粉料仓储领域防架桥技术综述

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 粉料仓储领域防架桥技术综述 摘要：在工业制造突飞猛进的今 天，很多领域在生产或制造环节中都有 不同程度的使用到各种形式的粉料或颗 粒。由于环境湿度或物料含水量、物料 本身或与容器壁之间的摩擦力等，在粉 料排出口蓬起形成一空穴，导致粉料不 下落被称为架桥现象。在该领域中，架 桥又称起拱、拱塞及堵塞等，防架桥称 为破拱。架桥现象危害重大，是粉料卸 料领域所面临的常见并且不容忽视的问 题，对其的预防和处理也是目前国内外 清堵技术领域的研究热点，现针对该问 题进行综述性的分析和梳理。 中国论文网 /2/view-12910184.htm 关键词：粉料仓储；防架桥；综 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 述 中图分类号：TB 文献标识码：A 1 粉料仓储领域防架桥技术概述 当料仓内存放水分较高、不易流 动的散状物料时，往往在料斗的出料口 附近，容易出现起拱现象。虽然散料的 结构均有差异，但发生架桥的原因均是 散料与散料之间的摩擦力以及散料与仓 壁之间的摩擦力克服散料的重力使散料 无法下落进而产生架桥。散料与散料之 间的摩擦力以及散料与仓壁之间摩擦力 是随着散料内的湿度以及散料之间的疏 密程度而变化的，在开始卸料时候，因 为摩擦力比较小，重力可持续做功，使 散料持续下落，当储存环境湿度增加不 同批次的散料本身的含水量增加，或物 料因长时间堆积而变得致密，导致摩擦 力增大到超过散料受到的重力之后，自 然就形成了架桥。 虽然现有技术中针对不同领域的 架桥问题的解决形式各不相同，但就其 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 原理来说均是通过破坏散料的摩擦力与 重力的受力平衡来实现破拱。从破拱形 式来说，大体分为以下几个方面。 1.1 振动或敲打装置 振动破拱即通过振动使粉料内摩 擦系数减小，抗剪强度降低。常见的为 通过振动器或者通过气缸连接敲击锤来 进行敲击破拱，比如公开年份为 1989 年的 CN2033389U 的储料仓振动破拱取 料机，通过在箱体内一个圆拱形芯体之 中安装一个内激振器，在箱体侧壁上安 装一个外激振器来使物料受到振动作用， 起到破拱效果，以及公开年份为 2014 年的 CN203473637U 的料仓振动装置， 通过气缸连接的敲击锤来敲击仓壁衬板， 使料仓产生振动，从而使粘附在料仓内 壁上的粉料振落。 1.2 旋转或搅拌装置 搅拌法主要分为三种，第一种为 是人工用棒穿过漏斗上得搅拌孔来搅拌 漏斗内的物料，消除起拱；第二种为漏 斗口上悬挂重锤或空气锤，利用撞击破 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 坏拱推。结构简单，撞击力大，使用方 便，可有效解决粉体物料粘壁、挂料、 堵塞、架桥等情况；第三种为运用带有 搅拌轴销或叶轮等圆盘供料器作圆周运 动，强制将漏斗中物料排除，以起到破 拱作用。第四种为回转壁式防堵物料仓， 在防堵体系的运动过程中，物料在内仓 壁附近无法与仓壁之间形成稳定的拱， 堵塞的基础被瓦解，堵塞也就不会再发 生。 1.3 流体喷射装置 流体喷射装置按喷射介质分为气 体和液体。 1.3.1 气体 流体喷射装置的主流技术为气体， 使用气体的原理是利用压缩空气的动力 作用，使物料掘松，从而消除拱堆。主 要有：（1）在漏斗壁上装气囊的方法； （2）喷气震动垫破拱方法；（3）空气 炮破拱方法，其中以最后一种方式举例， 公开年份为 2010 年的 CN201484959U 差动式空气炮清堵器，采用空气为介质 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 的高低气压差动破拱清除堵仓的结垢与 结块，气流出气口采用双管分流方式机 构，两只气流出气管流量大，破拱结垢 面积大，破拱结垢强度高，便于集中控 制差动溢流，达到破拱的目的。 1.3.2 液体 液体喷射装置主要运用于煤仓架 桥现象中，在煤仓堵塞时会使用水炮来 进行疏通，比如公开年份为 2012 年的 CN102745431A 防止原煤仓堵煤的方法 及装置，原煤仓 1 上部的内壁上设有均 匀分布的喷嘴，喷嘴的喷水方向与原煤 仓仓壁的方向一致，所有的喷嘴均连接 到进水管上，在进水管上设有排污口。 通过喷嘴使原煤仓的仓壁内侧形成水膜。 煤粉块吸附水后，含水量增加，与管壁 周围的摩擦系数减小，摩擦阻力减少， 周界层煤粉块的摩擦力也相应减少；并 且，在周界层煤粉块有水源补充时，排 出了煤粉间隙中大量的空气，煤粉间隙 中的空气被排除后，煤粉再受到挤压时 就难以形成局部真空，煤粉块的壁面压 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 力就能大幅度降低，煤粉块粘壁的现象 自然减小；此外，增加了煤粉块的水源 补充，煤粉块水源不能流失；因此本发 明能有效的防止煤粉在原煤仓的内壁上 结块凝固的情况发生。 2 技术发展历程 2.1 国内外专利申请量趋势分析 中国专利法于 1985 年 4 月 1 日 颁布实施，向中国提交的有关防架桥技 术的专利也是从这个时期开始的，中国 的申请量在 1958-2007 年呈连续增长的 趋势，但是专利申请量较少，然而从 2007 年开始，有关防架桥技术的专利申 请量快速上升，在 2013 年达到一个高 峰，这充分说明防架桥技术在我国已经 走出了研究和试验探索的阶段，步入了 产业化发展阶段。 国外早在 1900 年就已经申请了 关于防架桥现象的专利，1990-1982 年 申请量一直呈增长趋势，直至 1982 年 的申请量达到最大，之后申请量就呈现 出下降的趋势。国外在 1982 年左右关 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 于防架桥技术已经趋于成熟，对于防架 桥现象的研究远远早于我国，且申请总 量也大于我国的申请总量。 2.2 专利申请国别分布分析 在数据库中对自 1900-2014 年间 的专利申请的国别分布进行分析，图 1 显示了各国别的申请量，图 2 显示了各 国别申请的比例饼图。 从图 1 中可以看出，日本的防架 桥专利申请量最大，达到了 1528 件， 中国的申请量其次，达到了 1135 件， 德国的申请量位居第三，达到了 592 件， 中国以及日本的申请量遥遥领先于别的 国家，日本的申请量比排名第三的德国 高出了将近 1000 件，从图 2 中的国别 分布饼图中可以更加明显的看出，日本 所占的比例最大，申请量达到了 26%， 其次是中国，达到 19%，从侧面上反映 出日本对防架桥技术的重视，我国的防 架桥技术的申请量虽居第二位，但是申 请质量并不是很高，由此可见，我国要 把重点放在防架桥技术的创新上。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 2.3 国内外主要申请人分析 国内外主要申请人申请数前十中， 有八个是国内申请，且中国的濮阳市亚 力机械制造的申请量达到最高，企业申 请所占的比例最大，其次为个人申请。 国外的申请量虽然远远超于中国，但是 最高申请量的国外公司在该领域内申请 量远低于国内公司的最高申请。 通过对各大申请人的申请文件的 仔细阅读，国内公司虽然申请量很多， 但是发明点较小，且有大量实用新型申 请，或者技术方案类似的大量系列申请， 国外公司虽然申请量少，但是技术方案 内容全面。由此可见，虽然防架桥技术 在我国已经步入了产业化发展阶段，但 是国内企业专利申请的关注点在数量上， 而不是质量上的提升。 2.4 国内专利申请类型分析 在防架桥领域，国内专利申请中 实用新型占据主导地位，高出发明专利 52%。由此可见，在该领域中，国内专 利申请的总体质量不高，创新改进点较 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 低，且国内防架桥领域的企业申请人种 并没有代表性的人物，申请量最高的企 业濮阳市亚力机械制造的申请量也只有 151 件，在这些申请中 70%为实用新型 专利，在国内专门涉足于防架桥技g 的研究机构较少，而导致防架桥领域专 利申请量持续增长的一个重要因素就是 工业生产的需要。 3 总结 防架桥技术在国外已经非常成熟