近几年,一些国外的辊式磨粉机的制造厂商在磨粉机的使用操作和提高磨粉机效率的潜能方面做了许多改进工作,这些改进主要基于充分利用先进的设计技术和方法。目前辊式磨粉机及其结构设计出现的一系列新技术和改进,就是根据用户的要求和现代磨粉机的需要来进行设计。磨粉机的技术进步主要表现在以下几个方面。
1磨粉机的技术进步1.1进料控制目前使用的磨粉机的进料控制一般是通过进料辊或进料控制门的开和闭来保持不变的进料速度。喂料辊主要是依靠变换器转换开关来进行调整。喂料管里物料多少的控制依靠传感探针进行,它可自动调节管内的物料使其保持在一个确定的水平。一旦流量不稳定,传感探针能够自动调节,并选择一种类型操作。同时传感探针也可以通过人工来调整喂料活门,以达到*好的研磨条件。
在辊子上方的进料处使用电子传感器来监测进料量,并且用输入信号来控制进料辊速度或进料门的开和闭。如果进料量超过了预先设定的量,进料辊的速度就会增加。
如果进料速度减小到非常低时,进料辊将停止,同时两个磨辊脱离,以防止磨辊损坏。喂料辊实现无级调速,即根据料流的大小,调整不同的速度。在每一个通道都有电子传感系统;产品流量和速度可以自动控制,产品流动的速度是通过一个安装在进料口旁边的玻璃管上的计数传感器连续监控。
磨粉机的进料配置可以随谷物种类的变化而变化,如由低蛋白的软小麦变成高蛋白的硬小麦或春小麦时,进料的情况就会发生变化。要达到正常运行,监控和设置或调整进料辊的速度是一个反复的过程,要花费相当多的时间和能量。有时可以通过少量的调整来确定调整的效果,调整过量或未及时监测到改变量可能导致生产出次品或者卡住,造成设备损坏和产量下降,进料速度的控制能减少转换原料所用的时间和能量,使其更快得到高品质的产品。
当磨制不均匀的混合谷物时,进料量上下波动的频率和量级可以很容易的观察到。如果细心观察甚至会得到标准谷物的进料速度的波动,自动进料控制机构可以优化标准混合麦的各项参数。
设计和设置循环控制来调整进料辊的速度能影响和改善磨粉机的运行效果。理想情况下,进料速度的增加,将导致产品质量的变化。如果产品中的成粒率太高,循环控制机构就不能正常工作。根据自动进料系统调整辊子的频率和波动的数据可以发现隐藏的问题。解决这些问题可以减少产品变动和设备维护的成本。
喂料辊的装配和驱动安装在有滑道的支撑墙板的组件里,装配和拆卸很容易,如所示。
1.2磨辊的自动化调整在对不同的谷物进行加工时,磨辊可以自动调整磨辊的间隙。这些特性在碾磨混合料或磨料频繁变化时有实际的应用。但在磨制单一谷物或变化较少的情况下将会增加额外的费用。
当小麦的混合特性已知或在运行的整个过程中混合物性不变或在两个生产过程中为同一种混合小麦时,磨辊的1.3磨辊打包磨辊打包技术可以将磨辊成对快速拆除和安装。磨辊打包设计的一个优点是防止力直接作用在磨辊上,大量减少了辊式磨粉机的支撑系统设计,减少了机身的质量和复杂的结构;另外,为在工作时快速安全地更换磨辊提供了便利。设备的磨辊很容易被移动取出,大约只需要lOmh不需要工具,也不需要绞车。轴承装配在支承磨辊墙板的导轨上,磨辊的装配、提升和移动在一个手推车上进行,很方便。如果工作人员和维修人员采用磨辊打包技术来安装可以增加工作时磨辊的数量,提高安装效率。
如果事先不打包的话,更换磨辊就会浪费很多时间。在另一种情况下磨辊打包还是一种安全的替换措施,因为打包的磨辊可以进入一个干净区域进行轴承拆除和维修,传统的磨辊更换技术已经受到挑战。因为悬吊安装的磨辊很难手动拆除,较好的安全性是将来选择磨粉机的重要标准。
如所示。布勒磨粉机喂料辊的装配和驱动自动化调整这个特性是很有必要的。在磨辊调整好之前,如果没有提供标准的混合料会导致产品和过程的波动,除非小麦混合物符合标准,否则自动磨辊间隙调整系统就很难正常使用,更换磨辊后进行适当的调整是很有必要的,并且需要调试。
磨辊调整的自动化是希望得到的颗粒大小和质量可以被监测,并且在加工前编制好相应的程序,加工时磨辊自动调整,可视化监控机器通过测试形成反馈,实现在整个生产过程的监控。如果没有理解全部生产目标和每一步工作过程,死板地按照自动化磨粉程序来控制,在实际操作和经济上都会造成灾难性的后果。该设备有一个隔离开关,主要是增强安全、减少损害或发生危险事故,这个开关可以在块状物体进入电子控制部位及阻碍所有工作部件工作的紧急情况下使用,以减少和消除危险。
自动磨辊间隙的调节是依靠伺服电机运动系统操作来自动调整的,主要是步进电机。在研磨挤压和维修时的控制精度是不同的,转动时的位置是依靠一个精度较高的微米电位计控制,而不依赖磨辊啮合/不啮合所使用的气缸。在紧急情况下,可以借助手动轮进行调节操作。辅助系统伺服机构的另一个功能是可以利用标准的外部通讯系统转移通路,来遥控磨辊的位置。这个传输信号可以同时调节面粉厂所有经过生产初期预调的磨粉机。这样当生产种类变化时,每次调整的时间被减少到*短,提高了生产效率。
磨辊的转动控制是依靠一个工业传感器,任何可能出现的偏差能被立即报告到中心控制系统进行控制。
1.4磨辊驱动磨辊驱动技术的改进减少了耗能、噪声、维护费用。
磨辊的驱动是依靠同步齿形带代替了齿轮,消除了振动。
目前同步带已经替换了齿轮和链条,在高速和低速磨辊之间形成速差。这样可以减少噪声和热量,同时去除油的污染。
1.5卫生设备许多设备共有的特点是致力于设备细节、卫生、清洁环境的设计。
辊式磨粉机的设计要有助于提高磨粉机的卫生质量,在磨粉区使设备周围的空气流动,流动的空气可以带走产生的热量和潮湿的空气;非工作区也是如此,空气流动可以减少可能产生的气体冷凝,而气体冷凝产生的水分可以导致霉菌的生长和繁殖。另外,在中间过程中可以减少磨辊表面的残留物。设备的防护罩由合成的、不变形的材料做成,主要是提高卫生程度和减少噪声。
磨粉机在如何减少死区方面做了大量的努力。通常死区会残留许多废物并成为昆虫的避难所。现在许多设计都是以进料磨辊和磨辊的拆除维修和清洁方便为目的的,充分利用可及度的提高来处理发热和污染问题,通过打开封闭区域解决发热和使气体渗透,同时去除无效的残留物。意大利奥克利姆公司RMX磨粉机的喂料管能够打开,目的是容易清理杂质和积料。它的整机特点是不锈钢结构、清洁设计、产品的污染很小,微球磨光技术消除了防护涂层的需要,避免了腐蚀,有助于防止霉和细菌的产生。Ocrim公司的LAM磨粉机喂料部分是一个较容易安装和固定在支撑板上的独立装置,有机玻璃喂料管有65L的容量,角落位置设计不留死角,保证物料有一个平稳的滑动弧面,避免搭桥、结拱,阻碍物料下流。喂料管的清理也较为容易,清理时不需要移动顶盖、喷管和连接在一起的辅助装置,这样给维修和清洁工作带来了较多的方便。
1.6触摸屏控制板新的RMX磨粉机由奥克利姆公司生产,在机器的前上部有一个触摸屏控制板,控制仪表盘是一个‘’触摸屏“,可详细了解卫生环境情况,主要是设备需要保持卫生环境的整个目标。能够使得操作者随时检查、确定或调节进料管的物料水平、喂料速度、主要电机的负荷、磨辊的运转速度、警报及自动调节辊的间距等。触摸技术是一个革新,它的使用消除了所有选择器、按键、开关和信号灯的灰尘积聚,提供和设置了专门的清理功能,在操作时表屏也能容易地被清理。RMX是**个在世界上使用这种类型技术的磨粉机。
1.7不锈钢材料和铸造技术部分磨粉机使用不锈钢作为整个磨粉机结构的主要材料。甚至有些材料的表面处理是依靠微球磨光技术完成的,这样的处理技术使设备很容易清理和维修。有些设备的卸料斗也使用了不锈钢材料。
RMX是新一代从单一铸造到带有层状铸铁基础的磨粉机,利用现代CAD― 3D技术设计的机架能够传递所有作用在基础的结构受力。这样就避免了传统设计制造中机构缺乏刚度的问题,整机具有较好的稳定性,使得机器达到坚实的水平,并且振动吸收比其他材料或组件效果好。达到了设计所希望的研磨力,设备具有低的噪声和好的耐用性。磨辊具有反磨损和反结块的性能。
2结果与讨论从以上论述中,我们可以看出利用技术进步主要是解决磨粉机的自动控制,以实现精确控制,保证产品的质量;卫生条件要求是满足发达国家人们的食品标准,达到食品安全;维修和使用方便是从人机工程和绿色设计的角度出发,做到操作方便、维修节省时间、降低服务成本等。我们知道国外的许多生产厂家在此方面做了大量细致的工作,他们已经不满足仅仅生产出面粉,而是要生产出满足客户要求、符合卫生标准的高质量产品,同时降低成本。针对国内磨粉机目前的性能,积极引入先进的设计和制造技术,如3D技术-Pro/E、UG、有限元、可靠性设计、绿色设计、数控技术、精密加工、特种加工等技术,来改造传统的设备,是我们今后在设计和制造中应该努力的方向。