鄔大江

杭州恒天面粉集團(tuán)有限公司　杭州　311215

TQLZ振動(dòng)篩在小麥清理中的應(yīng)用及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化的探討

鄔大江

杭州恒天面粉集團(tuán)有限公司杭州311215

闡述了振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)、工作原理以及振動(dòng)篩在小麥清理中的使用狀況，并針對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)的探討。

振動(dòng)篩循環(huán)風(fēng)選器小麥清理結(jié)構(gòu)優(yōu)化

TQLZ振動(dòng)篩自定型生產(chǎn)至今已有20多年，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、能耗較低、安裝和維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，是目前小麥加工中使用最廣泛的一種清理設(shè)備。近年來(lái)，小麥普遍存在雜質(zhì)含量高，大雜、輕雜偏多的問(wèn)題[1]，而且面粉廠對(duì)食品安全和勞動(dòng)環(huán)境越來(lái)越重視，因此，對(duì)振動(dòng)篩的要求也越來(lái)越高。為進(jìn)一步提高和改善振動(dòng)篩性能，使其結(jié)構(gòu)更加合理和優(yōu)化、使用更加高效和清潔，現(xiàn)就振動(dòng)篩的應(yīng)用及優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1　振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)和工作原理

TQLZ型振動(dòng)篩主要由進(jìn)料裝置、篩體、檢查孔蓋、機(jī)架、振動(dòng)電機(jī)和出料裝置等部分組成，設(shè)備外形及結(jié)構(gòu)如圖1所示[2]。

振動(dòng)篩工作時(shí)，振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生激振力，兩振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的在垂直方向的分力相互抵消，而縱向的分力相互疊加，這部分力通過(guò)篩箱傳遞給篩箱內(nèi)的篩面上，從而使篩箱帶動(dòng)篩網(wǎng)面在縱向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。而篩面上的物料由于受到激振力的作用，會(huì)在力的方向遠(yuǎn)離篩面，落下時(shí)小于篩孔的物料則穿透篩面，落到底篩下面，物料就這樣周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，從而完成篩分作業(yè)。

小麥由進(jìn)料管進(jìn)入偏心錐形漏斗后，散落在散糧板上，散糧板隨篩體振動(dòng)，使小麥均勻地落到進(jìn)料箱底板上，并沿底板流到上篩片上面。大雜質(zhì)沿上層篩面流入大雜出口排出機(jī)外，通過(guò)上層篩孔的篩下物落到下篩片上，其中小雜質(zhì)通過(guò)下篩片的孔眼落到篩箱底板上面，并經(jīng)小雜出口排出機(jī)外，篩理后的小麥沿下層篩面直接流入出麥口，通常小麥還要進(jìn)入風(fēng)選設(shè)備進(jìn)行風(fēng)選去除輕雜。

圖1　振動(dòng)篩外形和結(jié)構(gòu)圖1．進(jìn)料裝置2．篩體3．檢查孔蓋4．機(jī)架5．振動(dòng)電機(jī)6、出料裝置

2　振動(dòng)篩在面粉廠的應(yīng)用

振動(dòng)篩使用方便，清理雜質(zhì)效果好，面粉廠使用振動(dòng)篩非常普遍。振動(dòng)篩一般安裝在小麥加工的初清、一次清理和二次清理等工段，用來(lái)清理小麥中的大雜和小雜[3]。

在小麥初清工段，振動(dòng)篩一般安裝在圓筒初清篩下面，有串聯(lián)、并聯(lián)兩種使用方式，串聯(lián)的目的是重復(fù)清理，并聯(lián)的目的是降低振動(dòng)篩篩面小麥流量，最終目的是為了提高小麥雜質(zhì)清除率，減輕后道清理設(shè)備的壓力。在小麥一次清理工段，一般設(shè)置兩臺(tái)振動(dòng)篩，一臺(tái)安裝在第一道清理，用來(lái)清理毛麥中的大雜和輕雜，一臺(tái)安裝在打麥機(jī)后面，用來(lái)清理小麥打擊后的雜質(zhì)。在小麥二次清理工段，振動(dòng)篩一般安裝在第二道打麥機(jī)后面，主要用來(lái)清理小麥二次打擊后的雜質(zhì)。

由于產(chǎn)量大小和雜質(zhì)情況的不同，小麥清理各工段的振動(dòng)篩的型號(hào)、篩孔尺寸會(huì)有所不同。小麥經(jīng)振動(dòng)篩篩理后，小麥流經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩出口時(shí)，已經(jīng)形成一層薄薄的料流，這有利于進(jìn)行風(fēng)選，為了去除小麥中的輕質(zhì)雜質(zhì)，各工段的振動(dòng)篩均會(huì)和風(fēng)選設(shè)備組合使用。組合方式有振動(dòng)篩+吸風(fēng)箱（見(jiàn)圖2）、振動(dòng)篩+垂直吸風(fēng)道（見(jiàn)圖3）、振動(dòng)篩+循環(huán)風(fēng)選器（見(jiàn)圖4）、振動(dòng)篩+垂直吸風(fēng)道+循環(huán)風(fēng)選器（見(jiàn)圖5）等。振動(dòng)篩+垂直吸風(fēng)道與振動(dòng)篩+循環(huán)風(fēng)選器這兩種方式在面粉廠應(yīng)用較普遍，振動(dòng)篩+吸風(fēng)箱的方式使用不多，偶爾會(huì)在二次清理中使用。近年來(lái)，小麥中的雜質(zhì)越來(lái)越多，特別是小麥中的麥稈、麥殼較多，為了徹底清除小麥中的輕雜，就必須加強(qiáng)風(fēng)選，因此，振動(dòng)篩+垂直吸風(fēng)道+循環(huán)風(fēng)選器的組合方式今后必將在面粉廠得到廣泛使用。

圖2　振動(dòng)篩+吸風(fēng)箱圖

圖3　振動(dòng)篩+垂直吸風(fēng)道

圖5　振動(dòng)篩+吸風(fēng)道+循環(huán)風(fēng)選器

圖4　振動(dòng)篩+循環(huán)風(fēng)選器圖

3　振動(dòng)篩存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施

生產(chǎn)實(shí)踐中，振動(dòng)篩的清理效果和設(shè)備優(yōu)點(diǎn)得到面粉廠的肯定，目前糧機(jī)廠還在大量生產(chǎn)，也做了一些改進(jìn)，但還是無(wú)法完全滿足當(dāng)今面粉廠對(duì)清理設(shè)備提出的更高要求。在實(shí)際使用中，振動(dòng)篩還是存在喂料箱與篩體聯(lián)接處不緊密和不牢固，篩格拆裝不方便，大雜清理效果不佳，粉塵容易外揚(yáng)，大雜出料口、小雜出料口形式與聯(lián)接的溜管不匹配等問(wèn)題。針對(duì)這些常見(jiàn)問(wèn)題，對(duì)振動(dòng)篩提出一些改進(jìn)和優(yōu)化意見(jiàn)。

1）喂料箱

喂料箱和篩體都翻有4 mm厚、40 mm寬的一條鐵邊，喂料箱與篩體通過(guò)螺栓把鐵邊聯(lián)接成為一個(gè)整體（見(jiàn)圖6），鐵邊與鐵邊之間通過(guò)密封氈密封。振動(dòng)篩工作時(shí)，喂料箱隨篩體一起振動(dòng)，長(zhǎng)期的振動(dòng)使螺栓聯(lián)接的鐵板處容易疲勞裂開(kāi)，螺栓松懈，導(dǎo)致篩箱與篩體之間密封不嚴(yán)，小麥和粉塵泄漏，嚴(yán)重時(shí)，整個(gè)喂料箱都會(huì)脫落翻倒，從而影響生產(chǎn)安全。喂料箱是喂料機(jī)構(gòu)的重要組成部分，小麥溜管與喂料箱是通過(guò)軟連接聯(lián)系在一起，喂料箱不僅僅起著均勻喂料的作用，也起著壓緊篩格的作用。篩子破損需要維修和清理篩子時(shí)，就必須停機(jī)，先要拆開(kāi)軟連接，還要拆卸所有聯(lián)接螺栓，使喂料箱與篩體徹底分離后，才能把篩子抽出。維護(hù)保養(yǎng)一次篩子，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一個(gè)人還無(wú)法操作。因此，很有必要對(duì)整個(gè)喂料機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以像小麥清理用的去石機(jī)那樣，去除喂料箱，篩格直接改成抽屜式結(jié)構(gòu)，小麥經(jīng)進(jìn)料管直接落入振動(dòng)篩第一層篩面，需要清理和維護(hù)篩面時(shí)，直接打開(kāi)壓緊裝置，抽出篩格即可。

圖6　振動(dòng)篩喂料箱

2）檢查孔和蓋板

圖7　振動(dòng)篩與循環(huán)風(fēng)選器實(shí)物圖

以TQLZ150×200振動(dòng)篩為例，振動(dòng)篩篩體上面均勻地開(kāi)了4個(gè)直徑400 mm的圓孔，每個(gè)圓孔配一個(gè)圓形蓋板（見(jiàn)圖7），蓋板用手輪螺母壓緊。開(kāi)圓孔的目的主要是用來(lái)檢查上層篩面的清理效果和清理上層篩面上糊篩的雜質(zhì)。大雜經(jīng)常會(huì)殘留在上層篩面，堵住篩孔，從而降低清理效果，因此只有打開(kāi)蓋板，才能觀察和清理篩面。操作人員每次打開(kāi)和蓋上蓋板非常麻煩，蓋板打開(kāi)后，時(shí)常忘記還原，使檢查孔長(zhǎng)期處在常開(kāi)狀態(tài)，從而導(dǎo)致小麥?zhǔn)苷駝?dòng)產(chǎn)生的粉塵外揚(yáng)，影響車間環(huán)境衛(wèi)生。該型號(hào)的振動(dòng)篩篩面拆裝不是很方便，篩面必須通過(guò)檢查孔清理，所以檢查孔必須設(shè)置。為了便于清理篩面，防止蓋板打開(kāi)后忘記蓋上的問(wèn)題，四個(gè)圓孔改成兩個(gè)長(zhǎng)條形孔，上、下半段篩面各一個(gè)孔，蓋板改為有機(jī)玻璃材質(zhì)，蓋板可用活頁(yè)與篩體連接，用后用壓緊裝置扣緊蓋板即可。這樣不僅可以通過(guò)透明的有機(jī)玻璃觀察到篩面的情況，而且解決了通過(guò)圓孔清理篩面會(huì)留死角的缺陷，有效解決蓋板忘記蓋上導(dǎo)致灰塵外揚(yáng)的問(wèn)題。

3）篩格與上層篩片

TQLZ150×200型振動(dòng)篩裝有上下兩層篩格，每層裝有兩個(gè)篩格，每個(gè)篩格通過(guò)上下木質(zhì)壓篩條分為12格，篩面上面縱向有3根25 mm寬的木條，篩面下面橫向有2根25 mm寬的木條，上下木條交叉處用對(duì)穿螺栓壓緊，主要是為了保持篩面平整，防止篩面變形。木條的存在減少了有效篩理面積，雜質(zhì)也很容易殘留在木條與篩面貼緊處，這不僅影響篩理效果，而且阻礙了雜質(zhì)有效通過(guò)。為了增加有效篩理面積和降低糊篩機(jī)會(huì)，應(yīng)該對(duì)上層篩面（清理大雜的篩面）的下面兩根木質(zhì)壓篩條進(jìn)行改進(jìn)，盡量減少木條與篩片的接觸面，或者與木條接觸處的篩片不要開(kāi)孔，以保證雜質(zhì)順利通過(guò)該處。

上層篩面是用來(lái)清理小麥中的大雜。實(shí)際使用中，一般小麥在上層第一張篩面的3/5處以內(nèi)都能全部通過(guò)，同時(shí)，大雜也分離出來(lái)，分離出來(lái)的大雜通過(guò)剩余長(zhǎng)度的篩面匯集到大雜通道，從而完成大雜清理任務(wù)。由于分離出來(lái)的大雜還需要走過(guò)剩余長(zhǎng)度的篩面，會(huì)有相當(dāng)一部分大雜穿過(guò)上層篩孔進(jìn)入下層物料上面，從而繼續(xù)混入小麥流中，降低了清理大雜的效率。改進(jìn)的措施是以小麥初清振動(dòng)篩為例，2000 mm長(zhǎng)的篩面，一般上層篩面都會(huì)開(kāi)孔徑為12 mm的孔，為了讓清理出來(lái)的大雜盡可能的不穿過(guò)上層篩孔，可以從入料端開(kāi)始逐漸縮小孔徑，上層第一張篩前端長(zhǎng)600 mm篩面開(kāi)孔徑12 mm的孔，后端長(zhǎng)400 mm處開(kāi)孔徑10 mm孔，上層第二張篩前端長(zhǎng)600 mm篩面開(kāi)孔徑8 mm的孔，尾端400 mm不用開(kāi)孔，這樣可減少已清理出來(lái)的大雜再回入麥流中。

4）雜質(zhì)出口

振動(dòng)篩同時(shí)可以清理出小麥中的大雜和小雜，振動(dòng)篩一般設(shè)有兩個(gè)大雜出口和一個(gè)小雜出口。振動(dòng)篩上層尾部左右各設(shè)置了一個(gè)大雜出口，篩理出來(lái)的大雜經(jīng)收集槽，通過(guò)大雜出口落入接料斗中，接料斗一般都與出料口有一定的空隙。由于出雜口敞開(kāi)，灰塵容易外揚(yáng)，而且大雜受到震動(dòng)，很容易掉在接料斗外面，最終落在樓面上，產(chǎn)生二次污染。小雜出口設(shè)在篩體尾端的下面，出口形式基本上都是長(zhǎng)方形，一是無(wú)法及時(shí)觀察雜質(zhì)的情況，二是小雜出料口與接料管道不匹配，無(wú)法與接料斗緊密連接，容易產(chǎn)生揚(yáng)塵和二次污染。為了徹底解決雜質(zhì)出口揚(yáng)塵和污染的問(wèn)題，大雜出口兩個(gè)改為一個(gè)，位置不變，左面保留，右面位置留給小雜出口。小雜出口方形改為圓形，大雜出口改為長(zhǎng)方形，下面裝有方變圓的變徑管，改進(jìn)后的大、小雜出口可以通過(guò)軟連接與溜管連接，大雜出口外側(cè)面裝有可抽插的有機(jī)玻璃門，這樣不僅解決了粉塵外溢的問(wèn)題，也可以打開(kāi)活動(dòng)插板觀察到雜質(zhì)情況。

5）小麥出料口與循環(huán)風(fēng)選器

小麥清理工藝中，振動(dòng)篩一般都會(huì)與循環(huán)風(fēng)選器組合使用。振動(dòng)篩要保證粉塵不外溢，就必須保證振動(dòng)篩完全密封，振動(dòng)篩與循環(huán)風(fēng)選器聯(lián)接處密閉。小麥經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩清理后，小麥流均勻地通過(guò)小麥出口流入到循環(huán)風(fēng)選器的進(jìn)口，它們之間主要通過(guò)橡皮或者帆布聯(lián)接在一起。工作時(shí)，由于振動(dòng)篩一直在振動(dòng)，出入口聯(lián)接材料容易疲勞損壞，導(dǎo)致密封不嚴(yán)，從而有小麥彈到機(jī)體外面，粉塵也會(huì)由于吸風(fēng)不到位而外揚(yáng)，從而影響環(huán)境衛(wèi)生。由于振動(dòng)篩出料口與循環(huán)風(fēng)選器進(jìn)料口靠的比較近（見(jiàn)圖7），一旦聯(lián)接材料破損需要更換時(shí)，操作非常不便。為了方便更換軟連接，振動(dòng)篩出料口與循環(huán)風(fēng)選器進(jìn)料口之間的距離必須要有足夠的長(zhǎng)度，這就必須加長(zhǎng)小麥出料口的長(zhǎng)度。小麥出料口還應(yīng)該在寬度方向離尾端100 mm處開(kāi)始適當(dāng)?shù)赝鶅?nèi)收縮，以防止聯(lián)接材料破損時(shí)，小麥彈出機(jī)體外。

4　結(jié)語(yǔ)

振動(dòng)篩在小麥清理中使用較為普遍和重要，只有不斷地對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化與改進(jìn)，以適應(yīng)小麥雜質(zhì)的變化和滿足食品安全以及環(huán)境清潔的更高要求。

[1]李林軒．關(guān)于劣質(zhì)小麥清理對(duì)策的探討[J]．糧食與食品工業(yè),2006,13(5):9-10

[2]朱永義,郭禎祥,田建珍,等．谷物加工工藝與設(shè)備[M]．北京：科學(xué)出版社，2002：109-110

[3]牛再興,王璐,劉志金,等．小麥制粉清理工段的新工藝[J]．糧食與食品工業(yè),2013,20(2):6-8

TS 211．3

A

1674-5280（2015）01-0016-04

2014-10-28

鄔大江（1969—），男，高級(jí)工程師，研究方向：小麥加工技術(shù)及面粉品質(zhì)。