浅析防粘堵筒仓卸料器的应用与维护
目前水泥、化工等行业内在原料配料子项常设计大型库以存储物料，常用物料（如黏土、石膏、电石渣、石灰石、铁粉、煤等）具有黏性、松散性等特性。黏性物料水分较高，一般都不低于10%，雨季的时候甚至更高，黏性强的物料如黏土，在库内由于堆积易结块，流动性较差，对卸料器的要求更高，一般的卸料器如电动闸门、电磁振动给料器、螺旋喂料机、叶轮给料机、气动阀门等均难以进行卸料，易出现堵塞问题，严重时需要人工进行捅料，影响生产且存在安全隐患。对于松散干性物料，一般都是在卸料口上部设置压缩空气多孔管（空气炮）或充气箱，但实际效果仍不理想，且卸料量不易控制，卸料时快时慢，卸料量的不可控性难以满足生产工艺的要求。为解决上述类似问题，筒仓卸料器应市场需求而生，在各相关行业领域得到了广泛应用。
1 结构及工作原理
1.1 基本结构
筒仓卸料器是一种结构简单且紧凑、占用空间小、安装维护方便的设备，主要由减压锥、卸料底盘、卸料臂、传动装置、卸料斗、润滑系统、减速电机、电控柜组成。见图1所示。筒仓卸料器直接安装于库底，物料载荷通过卸料器传递至库，由库支撑承受，无须另设支撑。
1.2 工作原理
如图1所示，卸料器上部仓体部分用来存储物料，仓体内部设置有减压锥，减压锥上小下大，使仓体内部通道面积形成上大下小的渐变过程，有效地减小了中间关键部件的负载压力，减压锥壳体采用不锈钢或不易粘结物料的材质制作，以防止物料粘结。减压锥下端完全覆盖了卸料底盘上的卸料口，并在减压锥与卸料底盘处留有卸料用的间隙，在外部物料进入筒仓卸料器时，利用物料流动具有的休止角特性，物料到达时自然封闭间隙。从而实现物料在设备内堆积，不会因自身重力的作用而流出库外。卸料时，必须依靠卸料臂的强制切割运动进行卸料。为提高卸料效率，减小运行阻力，专门设计的独特曲线型卸料臂。在传动装置的驱动下围绕着中央主轴转动，卸料臂在筒壁底部转动切割，将筒底的物料推向中心，经过减压锥与卸料底盘间的间隙，实现卸料。仓内物料呈整体流动，而不是中心流动，卸料时所有物料均向卸料口流动，不存在流动“死区”，仓内料位呈均匀下降，卸料流动均匀。由于是卸料臂在传动装置驱动下强制转动完成切割卸料，因而对黏湿性物料适应能力特别强。
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非工作状态下，传动装置不通电，物料处于其自然休止角的稳定状态流不出库，实现任意时间物料可控停。
工作时，减速电机接收到电控柜给予的电信号后，带动传动装置上的齿轮副工作，传动装置上的主轴随着齿轮副旋转，通过主轴带动卸料臂作旋转运动。减速电机输出转矩通过齿轮副传递到卸料臂，使卸料臂获得具有强大的推动力，轻易松动物料，同时，推动物料向卸料口运动，使之卸出库外。通过电控柜内变频器调节传动装置的转速，来调节卸料臂旋转快慢，实现单位时间内卸料量的控制。变频器输出频率增加，传动装置输出转速变大，卸料臂获得的转速就越高，卸料量增加，反之，频率减小，卸料量随之减小，实现卸料量实时控制。卸料量可调范围广，能满足较大幅度卸料量调节需求。
2 维护
2.1 常规维护
筒仓卸料器一般为连续工作状态，日常使用时注意润滑，定期检修润滑系统是否正常工作，查看传动装置中的齿轮副和带油轮（图2）的润滑情况，以及定期往润滑泵注入润滑油脂，避免齿轮副长期工作于缺少润滑的状态下以致损坏。
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卸料臂与卸料底盘之间存在着一定的间隙，经过一定时间的运行后，这个间隙中的物料会由于摩擦导致运动速度缓慢，并在上部物料的压力作用下在卸料底盘盘面上不可避免地形成一层致密的板结料，板结料会增大卸料臂前进方向上的阻力和加剧磨损，若不及时清除还会逐渐增厚甚至导致卸料臂弯曲变形，因此当出现电机电流明显增大时应首先检查是否有严重的板结料并予以人工铲除。日常操作中应注意避免在筒仓卸料器停机的状态下使料仓中物料长时间静止存放，并且定期对卸料底盘的板结料进行清除。
2.2 关键点检查维护
变频器电流（图3）直接反应筒仓卸料器运行状态，电流大说明系统负荷大，反之，电流小说明系统负荷小。电机启动时电流值快速上升，而后电流渐趋于稳定值，系统正常工作。若电流瞬时增大，说明系统负荷突然增加，可能的情况是库内存在着有颗料较大的物块。
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变频器输出频率（图3）直接反应变频电机工作快慢状态。业主可据实际使用情况调节频率高低控制卸料量大小。值得一提的是，筒仓卸料器运行在低频率（20 Hz以下）下卸料量相对于工艺生产要求量仍偏大，再调低电机频率电机不转，如在克拉斯诺项目中使用的筒仓卸料器，选配的减速电机为两台5.5 kW，所卸物料为铁粉，电机在17 Hz以下不转，而在17 Hz以上可正常工作，这说明减速电机的功率是足够的。变频器标称的输出频率一般都是5～50 Hz，但实际上由于变频器固有特性所限，低频率下输出并不稳定，可能造成电机在带负荷时因低频扭矩输出不足而无法转动，因此一般而言，变频器最好运行在20 Hz以上区间。筒仓卸料器卸料量的大小可由两个参数来进行调节，一是调节电机运行频率，二是调节减压锥下方的调节环距卸料底盘高度H，在相同频率下卸料量随H增大而增大，反之则减小。筒仓卸料器出厂时默认是将调节环安装在最高位，即H为最大值。由于卸料量偏大而迫使变频器运行在低频区间，因此可调低调节环的高度使H值减小，从而减小卸料量使变频器能运行到20 Hz以上的稳定区间。由于调节环位于料仓内部，因此其高度的调整必须在清空料仓且卸料器停机的状态下进行。调节时只需要拆卸调节环与减速锥周围一圈的紧固件，即可升降调节环，实现调节环距卸料底盘高度H值大小的变化。调整后重新进料并以20 Hz以上的频率启动筒仓卸料器，逐步调节频率至50 Hz，若在50 Hz下的实际卸料量大于生产线所需的最大卸料量，可结束调节，否则，说明H值调节过低。可按上述步骤将调节环上升1至2格位置使H至适当回调，直至50 Hz下能满足最大卸料量要求且在正常卸料量下运行频率大于20 Hz。
平时要注意卸料斗下方非标设备是否存在溢料情况。对于非粉状物料，一般不建议非标设备与卸料斗密封联接，目的是为了方便动态观察卸料情况，同时还可以避免卸料量过大而皮带秤输送能力不足致使大量物料往上堆积现象。
3 结束语
筒仓卸料器属于主动式强制卸料装置，结构紧凑，检修维护方便，较传统的库底被动式易于卸料，对物料适应面广，可广泛用于干、湿性物料，可满足生产需要各种卸料量的要求，现已广泛应用于国内外水泥、石膏等行业的多个项目中。例如，白俄罗斯克拉斯诺5 000 t/d水泥生产线、哈萨克斯坦2 500 t/d水泥生产线、云维保山电石渣综合利用3000 t/d熟料水泥生产线、盐湖海纳2 500 t/d电石渣水泥生产线、湖北(泰山)石膏厂、安徽巢湖石膏厂等。已投入运营中的筒仓卸料器效果良好，运转率可达95%以上，卸料量稳定可控，日常维护设备费用低，还可适用于冶金、粮食等行业。
