺旋（圖5、圖7）通過不同的轉(zhuǎn) 速控制粗給料和細(xì)給料來實(shí)現(xiàn)散體物料的計(jì)量;二是采用直徑、螺距、轉(zhuǎn)速均不同的雙螺 旋給料器〈圖6）。前者需釆用變速史機(jī)，雖其結(jié)構(gòu)較簡單，但細(xì)給料的料流密度均勻性較 差,影響計(jì)量精度，實(shí)際使用較少;后者大小螺旋分別用轉(zhuǎn)速固定電機(jī)減速裝量來控制，即 在全供料時(shí)大小螺旋都轉(zhuǎn)動，在細(xì)進(jìn)料時(shí)大螺旋停止轉(zhuǎn)動小螺旋繼續(xù)轉(zhuǎn)動直至達(dá)到最終 截止點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,外形尺寸也較大，但大小螺旋的輸送量可調(diào)節(jié)范圍大，細(xì)給料的料 流比較均勻，可用于要求較高計(jì)量精度的包裝機(jī)，現(xiàn)已披廣泛采用.不論是單螺旋或是雙 螺旋，其傳動電機(jī)均要求具有頻素起動功能，且應(yīng)選用電制動的電機(jī)，即能保證停電后迅 速停止準(zhǔn)確定位的電機(jī).

圖7變螺距螺旋給料器 圖8帶錐形閣蝶詮給料器

螺旋紿料器適用于自流性稍差的細(xì)小顆?；蚍畚簧⑩鹞锪系挠?jì)量包裝，如敏粉、面 粉、奶粉及其類似的粉狀物料就需要選用螺旋給料器。為使物料在輸送過程中不被擠壓粘 結(jié)而影響料流密度均勻性導(dǎo)至影響計(jì)量精度，往往可將螺旋葉片設(shè)計(jì)成有兩種螺距的結(jié) 構(gòu)，即進(jìn)料口（料倉底部）螺距校小輸送管內(nèi)螺距較大，這樣可使物料在輸送過程中體積擴(kuò)大而變得疏松（見圖7）。為使螺旋停止轉(zhuǎn)動后貯存于螺旋葉片落料口附近的物料不至于 自行落下而影響計(jì)量精度應(yīng)設(shè)置收集門,其結(jié)構(gòu)如圖7所示的擋料門和圖8所示的錐形 閥.

3電磁振動給料器

電磁振動給料器是包裝機(jī)廣泛采用的供送裝置之一。它適用于自流性稲差的各種物 料,與其它給料舞相比,具有如下優(yōu)點(diǎn)。

（1〉無轉(zhuǎn)動另件，不需潤滑,磨損小、壽命長,結(jié)構(gòu)簡單,使用維修方便_（

〈2）供料速度可用振動控制儀調(diào)節(jié)，便于實(shí)現(xiàn)自動控制;

（3）物料在料槽中移動平穩(wěn)，不易損壞,尤其適用于易碎物料的輸送；

〈4〉振動器一般設(shè)計(jì)在低臨界共振點(diǎn)附近工作，很小的激振力就能產(chǎn)生較大的振動. 能耗小；

（5）通用性大,適用范圍廣.既可輸送高溫、磨損性大或腐蝕性強(qiáng)的物料•也可輸送無 菌產(chǎn)品；粉狀、顆粒狀及不定形狀的物料以及流動性差的物料也能適用°

電磁振動給料器的種類和形式較多,但用于自動稱量包裝機(jī)上多采用吊槽式和支槽 式兩種，其結(jié)構(gòu)如圖9、圖1。所示.它由料槽、電磁振動器、減振器和電控箱等組成一個(gè)雙質(zhì)點(diǎn)定向強(qiáng)迫振動彈性系統(tǒng).當(dāng)電振器處于低臨界共振狀態(tài)下工作時(shí)，槽體便產(chǎn)生頻率為 3000次/分的往復(fù)運(yùn)動，可使槽體中的物料呈拋物線的均勻連續(xù)向前推進(jìn)達(dá)到自動給料 的目的.

料槽是同物料直接接觸的主要部件.要根據(jù)物料的化學(xué)特性及包裝要求選用合理的 材料，一般多采用不傍鋼板或鋁合金板。為使其定向紿料,料槽不宜過寬，料槽內(nèi)的物料的 厚度應(yīng)控制在1。?20mm,相應(yīng)的流速為5~20m/min,對于有粉塵或毒性的物料,料槽宜做成封閉式并與料倉的下料口采用柔性聯(lián)接.設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮到料槽應(yīng)略傾斜安裝，但傾 斜的角度必須小于物料同槽底的摩擦角.一般在3?10。范圍內(nèi)，短槽取偏小值，長槽取偏大值。

電磁振動給料器一般也采用兩次給料，粗給料是采用較大的振幅，細(xì)給料時(shí)用較小振 幅。其振幅的大小均可通過電振控制儀進(jìn)行調(diào)節(jié)其電流來實(shí)現(xiàn)•

對于包裝較大顆粒物料，若對稱量精度有一定要求而包裝能力要求不高時(shí)，宜采用三 次給料的結(jié)構(gòu)形式。較大振幅時(shí)為粗進(jìn)料，較小振幅時(shí)為細(xì)進(jìn)料，而精給料可仍保持較小 振幅將槽體岀口處設(shè)置一個(gè)帶缺口的旋轉(zhuǎn)閥（其缺口應(yīng)大于最大物料的最大外形尺寸）關(guān) 閉，使物料的通道由原來的槽體寬度變?yōu)檗D(zhuǎn)閥缺口寬度，這樣有可能在精進(jìn)料時(shí)一顆一顆 地加逬秤桶內(nèi)，從而可以實(shí)現(xiàn)較高的計(jì)量精度。

4帶式給料器

帶式給料主要由具有兩速傳動的短輸送皮帶和一只控制物流厚度的調(diào)節(jié)器等組成。 在粗給料時(shí)物流厚度調(diào)節(jié)器位于上限，輸送帶高速運(yùn)行。當(dāng)轉(zhuǎn)入細(xì)給料時(shí),物流厚度調(diào)節(jié) 器便處于下限位置，同時(shí)輸送帶低速運(yùn)行,當(dāng)場到最終截止點(diǎn)時(shí)，電機(jī)便停止運(yùn)轉(zhuǎn)。為了防 止電機(jī)停止后尾部的多余物料繼續(xù)下落而影響計(jì)量精度必須裝設(shè)一個(gè)收集門.掩動皮帶 的電機(jī)同螺旋給料器一樣處于頻繁的啟動和制動〈最高時(shí)達(dá)15次/分），設(shè)計(jì)時(shí)必須十分 慎重地逸用質(zhì)量可靠的電機(jī).

0911帶式給料器

帶式給料器適用于輸送流動困難的物料，如動物的飼料、丸狀物以及團(tuán)塊狀化肥等。 其計(jì)量精度與電磁振動給料器相近，但比往復(fù)弧門式及螺旋給料器要差些。

5組合式給料器

在設(shè)計(jì)包裝機(jī)時(shí)會遇到一些較為特殊的物料,如含水量較大、流動性較差、易粘結(jié)等, 選用上述各種給料器還達(dá)不到定量給料的要求，此時(shí)宜根據(jù)物料的裝卸特性和包裝精度、 能力等要求,采用組合式的給料器，現(xiàn)介紹幾種如下； •

5.1弧門一振動組合式給料器

這是由單弧門給料器和振動給料器給合而成的一種給料器，其結(jié)構(gòu)如圖12所示。

粗、細(xì)料流                                                  細(xì)如料流                                                 停

圖12巡門一電磁振動蛆合式給料器

粗給料時(shí)，因流通面積較大,利用物料的重力落料，采用弧門機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)定量給料；細(xì)進(jìn)料則 由于物料不能在小通道情況下流動，則應(yīng)采取小振幅的電磁振動給料器來完成,這種給料 器適用于含水量較大、流動性較差的片狀、顆?；蚍哿Ｎ锪?我們曾設(shè)計(jì)了一臺包裝碳酸 氫棱的CMK型毛重式包裝機(jī)就釆用了這種組合式給料器,通過樣機(jī)的試驗(yàn)，證明這種組 合式給料器設(shè)計(jì)是合理的,其稱量精度和包裝能力均迖到了設(shè)計(jì)要求.

5.2弧門一輾齒式蛆合給料器

其原理同弧門一振動組合式給料器相仿。所不同的是，其細(xì)給料不是釆用振動而是采 用帶椎齒式的轉(zhuǎn)筒來實(shí)現(xiàn).即粗進(jìn)料時(shí)弧門打開，帽齒轉(zhuǎn)動,當(dāng)粗進(jìn)料結(jié)束后弧門關(guān)閉，幅 齒繼續(xù)轉(zhuǎn)動,達(dá)到設(shè)定值時(shí)相齒停止轉(zhuǎn)動，全部停止給料.這種給料器適用于具有一定流 動性、堆積密度稍大且不易粘結(jié)的小噸?；蚍哿Ｎ锪?其結(jié)構(gòu)形式如圖13所示.

5.3撮動斗一弧門一振動組合式給料裝畳

在包裝物料中有時(shí)還會遇到粘滯性較大的小顆?；蚍蹱钗锪希ㄈ缌⒌路壑悾?該類 物料的流動性極差，極易粘結(jié)，不僅給料困難,就是在料倉內(nèi)下料也極易起拱、芯流、編折? 等，造成料倉內(nèi)物料無法連續(xù)不斷的落料,對于這類物料，若不首先解決料倉破拱,再好的 給料器也無法實(shí)現(xiàn)定量給料包裝。

為解決這類物料的定量包裝，我們設(shè)計(jì)了一種振動斗一弧門一振動組合式的給料裝 置。即在弧門一振勒組合式給料器的進(jìn)口料倉選用了 GZD型的振動斗.這種振動斗工作 時(shí)可在水平方向產(chǎn)生強(qiáng)烈振動，此振動通過盤體傳給球面活化器（圖14）,它又會將水平 振激力分解為法向力和切向力，而法向力呈放射線形指向物料，并傳遞到物料深處，從而 消除料倉內(nèi)物料的起拱等現(xiàn)象，使物料像流水一樣連續(xù)不斷地從出料口流出。通過試驗(yàn)證明，采用了這種振動料倉后，確能使物料變得疏松，不易粘結(jié)，大大改善了物料的流動特 性，再配合瓠門一振動組合式給料器，完滿地完成了對粘滯性大、易粘結(jié)、流動性差的物料 的定量包裝。

圖14 GZD型振動飴料斗

至此，我們已介紹了五種類型十幾種結(jié)構(gòu)形式的給料器.由于需要計(jì)量包裝的散體物 料種類繁多，特性各異，而每一種給料器只適用于一種或幾種類似的物料,所以逸用或設(shè) 計(jì)時(shí)關(guān)鍵要抓住物料的裝卸特性及計(jì)量包裝的具體要求（如包裝能力、稱量精度及自動化 要求等），認(rèn)真選型和設(shè)計(jì).為了使設(shè)計(jì)符合實(shí)際，達(dá)到預(yù)定的要求,對需包裝的物料的裝 卸特性峽乏認(rèn)識時(shí)，最好進(jìn)行必要的摸擬試驗(yàn)，通過試驗(yàn)來確定給料器的結(jié)梅，使設(shè)計(jì)出 的給料器既先進(jìn)又合理。