一种甘蔗原料齿辊振筛式除土除杂系统的制作方法

1.本实用新型属于甘蔗原料预处理装置技术领域。


背景技术：

2.糖厂用于制糖生产的原料甘蔗在收割时不可避免地会携带大量的黏土、蔗叶、泥土和砂石块等夹杂物，不管是人工收割还是机械化收割，甘蔗含杂率都比较高，尤其是机械化收割由于无法达到较高的剥净率，含杂率高达15～20％，而人工收割的含杂率也多达7％左右。在蔗糖的生产过程中，过高的甘蔗含杂率一方面会使糖分损失，影响产糖率及出糖品质，从而影响制糖企业的效益；另一方面是甘蔗杂物的进入生产流程，增加工艺线上各种设备能耗以及磨损，从而增加设备的维护保养费用；第三方面是甘蔗杂物会增加工艺添加剂的消耗，从而提高生产成本。因此在原料甘蔗进入压榨设备前的预处理阶段，要对其进行除杂处理。
3.目前现有的原料甘蔗除杂系统由于缺乏统一的标准，种类较为繁杂，但大多存在着设备选用不合理、设备结构不合理、系统流程设计不合理等缺陷，使用时设备安装维护困难，而且整体除杂效果不佳，不适应广西蔗区黏土较多的情况，易堵塞除土辊，除土效率较低，甘蔗带泥沙多，碎蔗掉落多，影响喂蔗，无法有效控制除杂过程中的物料输送速度，不利用实现向后级均匀喂料。影响均衡生产，给后续工序带来较大影响：蔗汁含泥沙多，会影响制炼蔗汁澄清及滤清效果，且泥沙随蔗渣进入锅炉，堆积在炉排上，影响锅炉效率。
4.近几年国内专利数据库公开了一些类似的用于原料甘蔗预处理的除杂系统技术报道：如【申请号】zl201911024507x，【名称】一种用于原料甘蔗预处理的除杂系统，公开了一种用于原料甘蔗预处理的除杂系统，其使用卸车链板输送机、多级抛散输送机、齿辊式除杂输送机、杂物收集斗、槽型皮带输送机、大倾角波纹带式输送机、杂物装车平台来构建一个用于原料甘蔗预处理的除杂系统，但由于该装置对甘蔗原料只进行齿辊式除杂，容易造成甘蔗损失，存在原料利用率低、除杂不彻底的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种除杂彻底、甘蔗原料利用率高、操作简便的甘蔗原料齿辊振筛式除土除杂系统，解决目前原料甘蔗除黏土除杂处理系统除杂效率低、效果不佳的问题。
6.本实用新型提供一种甘蔗原料齿辊振筛式除土除杂系统，包括齿辊式除土输送机、抛散机、第一链板式输送机、杂物收集斗、平送胶带输送机、大倾角挡边皮带输送机，第一链板式输送机的低侧入料端设置在原料甘蔗卸车平台处，抛散机设置在第一链板式输送机的高侧出料端前方稍靠上的位置，齿辊式除土输送机设置在抛散机的下方，第一链板式输送机与第二链板式输送机的中间，齿辊式除土输送机由多条相互平行并紧密排列在一起的齿式除土辊构成，水平布置，杂物收集斗设置在齿辊式除土输送机的下方，杂物收集斗呈漏斗状，杂物收集斗的上侧开口正对着齿辊式除土输送机下侧，安装数量1～2组，平送胶带输送机设置在杂物收集斗的下方，杂物收集斗的下侧开口正对平送胶带输送机的入料端，
平送胶带输送机的出料端连接至大倾角挡边皮带输送机的低侧入料端，大倾角挡边皮带输送机的高侧出料端延伸至振筛式二次除杂机的上方，振筛式二次除杂机安装在支撑框架上，振筛式二次除杂机筛网前端安装斜斗，斜斗下方正对第一链板式输送机，将筛后的甘蔗头输送至第一链板式输送机，振筛式二次除杂机的下端架设有终端杂物收集斗，终端杂物收集斗的上侧开口正对着振筛式二次除杂机的物料下落方向，终端杂物收集斗的下侧开口设有翻板闸门，钢丝绳提升机控制的翻板闸门来控制开闭，终端杂物收集斗的下侧放有用于装运杂物的后驱翻斗运土车，齿辊式除土输送机输送方向的末端边缘设置有滑槽连接第二链板式输送机，从齿辊式除土输送机上送出的除杂后的甘蔗原料通过第二链板式输送机输送到蔗槽进行后道工艺处理。
7.所述的齿辊式除土输送机的齿式除土辊为整体式，用厚壁管φ300
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52.5mm，材质为45#钢，两端热套焊接加工轴头，直接在钢管上铣齿加工成型。
8.所述的齿辊式除土输送机每座有15～18条齿式除土辊，齿式除土辊用厚壁钢管直接车铣齿形，齿形外径φ299mm，齿厚24～26mm，齿高20～26mm，齿距64mm，齿顶堆焊约1～2mm厚td928耐磨材料。15～18条齿式除土辊相互平行并紧密排列在一起，由此构成一个齿式除土辊输送面，辊中心距284mm，相邻两条齿式除土辊在相邻侧的辊齿凹凸呈相互错位的嵌合式排布，且在嵌合辊齿凹凸的辊齿齿面两侧及齿顶处设有连续均匀的辊齿间隙约为6～8mm，相邻两条齿式除土辊的辊齿在转动时互不干涉，所述15～18条齿式除土辊沿输送方向形成齿辊式除土输送机，每三条齿式除土辊组成一组驱动单元，由一台gr型减速机通过双排滚子链轮驱动3条齿式除土辊一起同步同向旋转，共配备5～6台齿式除土辊驱动电机单独控制，齿辊式除土输送机的全部齿式除土辊的旋转方向均相同，以保证物料输送方向一致。
9.所述的齿式除土辊驱动电机为15kw交流电机，为gr型减速机提供动力。
10.所述的大倾角挡边皮带输送机出口下方，安装有振筛式二次除杂机，振筛式二次除杂机包括电磁调速电机501、皮带轮502、轴承座及传动轴503、转臂504、偏心轮505、筛网506，根据实际情况调整合适的电磁调速电机转速（一般为290～350rpm），通过皮带轮传动带动传动轴转动，传动轴带动偏心轮转动，偏心轮通过转臂及连杆机构带动支架及筛网周期性抖动，过滤除去泥砂、蔗叶，将蔗头回收至第一链板输送机。
11.所述的甘蔗原料包括整杆式原料甘蔗和分段式原料甘蔗。
12.本实用新型采用齿辊式除土输送机和振筛式二次除杂机结合除杂的方式，且对齿辊式除土输送机的结构进行了优化，系统流程设计合理，设备选用得当，与现有的原料甘蔗除杂系统相比，本除杂系统的设备安装维护更简单，整体除杂效果更好，投资更少，使用寿命更长，除土机故障率大为减少，榨季运行安全率100%，大大保证甘蔗落蔗持续均衡，促进一、二线压榨平均抽出率稳定提高，除土辊漏蔗量比往年大为减少，除泥砂、蔗叶效果良好，轴承无异响、发热，故障率低，除土辊齿无夹泥跳闸现象，无需要用高压水枪冲洗除土辊轮齿，可以减少因停机造成的经济损失，上榨季维修减速机、电机，更换轴承等费用，减少因除土辊除土齿轮片变形、脱落，检修期需维修才能正常使用的费用，除土机故障频发已是大为改善，保证了榨季生产安全均衡进行，解决了目前原料甘蔗除黏土除杂处理系统除杂效率低、效果不佳的问题，具有除杂彻底、甘蔗原料利用率高、操作简便、结构牢固的优点。
附图说明
13.图1是本实用新型的整体结构主视图示意图。
14.图2是本实用新型的整体结构俯视图示意图。
15.图3是本实用新型的齿辊式除土输送机整体结构图。
16.图4是本实用新型的齿辊式除土输送机单个组件结构图。
17.图5是本实用新型的齿辊式除土输送机的齿式除土辊截面结构图。
18.图6是本实用新型的振筛式二级除杂机第一结构示意图。
19.图7是本实用新型的振筛式二级除杂机第二结构示意图。
20.其中：1—齿辊式除土输送机、101—齿式除土辊、102—gr型减速机、103—驱动电机、104—开盖式轴承座、105—尼龙柱销联轴器、106—双排滚子链轮、2—抛散机、3—第一链板式输送机、4—大倾角挡边皮带输送机、401—大倾角挡边减速电机、5—振筛式二级除杂机、501—电磁调速电机、502—皮带轮、503—轴承座及传动轴、504—转臂、505—偏心轮、506—筛网、6—杂物收集斗、7—平送胶带输送机、8—终端杂物收集斗、801—翻板闸门、9—蔗槽、10—卸车平台、11—第二链板式输送机、12—滑槽、13—斜斗。
具体实施方式
21.下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
22.如图1-7所示，本实用新型主要包括齿辊式除土输送机1、抛散机2、第一链板式输送机3、杂物收集斗6、平送胶带输送机7、大倾角挡边皮带输送机4，第一链板式输送机3的低侧入料端设置在原料甘蔗卸车平台10处，抛散机2设置在第一链板式输送机3的高侧出料端前方稍靠上的位置，齿辊式除土输送机1设置在抛散机2的下方，第一链板式输送机3与第二链板式输送机11的中间，齿辊式除土输送机1由多条相互平行并紧密排列在一起的齿式除土辊101构成，水平布置，杂物收集斗6设置在齿辊式除土输送机1的下方，杂物收集斗6呈漏斗状，杂物收集斗6的上侧开口正对着齿辊式除土输送机1下侧，安装数量1～2组，平送胶带输送机7设置在杂物收集斗6的下方，杂物收集斗6的下侧开口正对平送胶带输送机7的入料端，平送胶带输送机7的出料端连接至大倾角挡边皮带输送机4的低侧入料端，大倾角挡边皮带输送机4的高侧出料端延伸至振筛式二次除杂机5的上方，振筛式二次除杂机5安装在支撑框架上，振筛式二次除杂机5筛网506前端安装斜斗13，斜斗13下方正对第一链板式输送机3，将筛后的甘蔗头输送至第一链板式输送机3，振筛式二次除杂机5的下端架设有终端杂物收集斗8，终端杂物收集斗8的上侧开口正对着振筛式二次除杂机5的物料下落方向，终端杂物收集斗8的下侧开口设有翻板闸门，钢丝绳提升机控制的翻板闸门801来控制开闭，终端杂物收集斗8的下侧放有用于装运杂物的后驱翻斗运土车，齿辊式除土输送机1的输送方向的末端边缘设置有滑槽12连接第二链板式输送机11，从齿辊式除土输送机1上送出的除杂后的甘蔗原料通过第二链板式输送机11输送到衔接工序区9进行后道工艺处理。
23.齿辊式除土输送机1的齿式除土辊101为整体式，用厚壁管φ300
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52.5mm，材质为45#钢，两端热套焊接加工轴头，直接在钢管上铣齿加工成型。齿辊式除土输送机1每座有15～18条齿式除土辊101，齿式除土辊101用厚壁钢管直接车铣齿形，齿形外径φ299mm，齿厚24～26mm，齿高20～26mm，齿距64mm，齿顶堆焊约1～2mm厚td928耐磨材料。15～18条齿式除土辊101相互平行并紧密排列在一起，由此构成一个齿式除土辊101输送面，辊中心距
284mm，相邻两条齿式除土辊101在相邻侧的辊齿凹凸呈相互错位的嵌合式排布，且在嵌合辊齿凹凸的辊齿齿面两侧及齿顶处设有连续均匀的辊齿间隙约为6～8mm，相邻两条齿式除土辊101的辊齿在转动时互不干涉，所述15～18条齿式除土辊101沿输送方向形成齿辊式除土输送机1，每三条齿式除土辊101组成一组驱动单元，由一台gr型减速机102通过双排滚子链轮106驱动3条齿式除土辊101一起同步同向旋转，共配备5～6台齿式除土辊101驱动电机单独控制，齿辊式除土输送机1的全部齿式除土辊101的旋转方向均相同，以保证物料输送方向一致。齿式除土辊101驱动电机103为15kw交流电机，为gr型减速机102提供动力。
24.大倾角挡边皮带输送机4出口下方，安装有振筛式二次除杂机5，振筛式二次除杂机包括电磁调速电机（501）、皮带轮（502）、轴承座及传动轴（503）、转臂（504）、偏心轮（505）、筛网（506），根据实际情况调整合适的电磁调速电机转速（一般为290～350rpm），通过皮带轮传动带动传动轴转动，传动轴带动偏心轮转动，偏心轮通过转臂及连杆机构带动支架及筛网周期性抖动，过滤除去泥砂、蔗叶，将蔗头回收至第一链板输送机。
25.工作时，运载甘蔗原料的工程车开到卸车台10，通过卸车装置将原料输送到第一链板式输送机3的低侧入料端，第一链板式输送机3将甘蔗原料运输到高侧出料端，甘蔗原料落下经抛散机2抛散，甘蔗原料落入齿辊式除土输送机1上，甘蔗原料的部分杂质与甘蔗分离，齿辊式除土输送机1输送甘蔗原料，并在输送过程中进一步除杂，杂物从齿辊式除土输送机1的齿式除土辊101中落下，落入设置在齿辊式除土输送机1下方的杂物收集斗6，杂物收集斗6呈漏斗状，杂物从杂物收集斗6的底部口中漏下进入平送胶带输送机7的入料端，平送胶带输送机7的出料端将杂物输送到大倾角挡边皮带输送机4的低侧入料端，大倾角挡边皮带输送机4的高侧出料端将杂物输送至振筛式二次除杂机5的筛网506上方，根据实际情况调整合适的电磁调速电机501转速（一般为290～350rpm），通过皮带轮502传动带动传动轴503转动，传动轴503带动偏心轮505转动，偏心轮505通过转臂504及连杆机构带动支架及筛网506周期性抖动，过滤除去泥砂、蔗叶，
26.未筛除的甘蔗头料通过筛网506进入斜斗13，经过斜斗13输送到第一链板式输送机3上，二次筛选从筛网506孔（筛网孔径取φ得50～60mm）中落下的杂物进入终端杂物收集斗8中，终端杂物收集斗8的下侧开口设有翻板闸门，钢丝绳提升机控制的翻板闸门801来控制开闭，杂物能够从终端杂物收集斗8的下侧落入到装运杂物的后驱翻斗运土车，齿辊式除土输送机1的输送方向的末端边缘设置有滑槽12连接第二链板式输送机11，从齿辊式除土输送机1上送出的除杂后的甘蔗原料通过第二链板式输送机11输送到蔗槽9进行后道工艺处理。
27.根据某糖厂于近年榨季投入生产使用，经过前期试运行和改进，总体运行基本满足生产，具体如下：
28.1、各座除土辊运行平稳，电机运行电流(电机额定电流为28.8a)一般为：2#除土辊：10～14a范围；3#除土辊：12～18a范围。3#除土机第3、第6组除土辊电流稍高分别为15.5a、18ａ左右，其余为12a。
29.2、2#、3#系统除土辊榨季生产中运行正常，轴承无异响、发热，故障率低，除土辊齿无夹泥跳闸现象，无需要用高压水枪冲洗除土辊轮齿。上榨季每班需三次左右用高压水枪冲洗清除轮齿夹泥砂，才能保证除土辊不过流，保证生产的连续运行，且经常出现除土辊摆线针轮减速机轴承、摆线轮损坏，电机短路等事故。目前由于配套电机为旧电机功率较低
（15w，其它厂为30kw），当二级带停止，一级带运行并带入大捆甘蔗停留在末端除土辊时，2#系统除土辊偶然有过流跳闸现象，复位后重新启动恢复正常运行，这在操作注意上可以避免跳闸现象发生。采用本系统前/后除土机故障对比如下表1：
[0030][0031]
表1 采用本系统前/后榨季除土机故障对比表
[0032]
从上表可看到，采用本系统的19/20榨季共出现五次除土机停机原因均为被甘蔗带来的铁器、小石头夹入除土辊，导致过流跳闸，没有出现设备故障。相比没有采用本系统的榨季除土机故障频发已是大为改善，保证了榨季生产安全均衡进行。
[0033]
3、除土辊漏蔗量比往年大为减少，除泥砂、蔗叶效果良好，据统计19/20榨季，每天出厂废弃物重平均为23.07吨，比上榨季同期减少3.21吨，详见下表2：
[0034][0035]
表2 除土辊废弃物出厂重量对比统计表
[0036]
据统计改造2#、3#甘蔗自卸系统除土机后(以下简称2#、3#除土机)，2#、3#除土机)除土机故障率大为减少，榨季运行安全率100%，大大保证甘蔗落蔗持续均衡，促进一、二线压榨平均抽出率稳定提高，换算为经济效益如下：
[0037]
1、未采用本系统榨季因2#、3#除土机除土辊故障损失时间约69小时，以每小时能耗损失约0.2万元计，可以减少因停机造成的经济损失为：69小时
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0.2万元/小时=13.8万
元。
[0038]
2、上榨季维修减速机、电机，更换轴承等费用为5.6万元。
[0039]
3、因除土辊除土齿轮片变形、脱落，检修期需维修才能正常使用的费用约100万元。
[0040]
4、采用本系统除土机进行改造后，除泥效果良好，19/20榨季1～3#甘蔗自卸系统的除土机总共除泥量为2225.3吨，按三分之二量计，改造后2#、3#除土机除泥量约为1483.5吨，给农务科有较科学的扣杂数据，按甘蔗收购价500元/吨计，预计减少甘蔗含杂费用为：2225.3吨
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0.05万元/吨.蔗=111.265万元。
[0041]
综上四项费用合计节约支出共计230.7万元，经济效益明显。