吴 琼，张来林，俞春雷，苗 森，李志勇
（1.河南工业大学粮食和物资储备学院，郑州 450001；
2.浙江倍特储粮设备科技有限公司，浙江 绍兴 312500；
3.中国储备粮管理集团有限公司，北京 100089）
散装是现代粮库主要的储粮方式。
散装粮堆在仓内堆放时， 会对仓壁及仓门产生巨大侧压力。
因此， 现有的散装粮仓大门都由外门与挡粮门两部分构成：外门兼具隔热气密及防护作用，不承受粮堆的侧压力；
挡粮门位于外门内侧，主要用于承受散装粮的侧压力[1]。
仓门是粮食进出仓房的通道，出仓时通常需花费巨大的时间和人工劳动才能清除挡粮门后的存粮把仓门打开，使人员与设备进仓出粮，此项工作通常需要花费近1 个工作日的时间， 尤其对仓内无卸粮口的浅圆仓来讲，则需要更长的时间。
因此，现有挡粮门存在着开门时间长、开启不便等不足，严重影响了粮食的出仓效率。
如何快速简便打开挡粮门一直是仓储企业关心和亟待解决的问题。
我国早期粮仓的仓容较小，装粮少、堆粮低，所配套的仓门既小又窄， 一般在散装粮仓仓门处使用多块一字型挡板叠加形成简单的挡粮板（图1a），以抵御粮堆产生的侧压力。
随着仓容量与装粮高度增加，通过在挡粮板外侧中间增加立柱（图1b）、采用两块板构成的三角形或弧形挡粮板形成三点支撑的稳定受力结构（图1c）等方式增强挡粮板的强度。
随着建仓技术的提高，大粮堆、厚粮层的高大平房仓、浅圆仓陆续出现，因挡粮板使用时暴露出拆装不便、有安全隐患等不足，多节对开的挡粮门应运而生，替代了传统的挡粮板。
随着社会的发展和仓储设施设备的发展，仓储企业针对挡粮门打开时间长、清理门后存粮难等不足，陆续开发出底部门扇外开式、门板组合式、底部门扇提升式等改进型挡粮门，使挡粮门的开启更加简单与快捷。
图1 挡粮板
现有普通挡粮门一般为朝内开启、 多节对开结构，由门框、门轴、分节式门扇、出粮口和拉紧装置等部分组成（图2）。
挡粮门关闭后可形成稳定的三角形或弧形受力结构，以承受粮堆巨大的侧压力，常用于大粮堆、厚粮层的场合，具有操作方便、安全性好等特点。
图2 普通挡粮门
当粮仓需要出粮时，需先打开仓房的外门，再打开挡粮门下部门扇上的出粮口， 使挡粮门后的粮食自流出仓。当粮食自流停止后，挡粮门出粮口以上的几节门扇可朝内打开， 而带有出粮口及以下的门扇由于挡粮门后呈倒锥面粮堆的阻挡， 只能采用人工或把小型出粮机抬进仓内用吸粮机等方式清除挡粮门后的存粮，才能将挡粮门完全打开，人员与清仓设备才能进仓作业。
现有挡粮门的使用虽解决了挡粮板拆装不便、存在安全隐患等问题，但仍存在粮食从出粮口自流结束后， 开启挡粮门时清理门后存粮操作劳动强度大、清理量多、工作效率低和时间长等弊端[2]。
为解决普通挡粮门打开时费工耗时的问题，若设法使最下节门扇能打开， 则能大大提高出粮效率与减轻劳动强度，基于此，粮库与厂家研发出多种打开最下门扇的改进型挡粮门，达到缩短开门时间，减轻门后清粮工作量的目的。
3.1 下部门扇外开式挡粮门
下部门扇外开式挡粮门[3]的中上部与普通挡粮门相同， 不同点在于底部门扇为二折式外开式结构（图3），由门框、内置门轴、内开门扇、出粮口、外置门轴、内开中间小扇、外开中间扇和锁紧装置等部件组成。还有在此基础上设计的三折式外开挡粮门（图4）， 它比通常的二折式外开挡粮门在操作时会更方便，但设计和使用时需注意：挡粮门内堆放着具有巨大侧压力的粮堆， 一旦内外折铰链及门扇处结构强度不够时， 就会使折叠处的门扇损坏导致粮食大量涌出，造成损坏挡粮门的生产事故。
图3 外开式挡粮门
图4 三折式外开挡粮门
在仓房开仓出粮时， 当从出粮口自流的粮食停止后，挡粮门中上部门扇可朝内打开，露出挡粮门下部外开式门扇的立面，此时用力内推外开式门扇，使两门扇的结合面错开，外开式门扇即可向外打开，人员与机械可进仓出粮。使用下部门扇外开式挡粮门，可简化粮食出仓作业，大大减轻劳动强度，提高出粮效率；
但内推门扇、使外开式门扇结合面错开的操作较为费时费力。
3.2 门板组合式挡粮门
门板组合式挡粮门[4]的中上部与普通挡粮门相同，不同点在于底部门扇被挡粮板所替代（图5）。
图5 组合式挡粮门
在仓房开仓出粮时，当粮食从出粮口停止自流，打开底部挡粮板上的清粮口， 使更多的粮食从挡粮门后流出，稍经清理，挡粮门的中上部门扇及带有出粮口的门扇均可朝内打开。
此时底部挡粮板的立面露出， 用力内推错开两块挡粮板的结合面， 同时朝上、朝外提起挡粮板，即可打开整个挡粮门，方便人员与设备进仓出粮。
门板组合式挡粮门的使用可大幅减少原挡粮门开启时清粮的工作量， 降低开门劳动强度，缩短开门时间，操作简便。
3.3 下部门扇提升式挡粮门
下部门扇提升式挡粮门[5]的中上部与普通挡粮门相同，不同点在于底部门扇为提升式结构（图6），由门框、底段短门扇、上段短门扇、出粮口、导向限位机构、导向杆、升降杆和滑槽座等组成。
图6 下部门扇提升式挡粮门
在仓房开仓出粮时，当粮食从出粮口停止自流，挡粮门中上部门扇可朝内打开， 露出挡粮门下部提升力式门扇立面， 此时开启上段门扇上固定的升降驱动与导向机构，底段提升门扇使之上升，在挡粮门后还有厚粮阻挡的情况下，可全部打开挡粮门，方便人员与机械进仓出粮。
下部门扇提升式挡粮门的使用可大幅降低人工清理门后粮食的劳动强度， 提高生产效率，缩短开门时间，操作简便，机械化程度高。
挡粮门是仓房粮食进出的主要通道， 尤其对仓内地坪上无卸粮口的仓房更是其粮食出仓的唯一通道。
只有在阻碍挡粮门开启的粮堆呈现一个倒置半圆台状凹陷时，挡粮门才能完全打开，使相关设备进仓出粮。
由于挡粮门强度、所分门扇数、出粮口位置及尺寸大小等参数的不同， 会牵涉到挡粮门开启难易程度、所用时间与操作安全等事宜，所以设计者不能掉以轻心。
4.1 挡粮门结构坚固
随着物流快速发展，大粮堆、厚粮层的浅圆仓已成为目前建仓的主流仓型，出现了仓容超万吨、堆粮高度超30 m 的超大仓房， 对仓房的挡粮门结构强度提出更高要求，需承受更高的粮堆侧压力。生产中曾发生过多起因材料强度不够、 挡粮门变形坍塌使仓内粮食涌出的储粮安全事故（图7），造成重大的人员伤亡和财产损失。
图7 损坏的挡粮门
将挡粮门设计成对开、多门扇、上下门扇为企口咬合的结构形式。当挡粮门关闭后具有以下优点：①两门扇间形成紧密配合的稳定受力结构， 可增强挡粮门的强度；
②避免漏粮现象发生；
③上门扇不开、下门扇打不开，上下门扇互相借力形成一个整体，可提高操作的安全性；
④两门扇间用锁紧丝杠锁死，同时可作为开关挡粮门扇的爬梯使用， 方便操作并提高安全系数（图2b）。
4.2 挡粮门上方需有顶罩
使用三角型或弧型对开挡粮门时， 需在门洞上方设置1 个斜坡顶罩（夹角＞30°）（图8a），用以遮盖挡粮门与仓壁间形成的间隙， 确保在仓内行走的保管员安全，同时在粮食出仓时，保证顶罩斜坡上的粮食顺畅流下，无残粮存留现象。
图8 挡粮门上的顶罩(a)与无顶罩(b)
在1998年新仓建设时，曾出现三角形或弧形挡粮板上方无顶罩、向上延伸至粮面的设计。装粮后会在粮面上形成一个6 m 深洞，严重影响保管员的查粮安全，后在深洞上方加盖板解决(图8b)。此事说明建筑工艺设计与生产相结合的必要性与重要性。
4.3 合理确定挡粮门上的门扇数、出粮口位置和开口尺寸
平房仓和浅圆仓不同装粮高度时打开挡粮门、从出粮口可自流及需清理门扇后残余粮的数量见表1。
从中可看出，打开挡粮门、清除门后粮食并非易事，其快慢、难度与门扇数、出粮口位置及最下节门扇的开启方式等有关。
因此，需合理设计相关参数。
表1 打开挡粮门、需清理的粮食数量m3
4.3.1 挡粮门上的门扇数
为方便仓房的进出粮操作， 通常将挡粮门设计成对开的4 节门扇结构。根据进出粮的进度，逐扇打开或关闭挡粮门的门扇，以满足实际作业的需要。图9 的浅圆仓挡粮门分成两节门扇， 当下部门扇上的出粮口粮食自流停止后，门后还积存大量的粮食，挡粮门无法打开，只能隔着1.5 m 高的门扇朝外出粮，出粮劳动强度大、挡粮门打开需要的时间长、出仓效率低。
图9 不合理的门扇数
4.3.2 挡粮门上设置出粮口的位置及尺寸
从门扇上的出粮口出粮是打开仓房挡粮门的主要做法。进行出粮口设计时，最佳出粮口的位置是让自流而出的粮食通过溜槽直接流进输送机的落料斗中，这样可大幅度减轻出粮的工作量。
通常产量50 t/h 带式输送机的接粮斗距地高度500 mm 左右，在挡粮门下部第二节门扇上设置出粮口， 出粮口底边距地高度700 mm 左右， 可最大限度排除挡粮门后的积粮和装入输送机， 而以上门扇上无需设置出粮口。粮食自流停止后，设有出粮口的门扇后仍有粮食阻挡，因此门扇打不开。
为尽快打开挡粮门，还需在挡粮门最下门扇上设置一个清粮口， 可使更多的粮食从挡粮门后流出，有利于打开挡粮门的上面门扇。
出粮口尺寸通常设为400 mm × 300 mm， 与中型输送机产量、人工配合的作业场景相适合。
图10中出粮口高为100 mm，对厚100 mm 的粮门，出粮口偏小，出粮效率太低。
图10 出粮口尺寸过小
从挡粮门的设计中， 也看出仓储工艺设计与生产实际结合的重要性， 否则设计不出符合生产需求的好产品。
4.4 仓内布置风道不能影响挡粮门的开启与关闭
一些进出粮频率低的粮库，为节约建仓投资，浅圆仓未设计有地下输粮通廊或架空结构， 出仓完全参照平房仓从仓门处出粮的方式。因此，在选用风道时须注意：①仓内地上笼风道会影响挡粮门的开启，增加开启挡粮门的难度与时间；
②粮食都从仓门处运出， 粮堆内埋设的地上笼风道会降低出仓机械作业效率，延长粮食出仓时间，增加出仓成本。所以，在按平房仓出仓方式的浅圆仓内， 只适合布置地槽风道，而不是地上笼风道（图11）。
图11 仓内地上笼风道布置不能影响挡粮门开启
4.5 仓内有卸粮口的仓房应在挡粮门后设置卸粮口
对于架空或有卸粮通廊的浅圆仓内有卸粮口，可在仓房挡粮门后增设卸粮口（图12），或将现有散装楼房仓楼上廒间仓门外的卸粮口移至仓内挡粮门后，可在打开挡粮门前，先通过挡粮门后的卸粮口最大限度排除门后的积粮,即可快捷打开仓门，缩短人员与清仓机械进仓作业的时间。需注意，对挡粮门后有卸粮口的仓房， 由于阻碍挡粮门开启的门后粮食已通过卸粮口排走，无需再用改进型挡粮门。
挡粮门是平房仓和落地式浅圆仓粮食出仓的主要通道， 做好挡粮门的设计对提高出粮工作效率至关重要。
随着现有普通挡粮门在仓储行业的广泛使用，针对其使用过程中的不足，通过对最下节门扇的改进， 在生产中可大幅减少原挡粮门开启时清粮的工作量，降低开门劳动强度，缩短开门时间，提高了出粮效率。
在设计挡粮门时需注意：结构要坚固，门扇数、 出粮口位置和开口尺寸、 仓内风道布置要合理，以达到减轻工作量、缩短开门时间的目的。
在门后增设卸粮口可有效减少打开挡粮门所需时间，从而提高出粮效率。
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