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2022年度江苏省粮油学会科学成果奖一等奖 江苏省粮食和物资储备行业2023年优秀科技成果 智能吸粮机应用 | |||
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1.成果所属学科领域、主要内容、技术经济指标等 成果所属学科领域: 昆山吴淞江粮食产业园科技服务站“智能吸粮机应用”课题,项目属于智能粮库领域高端装备。主要产品为主机功率55kw每小时小麦产量80T的智能吸粮机,在昆山吴淞江粮食产业园实地对原粮进行出仓作业应用,作业情况良好,各项参数全部合格。 主要内容: 智能吸粮机是柏特公司在经营过程中各类仓储企业提出项目需求下,针对传统吸粮机体积大、流量小、破碎率高等不足,进行全新开发的吸粮机产品。该项目采用罗茨风机作为主动力,此款罗茨风机为我公司自主开发、在日企加工的定制风机,技术上克服了国内真空度低、体积大的行业难点。重点输送管道采用业内领先的镀膜技术。整机采用智能操控系统,实现自动控制料气比、平衡吸粮速度,带闭环反馈系统的关风器,可自动排除卡料故障、清料系统单人清仓省时省力、整机集成液压驱动性能稳定外型美观等。最终达到体积小、噪音低、国标排尘、驾驶行走移动便捷、输送量大、破碎率低等业内领先水平。 该项目引进德国和加拿大技术再发,突破了国内气力输送行业多项难点。采用55Kw电机与罗茨风机作为动力系统,根据罗茨风机的工作原理建立一个负压系统,配合粮食特性进行计算,使粮食与负压气流达到一个最佳的料气比,将粮食通过管道进行吸送。具备布局灵活、移动便捷、操作简单、节省人力等优点。 2.发现、发明及创新点: “智能吸粮机应用”项目设计理念先进、功能稳定可靠,是在总结行业技术经验、结合当下先进控制技术综合而成的最新产品,目前该项目产品已申报发明专利2项、实用新型专利5项。 1)智能吸粮机,整机包括行车系统,行车系统上设置有全智能驾驶系统、吸粮系统、除尘系统、消音系统、液压系统、物料卸料、输送系统、控制系统等。 2)行车系统,自主开发定制6T承重前后桥及底盘,采用液压驱动,全机底盘设置有6组驻车支腿设备工作中更稳定安全。 3)全智能驾驶系统,配合行车系统配备电源箱内置6组动力电池、驾驶室、观后镜、语音提示等。电源通过电控系统接入智能控制,设备工作电池自动充电,有效保持供电,让使用和移机更便捷。 4)吸粮系统,包括机械臂,机械臂上设置有吸粮管,吸粮管内设置有吸料内管,吸粮管上设置有金属软管,吸料内管底部设置有支撑拖轮,机械臂前端位于吸料内管底部设置有伸缩内管,吸料内管前端设置有吸料弯头,吸料弯头底部设置有垂直金属软管,垂直金属软管底部设置有调节吸嘴,垂直金属软管和调节吸嘴之间连接设置有快拆接头,机械臂底部设置有液压伸缩杆,通过液压伸缩杆控制机械臂的升降,机械臂旋转装置设置在吸粮机上,可驱动机械臂转动并调整角度进行吸粮操作。实现吸粮臂左右175度旋转、上下50度升降、2.4米申缩。 5)除尘系统,除尘系统包括落料箱,落料箱一侧设置有滤筒,滤筒上设置有脉冲除尘箱,滤筒下方设置有积尘箱,落料箱底部设置有关风器,关风器外侧设置有罗茨风机,关风器底部设置有输粮皮带,积尘箱内侧设置有灰尘刮板机,脉冲除尘箱对灰尘过滤,过滤后的灰尘通过刮板机除尘至积尘箱内,达到除尘操作。 脉冲方式、滤筒结构、滤筒材质等的设计和选择,实现设备外围无扬尘、环保,设备结构内极大限度的减少进入罗茨风机灰尘量,减轻对罗茨风机的磨损,增加罗茨风机的寿命,产量更稳定。 6)消音系统,一级消音加二级尾音再消音,配合高质消音材料,距离设备1米外噪音90分贝以下。 7)液压系统,集成液压系统,极大限度降低传统液压布置方式在长期高压工作中的漏油现象,且外型更美观。 8)物料卸料和输送系统,采用高分子材料镀膜和贴膜处理,达到耐麿和防撞。 9)智能控制系统,采用智能可编程集中控制系统、PLC触摸式液晶屏、无线手柄操作等,配合全机结构实现一键启停、一键清洁、自动识别处理卡料堵料、自动识别平衡气压、多种常见异常的自动检测和修复等。 10)罗茨风机是我公司联合德国工程师共同开发技术参数,委托中日合资企业加工,罗茨风机的高真空度技术参数远高于行业现况,实现产量稳定和恒定。
11)关风器的密封性和防堵性等参数为我公司自主研发技术参数,委托第三方进行加工,配合智能控制系统实现自动处理卡料堵料。 3.保密要点: 1)吸粮机设备各部件布局以及外观保护。 2)罗茨风机真空度高配置技术参数。 3)关风器高密封性与防堵性能技术参数。 4)做到防堵操控,拥有自动检测和修复故障功能的智能电控系统。 5)自行走电瓶驱动车桥结构。 6)脉冲除尘方式、滤筒结构、降尘系统,带有自动清洁功能技术参数。 7)消音、隔音结构以及材料参数配比。 4.与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较 自1882年在俄国彼得堡港出现了世界上第一台卸散粮船的气力输送装置,当初称为谷物卸船机,到1959年-1962年,在中国天津满港和大连港开始使用气力输送装置卸船。(粮食工程技术第六章第一节)发展到20世纪末,国内很多码头采用吸粮机卸船,动力大多采用涡流风机、离心风机,低风压高风量,占地面积大,多需要建设吸粮机房。后随着市场进出库智能小巧灵便的需求,罗茨风机体积小、高压力低风量,逐渐成为移动式吸粮机的主动力。(粮食气力输送技术发展简况) 别有文献,国外市场的吸粮机多采用柴油机提供动力,或直接对接拖拉机为主动力来源,设备整体性能稍优于国内水平,但是造价也相对较高,产品在国内市场使用较少。(参考文献:国产吸粮机与进口吸粮机比较;王蓉、王华;参考产品:加拿大进口吸粮机
Agri-Vac系列)国内电网分布较普遍,使用柴油作为动力相对于电力作为动力成本要高很多,因此在外内市场选择率较低。但采用柴油机发电,更换油电动力已经是一项普遍技术,调整很方便。 随着基层劳动短缺,智能化需求越来越高,特别是行业政策多次提出智能粮库。国内外市场越来越多的单位开始生产吸粮机。国内生产厂家大部份仅运用了各个部件的特性实现吸粮的功能。分析国内外行业技术前沿,先端视觉真正智能化满足行业需求的气力输送的技术关键点已主要集中为: 1、风机的密封性对直空度的影响、耐磨性对直空度的持久性影响,直空度直接决定产量; 2、除尘系统对灰尘的控制,灰尘控制不好影响环境,另过多的灰尘进入罗茨风机易造成叶轮磨损,影响产量及风机寿命; 3、卸料器内壁的耐磨性处理,破碎率控制; 4、关风器的防堵和过载设主; 5、罗茨风机等动力的件运转声音较大,环保要求的降噪处理; 6、液压驱动系统的使用,减轻轴承的负荷,可避免混在粮食中的木石、铁片等杂物将传统驱动链条憋断停机等,降低设备维修率延长设备寿命; 7、未来劳动力短缺,智能化操控的设计等。 我公司针对国内外行业的技术关键点,每一项都作了细致的开发和研究,并落实到设备制作的每一个细节中。详见“2.发现、发明及创新点”。 我公司在气力输送领域首创吹吸一体式吸粮机,基础上导入研发了单吹型、单吸型两款产品,将气力输送产品开发成型式多样化适应不同工况场景,每个型式又形成产量系列化满足不同规模客户的使用。目前该系列产品已取得发明专利2项(实审)、实用新型专利7项,外观专利2项。正在编制上报的知识产权专利若干项。 5.第三方评价(限近两年的成果评价报告或项目验收意见) 关于智能吸粮机设备验收意见: 宿迁柏特粮食设备有限公司与昆山吴淞江粮食产业园在昆山吴淞江粮食产业园科技服务站联合成立“智能吸粮机应用”课题小组,就吸粮机的应用在昆山吴淞江粮食产业园实地出仓应用展示,代替传统出仓设备保质、保量的完成了出仓作业。 验收小组经过审查了相关资料并对设备实际使用情况进行了考察,经总结与讨论,形成考核验收意见如下: 1)该设备有效的解决了我公司粮食出仓的改善问题,由现在的自动化粮食出仓形式代替了以往的扒粮机搭接皮带机出仓的形式,减少了出仓时所需的劳动力,为我公司出仓作业降低了作业成本,有效的改善了作业时的工作环境,扬尘现象有明显改观。 2)设备移动便捷、运行稳定,遥控操作,操作简易,使用方便,大大改善了传统出仓作业的繁琐步骤,非常实用。 3)资料提供:设备参数、资料、试验数据齐全,符合验收标准。 4)试用结果与所提供的资料所述一致。 综上所述,小组一致认为,该设备试用合格。 应用单位:昆山吴淞江粮食产业发展有限公司 2022年09月16日 6.推广应用情况 经过市场调查发现我国现有粮库粮食进出仓大多仍采用带式输送机的搭接来实现粮食进出仓的功能,这种作业方式具有流程繁琐,耗费人工大,现场扬尘污染严重,效率低等问题。而随着我国经济的发展,人们的生活水平提高,对工作环境的追求等。粮库的工作环境相对较差,目前面临这工人年龄断层,招工难等问题,而且繁琐的进出仓作业已经不能满足社会的发展需求,粮库急切的需要做出变革,为工人创造一个相对良好的工作环境与工作方式。 而我公司研发的吸粮机系列化产品都可以为粮库的进出仓等工作进行服务,我们的产品在追求高效、自动的同时还尽可能的为改善工作环境做出了响应。响应国家的号召,为国家的粮食行业发展做出技术支持。 目前我公司吸粮机产品已经销往广西、广东、贵阳、吉林、辽宁、山东、南通、南京、徐州、宿迁、盐城、淮安等地,并且就原粮出仓装车、火车卸车、船舶卸船等多个作业场景实地应用,使用情况反应良好。后续我公司仍会通过展会、使用客户推荐、线上线下等多种渠道进行产品推广。 该项目系列产品适用场景:原粮的进仓、出仓、倒仓、转运、卸船、卸车、码头等快速输送。可以有效的改善国内粮食行业传统的粮食输送方式,在今后这个劳动力越来越少、越来越贵的社会发展形式下,各行各业都在朝着自动化、智能化发展,所以吸粮机系列产品的市场也非常广阔。 |
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