自洁式干粉吨袋破包机的制作方法

本发明涉及一种破包机，尤其涉及一种干粉吨袋破包机。

背景技术：

海洋石油在海上钻井必须使用的泥浆和固井材料是由重晶石粉、纳土粉、石灰石粉、水泥等干粉灰料通过配比与水和油调配而成。这些干粉灰料盛装在塑料编织的柔性集装袋内以方便装卸运输。集装袋单包重量大都位于1-1.5吨范围，因此行业内习惯称其吨袋。海洋石油行业对吨袋的需求量每年在10万吨以上，采用传统的人工破包工艺，即使用手工割袋方式。由于干粉灰料颗粒在200-300目细度范围，灰料在下落过程中，干粉飞溅，粉尘污染非常严重，不但伤害人员健康，而且污染环境。

目前国内的干粉吨袋破包机(也称大袋拆袋机)不能适应海洋石油既有工艺和工况条件。主要原因有两点，一是设备超高直接导致安装困难，传统的大袋拆袋机高度通常都在6米以上，而海洋石油行业的现有库房的高度却普遍都在5米以下，倘若新建库房，由于其成本大，基本无法实现；二是大袋拆袋机采用吊机垂直吊装喂料方式，而现有的海洋石油行业都是采用叉车“运-喂”一体化方式，因此工艺上也不能满足要求。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提出的一种自洁式干粉吨袋破包机，可以符合海洋石油行业现有库房条件和操作工艺的要求，集自动破包、自动抑尘、自动筛滤于一机。本发明在布袋除尘和刀盘切割结构的基础上，进行了小型化设计，并加装了振动筛装置，不但能够提高干粉过滤速度，而且能够将干粉中的板结和碎屑推送出来。本发明的自洁式干粉吨袋破包机仍然采用叉车水平推包喂料工艺，整体结构紧凑高度低，不但能够有效抑制粉尘外溢，而且破袋效率高、操作简单、节省了人力，降低了操作人员的劳动强度。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种自洁式干粉吨袋破包机，包括机架，所述机架由位于四个支腿上部的箱体构成，所述机架的顶部焊接有U型顶板，所述机架中部的右侧设有破包组件，所述机架上方的左侧设有除尘组件，所述机架的下部设有振动筛选组件；所述破包组件包括设置在机架后部外侧的电动机固定支架、设置在机架右侧内部的喂料平台面板和设置在机架前后两侧外部的轴承安装架，所述轴承安装架上安装有轴承座，所述轴承座内安装有滚动轴承，所述机架前后侧壁设有同轴的工艺通孔，所述工艺通孔用于通过刀轴，所述工艺通孔侧壁设有防尘护套，所述刀轴的两端通过滚动轴承支撑在所述轴承座上，所述固定支架上安装有减速机，所述减速机动力输入端连接有刀盘电动机，所述减速机的动力输出轴通过联轴器与所述刀轴相连；所述刀轴上设有多片刀盘，所述刀盘固定在轴套上，所述轴套通过滑键和螺丝与所述刀轴固定；所述喂料平台面板上设有间距与刀盘轴向间距一致的开口，所述喂料平台面板上平面的高度比刀盘最高点低1/4～1/3刀盘直径，所有刀盘的上部均穿插于所述喂料平台面板上的开口；所述除尘组件包括固定在机架后侧左上方的储气筒固定支架和设置在所述机架左侧上方的除尘气室；所述储气筒固定支架上固定有储气筒，所述储气筒的一端安装有进气端控制件，所述储气筒的中间部位设有排气端控制件，所述排气端控制件的末端钢管伸入至所述除尘气室内，所述末端钢管上设有一排清灰喷吹口；所述除尘气室的底板由前自后的设有一排外挂滤尘布袋，所述一排外挂滤尘布袋内设置网格支撑骨架；所述一排清灰喷吹口分别对准一排外挂滤尘布袋的袋口位置一一对应；所述末端钢管的自由端被封闭固定；所述除尘气室由除尘气室盖板使用螺栓封闭起来；所述一排外挂滤尘布袋的右侧设置保护孔板并用螺栓固定在所述机架内侧壁上；所述机架的左侧上方的引风机固定支架上固定有引风电动机和引风机，所述引风机的进气口与所述除尘气室侧壁用法兰连通，所述引风机的排气口通向大气；所述振动筛组件包括振动筛箱体和焊接在机架下部内侧的四个弹簧下支座，所述四个弹簧下支座顶面均焊接弹簧限位块；与所述四个弹簧下支座呈上下相对、且同轴的设有四个弹簧上支座，所述四个弹簧上支座底面均焊接弹簧限位块，从而由四个弹簧下支座和四个弹簧上支座形成四对弹簧支座，每对弹簧支座之间均设有一个圆柱螺旋弹簧，所述振动筛箱体与四个弹簧上支座焊接、并由四根圆柱螺旋弹簧支撑；所述振动筛箱体内布置有用拉力螺栓和压力螺栓固定的筛网，所述筛网下设置四根支撑管梁，所述振动筛箱体的上口使用上部软连接用螺栓密封固定，所述上部软连接的另外端面与所述机架内侧使用螺栓密封固定；所述振动筛箱体的下部外侧前后对称的安装有两台振动电机；所述振动筛箱体的下口设有导流料斗，所述导流料斗呈长方形上口和圆形下口的斗形结构，所述导流料斗长方形上口与所述振动筛箱体下部用螺栓密封固定，所述导流料斗的圆形下口为干粉灰料的出料管口，所述出料管口连接有波纹伸缩管，所述波纹伸缩管连接至仓泵；所述振动筛箱体右端位于筛网之上的位置处设有两个板结出口，所述板结出口设有两个具备快开和快关功能的密封盖。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在海洋石油行业既有的工艺流程下，能够有效降低总尘浓度，改善作业场所空气质量；

在海洋石油行业既有的工况条件下，能够有效降低劳动强度，满足破包效率速度要求；

在海洋石油行业既有的人员素质下，能够有效降低人员数量，减少企业劳动成本支出。

在保留现有工艺流程并在既有操作环境条件下，传统的人工破包，单线工况需要4人、双线工况需要6人。如果使用本项发明的吨袋破包机，无论是单线和双线，总共需要2人即可完成全部操作。叉车既负责存贮区至作业区之间的运输，也负责吨袋破包机机的喂料。而破袋、除尘和筛选都交给吨袋破包机完成。存贮区安排1人操作人员，既负责重袋的挂袋，也负责空袋的摘袋。这样，无论是使用1台吨袋破包机(单线工况)，还是使用2台吨袋拆包机(双线工况)，只需要1名叉车司机和1名吨袋摘挂操作手即可。

附图说明

图1是本发明自洁式干粉吨袋破包机的主视图；

图2是图1所示自洁式干粉吨袋破包机的俯视图；

图3是图1所示自洁式干粉吨袋破包机的右视图；

图4是本发明自洁式干粉吨袋破包机工作状态示意图。

图中：

1-刀盘电动机 2-减速机 3-联轴器 4-喂料平台面板

5-轴承座 6-刀轴 7-刀盘 8-出料口

9-进气端控制件 10-储气筒 11-排气端控制件 12-引风机

13-引风电动机 14-波纹伸缩管 15-导流料斗 16-振动筛箱体

17-振动电动机 18-弹簧下支座 19-圆柱螺旋弹簧 20-弹簧上支座

21-筛网 22-上部软连接 23-机架 24-外挂滤尘布袋

25-清灰喷吹口 26-板结出口 27-叉车轮挡 28-除尘气室盖板

29-U型顶板 30-吨袋 31-吊架 32-叉车

33-电动机固定支架 34-轴套 35-引风机固定支架 36-储气筒固定支架

37-保护孔板

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。

本发明提出的一种自洁式干粉吨袋破包机，包括机架23，所述机架23由位于四个支腿上部的箱体构成，即使用120×60×5规格的矩形钢管作为箱体骨架，四周使用3毫米厚的钢板按照功能要求进行封闭焊接，该箱体为半封闭箱式框架结构，除其顶部和右侧的喂料端敞开外，其余四面为全封闭结构。其中，所述机架23的顶部焊接有U型顶板29，所述U型顶板29可以提高除尘效果并保证吨袋30的吊带可以正常通过，所述机架23的左上方设有除尘组件，所述机架23中部的右侧设有破包组件，所述机架23的下部设有振动筛选组件，机架23使用地脚螺栓固定在库房的地坪之上，如图4所示。

如图1和图3所示，所述破包组件包括设置在机架23后部外侧的电动机固定支架33、设置在机架23右侧内部的喂料平台面板4和设置在机架23前后两侧外部的轴承安装架，所述轴承安装架上安装有轴承座5，所述轴承座5内安装有滚动轴承，所述机架23前后侧壁设有同轴的工艺通孔，所述工艺通孔用于通过整根刀轴6，所述工艺通孔侧壁设有防尘护套，所述刀轴6的两端通过滚动轴承支撑在所述轴承座5上，所述滚动轴承为自润滑防尘滚动轴承，所述固定支架33上安装有减速机2，所述减速机2动力输入端连接有刀盘电动机1，为防止偏心产生震颤，所述减速机2的动力输出轴通过联轴器3与所述刀轴6相连，由此组成了破袋切割功能的动力组件。所述刀轴6上设有多片刀盘7，本实施例中是设置了九片Φ400的刀盘7，如图2和图3所示，所述刀盘7固定在轴套34上，所述轴套34通过滑键和螺丝与所述刀轴6固定；如图2和图4所示，为了使吨袋30在水平喂料时能够顺利进行，在机架23右侧设置了喂料平台面板4，所述喂料平台面板4上设有间距与刀盘7轴向间距一致的开口，用带开口的喂料平台面板4限制吨袋30的喂料高度。如图2所示，所述喂料平台面板4上平面的高度比刀盘7最高点低1/4～1/3刀盘7直径，所有刀盘7的上部均穿插于所述喂料平台面板4上的开口；如图1和图3所示。本发明中的破包组件利用安装在刀轴6上的多个刀盘7的高速旋转，从吨袋30底部割开数道贯通切口，干粉灰料在重力作用下从切口流出进入其下方振动筛箱体16内的筛网21上，实现自动破包功能。与传统的多轴联动式传动机构不同，本发明中的破包组件采用了单轴直通式传动机构，按照刀盘电动机1、减速器2和刀轴6的直线布置，利用单轴直线传动的简单机构，使得传动系处于封闭防尘状态，既可以降低电机能耗，又提高了破包的可靠性，达到了降低造价和延长使用寿命的目的。

如图1、图2和图3所示，所述除尘组件包括固定在机架23后侧左上方的储气筒固定支架36和设置在所述机架23左侧上方的除尘气室；如图2和图3所示，所述储气筒固定支架36上固定有储气筒10，所述储气筒10的一端安装有进气端控制件9，以保证储气筒10内的气压和气量的稳定；所述储气筒10的中间部位设有排气端控制件11，所述排气端控制件11的末端钢管伸入至所述除尘气室内，所述末端钢管上设有一排清灰喷吹口25；所述除尘气室的底板由前自后的设有一排外挂滤尘布袋24，所述外挂虑尘布袋24内设置网格支撑骨架，本实施例是在除尘气室的底板上开七个圆孔，每个圆孔上均分别安装一个标准规格的外挂滤尘布袋24和连接端口。所述一排清灰喷吹口25分别对准一排外挂滤尘布袋24的袋口位置一一对应；在脉冲仪的控制下通过所述排气端控制件11，按照预先设定时间间隔定时定量吹扫外挂滤尘布袋24外的粗颗粒粉尘。所述末端钢管的自由端被封闭固定；所述除尘气室由除尘气室盖板28使用螺栓封闭起来，所述一排外挂滤尘布袋24的右侧设置保护孔板37并用螺栓固定在所述机架23内侧壁上；所述机架23的左侧上方的引风机固定支架35固定有引风电动机13和引风机12，所述引风机12的进气口与所述除尘气室侧壁用法兰连通，所述引风机12的排气口通向大气。本发明的除尘组件利用圈闭形成负压区，使含有粉尘的污染空气经过外挂滤尘布袋24过滤，达到除尘抑尘的效果。本发明中的除尘组件相比传统的布袋除尘器改进了吹扫控制逻辑和吹扫方式，并缩小了外形尺寸。使用小而少的外挂滤尘布袋24通过预设密集吹扫间隔，进行主动吹扫，放弃了传统的气压差的被动吹扫控制逻辑，以此保持布袋滤尘效率的持续和稳定。本发明中的除尘组件控制简单，不但可以提高除尘运行的可靠性，又降低了安装条件，也方便了后期的维护保养。

如图1、图3和图4所示，所述振动筛组件包括振动筛箱体16和焊接在机架23下部内侧的四个弹簧下支座18，所述四个弹簧下支座18焊接在所述机架23四个支腿根部内侧，所述四个弹簧下支座18顶面均焊接弹簧限位块；与所述四个弹簧下支座18呈上下相对、且同轴的设有四个弹簧上支座20，所述四个弹簧上支座20底面均焊接弹簧限位块，从而由四个弹簧下支座18和四个弹簧上支座20形成了四对弹簧支座，每对弹簧支座之间均设有一个圆柱螺旋弹簧19，所述振动筛箱体16与四个弹簧上支座20焊接、并由四根圆柱螺旋弹簧19支撑并被限位块定位；所述振动筛箱体16内布置有用拉力螺栓和压力螺栓固定的筛网21，所述筛网21下设置四根支撑管梁，所述振动筛箱体16的上口使用上部软连接22用螺栓密封固定，所述上部软连接22的另外端面与所述机架23内侧使用螺栓密封固定，以此确保振动筛箱体16的上口与机架间的密封和防震效果。所述振动筛箱体16的左下部外侧前后对称的焊接了两个耳状支座，用螺栓将两台同型号振动电机17固定在该耳状支座上，以此构成振动筛的震源；所述振动筛箱体16的下口用螺栓连接一个同口径的导流料斗15，所述导流料斗15呈长方形上口和圆形下口的斗形结构，所述导流料斗15长方形上口与所述振动筛箱体16下部用螺栓密封固定，所述导流料斗15的圆形下口为干粉灰料的出料管口，所述出料管口焊接有与仓泵同口径的圆管短节，所述圆管短节与波纹伸缩管14的上端口连接，所述波纹伸缩管14的下端口连接至仓泵的干粉灰料进口，波纹伸缩管14可避免振动向仓泵传递并补偿安装高度差；如图1和图2所示，所述振动筛箱体16右端上部的封板上、且位于筛网21之上的位置处设有两个板结出口26，所述板结出口26设有两个具备快开和快关功能的密封盖。本发明中的振动筛组件利用振动筛高频低幅振颤动能，将干粉灰料主动抖落注入仓泵，同时通过筛网21滤出杂物。本发明振动筛组件的主要优点包括：一是将灰料夹带的板结块和破包产生的碎屑等夹杂物筛选出来，并将这些杂物主动推送到板结出口26；二是主动逼迫干粉灰料快速通过筛网和导流料斗15的小口径出料管口进入仓泵内，三是振动破坏了粉料产生空穴的条件，提高了干粉灰料通过筛网21注入仓泵的速度。

综上，将本发明自洁式干粉吨袋破包机与吊架31和叉车32配合使用效果很好，为防止叉车在喂料作业过程中破包体碰撞，库房地坪设置有叉车轮挡27，如图4所示，具有如下特点：

(1)自动化操作，破包效率明显高，能够有效降低劳动强度和节省作业人员；

(2)自动除尘，能够有效抑制扬尘外溢，改善工作环境，减少吸尘对作业人员的伤害；

(3)能够将筛选出的板结杂物自动推送出来，消除管系堵塞的隐患；

(4)环境条件要求低，安装适应性强；

(4)功能组块相对独立，方便维护；

(5)结构紧凑，外形美观，方便整机运输；

本发明自洁式干粉吨袋破袋机特别适用于海洋石油行业以气力输送的吹灰作业，如水泥、钠土粉、重晶石粉、石灰石粉、水泥和拌合料等干燥粉末状物料的吨袋破包作业。

本发明破包机与人工破包的破袋效率、库房总尘浓度指标的检测数据如表1所示。

表1

本发明破包机安装环境的要求是，库房：封闭式普通库房，要求室内高度大于5米；电源：电压380伏，总容量大于12千瓦(单线工况)；气源：气压0.5兆帕，排气量大于0.3立方米/分钟(单线)；占地：3.5米×2.5米(单线工况)。本发明破包机使用环境的要求是，吨袋包装：必须采用无内袋包装，有效容积1-1.5立方米，500-1500公斤/包；喂料方式：必须使用叉车水平喂料工艺，建议使用3吨叉车；输灰工艺：满足气力仓泵吹灰工艺。

尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。