一種中藥藥材自動倒料抹平除塵裝置的應(yīng)用

羅康福 趙海金 郭歡歡 黃磊

摘要：為降低勞動強度，提高自動化作業(yè)生產(chǎn)效率，研究和開發(fā)了能夠?qū)崿F(xiàn)藥材在倒料過程中自動抹平除塵的裝置，現(xiàn)對其整體結(jié)構(gòu)、各組件功能、應(yīng)用注意事項進行介紹。

關(guān)鍵詞：藥材自動抹平;提取籃;揚塵;除塵系統(tǒng)

0? ? 引言

在中藥生產(chǎn)過程中需要將前處理工序加工合格的藥材放置到提取籃內(nèi)再進行下一步工序。常規(guī)方法是采用翻轉(zhuǎn)倒料的方式，加工合格的藥材放置在飲片桶內(nèi)通過自動投料翻轉(zhuǎn)機倒入提取籃，倒料過程中容易出現(xiàn)藥材在一側(cè)堆積成堆和部分品種藥材易揚塵的情況。一側(cè)堆積成堆問題通常采用人工將提取籃內(nèi)的藥材抹平來處理，人工方式抹平藥材工時長、體力消耗大，無形中加大了工人的工作量，且倒料過程中產(chǎn)生的粉塵對人身心健康有較大影響。為降低勞動強度，提高自動化作業(yè)生產(chǎn)效率，研究和開發(fā)了能夠?qū)崿F(xiàn)藥材在倒料過程中自動抹平除塵的裝置。

1? ? 藥材自動抹平除塵裝置整體結(jié)構(gòu)

藥材自動抹平除塵裝置整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，其主要由投料口、下料分布器、接料吸塵罩、密封圈、提取籃旋轉(zhuǎn)機構(gòu)等組成。電控部分主要包括電控柜、PLC自控系統(tǒng)等，采用PLC全程自動控制，無需人工干預(yù)。

1.1? ? 藥材倒料抹平裝置的工作原理

（1）投料工藝流程：藥材通過自動投料翻轉(zhuǎn)機從投料口投出，經(jīng)分布器將藥材初步分開，提取籃旋轉(zhuǎn)機構(gòu)開始工作，通過安裝在下料分布器上的刮板（不同物料采用不同形式的刮板）將藥材抹平。

（2）除塵工藝流程：藥材開始投料后，吸塵設(shè)備開始工作，通過設(shè)置在投料口和接料吸塵罩四周的吸塵接口吸取投料過程中產(chǎn)生的揚塵，密封圈用于防止粉塵跑到吸塵罩外。

1.2? ? 除塵系統(tǒng)的選用

以江中藥業(yè)現(xiàn)場設(shè)備選用為例，投料除塵系統(tǒng)主要處理6個投料工位自動投料過程中所產(chǎn)生的粉塵。現(xiàn)場6個投料口每次只有一個在工作，所以除塵風(fēng)量只供一個投料口使用。通過獲取6個投料口中某個投料口工作的信號，控制風(fēng)管系統(tǒng)中開啟或關(guān)斷各個投料口除塵風(fēng)管內(nèi)氣流的風(fēng)閥，從而保證整個除塵系統(tǒng)能正常高效地工作。風(fēng)閥的開啟或關(guān)閉采用氣動方式。

藥材自動投料過程中會在投料口周圍或提取籃底部產(chǎn)生揚塵。投料口周圍產(chǎn)生的揚塵，通過在投料口四周設(shè)置吸塵口外接除塵設(shè)備進行控制。提取籃底部產(chǎn)生的揚塵，通過吸塵罩底部格柵吸收，密封圈對吸塵罩和提取籃旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的接縫處進行密封，防止底部揚塵四處飛揚。

現(xiàn)場除塵風(fēng)量設(shè)計為16 000 m3/h，側(cè)吸風(fēng)除塵風(fēng)量設(shè)計為10 000 m3/h，底吸風(fēng)除塵風(fēng)量設(shè)計為6 000 m3/h。

風(fēng)機情況如表1所示。

除塵器情況如表2所示。

2? ? 藥材自動倒料抹平除塵裝置各組件功能

投料口如圖2所示。

投料口將自動投料翻轉(zhuǎn)機在藥材倒料過程中產(chǎn)生的揚塵集中控制在相對密封的空間內(nèi)，通過外接的除塵設(shè)備將投料口產(chǎn)生的揚塵抽至除塵器中集中處理。

下料分布器、接料吸塵罩、密封圈如圖3所示。下料分布器將下落的藥材分布在提取籃四周，減少某個位置藥材集中出現(xiàn)堆積的情況，通過提取籃旋轉(zhuǎn)機構(gòu)讓提取籃旋轉(zhuǎn)配合安裝在下料分布器內(nèi)部的刮板將藥材抹平，密封圈將提取籃在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的揚塵進行隔離。

3? ? 藥材自動倒料抹平裝置在應(yīng)用中的注意事項

江中藥業(yè)在藥材自動倒料抹平裝置運行一年多的時間里總結(jié)了許多經(jīng)驗，以后同類裝置在設(shè)計時應(yīng)加以注意。

3.1? ? 安裝

由于整體設(shè)備較大且需要與地基進行固定，建議采用現(xiàn)場組裝方式，材料加工成型后現(xiàn)場安裝，在安裝咬口縫、鉚釘縫、法蘭翻邊四角等接縫處時先貼上密封條后緊固，對于無法貼密封條位置采用密封膠補充，以加強投料口密封效果。貼密封條前應(yīng)清除表面塵土和油污，如果密封效果不好，容易造成漏風(fēng)，吸塵效果較差。

3.2? ? 藥材抹平

在設(shè)計過程中藥材抹平需要考慮到投料口下料角度、投料速度、刮板設(shè)計、提取籃旋轉(zhuǎn)速度、藥材特性等因素，不同的藥材存在不同的方法，其中投料速度、旋轉(zhuǎn)角度等物理量可通過PLC存儲不同的參數(shù)再通過現(xiàn)場調(diào)試達到最佳使用效果。投料口下料角度、刮板設(shè)計等機械結(jié)構(gòu)需要在設(shè)計時進行實驗，確認(rèn)不同藥材特性采取何種設(shè)計方式，以減少在使用過程中修改機械結(jié)構(gòu)的情況。

以江中藥業(yè)藥材自動倒料抹平除塵裝置為例，在使用過程中經(jīng)常有藥材殘留在投料口，不能滑下下料口。經(jīng)多次測試發(fā)現(xiàn)，投料口斜坡與水平面斜度大于55°時藥材均能滑下下料口，投料口沒有遺留藥材，以后在設(shè)計時優(yōu)先考慮斜坡角度大于55°。

自動投料翻轉(zhuǎn)機將飲片桶內(nèi)藥材倒入投料口需控制投料速度，不宜過快，過快容易造成藥材瞬間傾倒，容易堆積在一側(cè)，造成抹平困難。經(jīng)測試，當(dāng)飲片桶與水平面大于30°時藥材會快速從飲片桶內(nèi)倒出，容易造成提取籃一側(cè)堆料，此時需停3 s讓藥材緩沖一下，而后緩慢旋轉(zhuǎn)將剩余藥材倒出，整個投料總時間控制在20 s左右，兼顧投料效率與效果。

刮板設(shè)計時需根據(jù)不同藥材特性進行，例如炒麥芽、山楂等單體成固體狀態(tài)，個體之間不會相互成團，成塊刮板設(shè)計成類似釘耙結(jié)構(gòu)，容易將藥材抹平。

提取籃旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動速度在1～2圈/min，容易將藥材抹平，轉(zhuǎn)動速度太快會導(dǎo)致動能較大，從而造成刮板快速變形，影響使用。

3.3? ? 裝置清潔

為確保人員安全，禁止人員進入投料口清潔設(shè)備，在清潔設(shè)備時，將提取籃旋轉(zhuǎn)機構(gòu)升至接料吸塵罩內(nèi)，然后使用工業(yè)吸塵器對投料口周圍進行清潔，可快速將粉塵抽走，確保粉塵不會被吹出設(shè)備，彌散在空氣中。

4? ? 結(jié)語

藥材自動抹平裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、易于復(fù)制推廣等特點，能夠解決藥材采用翻轉(zhuǎn)倒料方式轉(zhuǎn)移容易出現(xiàn)堆料和揚塵的問題，并且結(jié)構(gòu)便于維護維修，安全可靠，易于操作，可有效縮短工時，降低勞動強度，對中藥生產(chǎn)實現(xiàn)自動化具有積極的意義。

收稿日期：2019-12-04

作者簡介：羅康福（1990—），男，江西南昌人，助理工程師，從事制藥設(shè)備工程技改工作。