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河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 I 摘要 螺旋輸送機是一種不具有撓性牽引構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)類型的物料輸送機械 是現(xiàn)代化生產(chǎn) 和物流運輸不可缺少的重要機械設(shè)備之一 它的廣泛應用對于提高勞動生產(chǎn)率 實現(xiàn)物 料輸送過程的機械化和自動化 都具有重要的現(xiàn)實意義 對于螺旋輸送機 在工程設(shè)計及使用中還存在一些的缺陷 如參數(shù)選擇不合理等 目前 螺旋輸送機的設(shè)計仍是依靠經(jīng)驗公式計算 在經(jīng)驗公式中許多參數(shù)的選擇是在一 定范圍內(nèi)憑經(jīng)驗選取的 這使得螺旋輸送機的設(shè)計較落后 無法提高其設(shè)計水平和提高 產(chǎn)品的性能 文中對螺旋輸送機進行了較全面論述 了解了螺旋輸送機的類型 發(fā)展現(xiàn)狀 闡明 了螺旋輸送機的工作原理 并根據(jù)螺旋輸送機的工作原理 工作條件 輸送要求等設(shè)計 一螺旋輸送機 該螺旋輸送機用于水泥的水平輸送 根據(jù)輸送量以及輸送路程設(shè)計出螺 旋直徑 計算了螺旋功率以及根據(jù)功率選擇了電動機 減速器和聯(lián)軸器能較好地解決實 際問題 最后對螺旋輸送機的安裝及平時保養(yǎng)做出了總結(jié) 整個設(shè)計對今后的設(shè)計工作將有 實際指導意義和價值 關(guān)鍵詞 螺旋輸送機 連續(xù)運輸機械 螺旋直徑 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 II Abstract The screw conveyor is the necessary device of modern manufacturing and material fluid transportation In order to reduce people s heavy physical work to raise working productivity to achieve material conveying automation and mechanization it possesses very important practical significance It has already widely used in many country departments Screw conveyors are used extensively in industry for conveying and elevating bulk materials over relatively short distances They are very effective conveying devices for relatively free flowing bulk solids This paper comes from an investigation practical problem which is put forward during the institute of construction machinery research makes some surveys In fact for screw conveyors there are many problems in design use engineering such as configuration design non reasonable in parameters choice and not convenience of acting machines Thus there is often defect when materials are conveyed for example materials jam noise power wastage These problems need urgent settlements The text of the screw conveyor in a more comprehensive discussion about the type of screw conveyor the development of the status quo To clarify the working principle of the screw conveyor Screw conveyor in accordance with the working principle working conditions transportation requirements to design a screw conveyor The screw conveyor for conveying the level of cement according to throughput and transmission distance diameter spiral design computing power as well as a spiral in accordance with the power to choose a motor reducer and coupling to solve practical problems At last some research work is made about the influences of parameters during screw conveyors conveying bulks This can direct later research work about screw conveyors design work and has practical significance Key Words screw conveyor continuous transportation machine screw diameter 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 III 目錄 摘要 I ABSTRACT II 前言 1 第 1 章 畢業(yè)設(shè)計的目的和任務(wù) 2 1 1 畢業(yè)設(shè)計的目的 2 1 2 畢業(yè)設(shè)計的任務(wù) 2 1 2 1 設(shè)計條件 3 1 2 2 設(shè)計內(nèi)容 3 1 2 3 設(shè)計關(guān)鍵 3 1 2 4 設(shè)計要求 3 第 2 章 螺旋輸送機的基本現(xiàn)狀 5 2 1 螺旋輸送機的工作原理及特點 5 2 2 螺旋輸送機的發(fā)展歷史及趨勢 6 2 2 1 螺旋輸送機的發(fā)展歷史 6 2 2 2 螺旋輸送機的發(fā)展趨勢 10 2 2 3 螺旋輸送機的應用范圍 10 2 3 螺旋輸送機的研究現(xiàn)狀 11 第 3 章 螺旋輸送機的設(shè)計與參數(shù)選用 14 3 1 螺旋輸送機的設(shè)計方法 14 3 1 1 螺旋輸送機現(xiàn)代設(shè)計方法 15 3 1 2 螺旋輸送機的常規(guī)設(shè)計 17 3 2 螺旋輸送機的具體設(shè)計 17 3 2 1 螺旋輸送機的選型 17 3 2 2 螺旋輸送機的設(shè)計計算 21 3 2 3 螺旋輸送機外形及尺寸 34 3 2 4 螺旋輸送機外形長度組合及各節(jié)重量 36 3 2 5 螺旋輸送機驅(qū)動裝置 38 3 2 6 螺旋輸送機軸承選擇 44 3 2 7 螺旋輸送機進出料口裝置 44 第 4 章 螺旋輸送機的安裝使用及維護 47 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 IV 4 1 螺旋輸送機安裝技術(shù)條件 47 4 2 螺旋輸送機的使用與維護 48 總結(jié) 50 致謝 51 參考文獻 52 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 V 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 1 前言 四年的大學生活馬上就要結(jié)束了 我們也進入了大學生活的最后一個階段 畢業(yè) 設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計是對我們四年來所學知識的大總結(jié)和測驗我們對所學知識的掌握 也是 向我們今后即將從事的工作的正常過渡 設(shè)計的正確程度也標志著我們四年來對所學知 識的掌握和熟練運用程度 四年來 在我院老師及領(lǐng)導的精心關(guān)懷和指導下 我學習了機械設(shè)計制造與設(shè)備專 業(yè)的有關(guān)知識 同時也了解了一些相關(guān)學科的基本情況 為畢業(yè)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ) 我這次設(shè)計的題目是 水泥螺旋輸送機設(shè)計 我所設(shè)計的部分主要是螺旋輸送機的 螺旋部分 包括螺旋直徑 螺旋輸送功率以及電動機和減速器的選擇等 圖書館中對這 一方面的資料還是又不少相關(guān)資料 但是重復很多而且計算很少 通過整個設(shè)計過程 讓我懂得了只有閱讀大量的有關(guān)知識 觸類旁通 精密構(gòu)思與計算 僅僅靠所學的知識 是遠遠不能解決設(shè)計過程中所遇到的難題 通過實習和在院實習工廠的觀察和分析 對 螺旋輸送機的加工工藝有了一個初步了解 綜合以上各種材料 得出了現(xiàn)在比較滿意的 結(jié)果 在張躍敏和楊現(xiàn)卿兩位老師老師的辛勤指導下和同組同學的幫助下 我的這次設(shè) 計取得了基本成功 本次設(shè)計可以說是對所學知識的綜合運用 也是第一次單獨面對這樣龐大的設(shè)計工 作 鑒于本人水平有限 經(jīng)驗不足 設(shè)計中難免有不足之處 請各位老師同學批評指正 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 2 第 1 章 畢業(yè)設(shè)計的目的和任務(wù) 1 1 畢業(yè)設(shè)計的目的 通過本次畢業(yè)設(shè)計 我們能夠達到以下目的 1 1 培養(yǎng)我們綜合運用和鞏固擴展所學知識 提高理論聯(lián)系實際的能力 1 2 培養(yǎng)我們收集 閱讀 分析和運用各種資料 手冊等科技文獻的能力 1 3 使我們更加熟練的運用 AUTOCAD Word 等計算機辦公軟件 提高計算機輔助 設(shè)計的能力 1 4 訓練和提高機械設(shè)計的基本理論和技能 1 5 培養(yǎng)獨立思考 獨立工作的能力 1 6 培養(yǎng)我們的團隊合作意識 1 2 畢業(yè)設(shè)計的任務(wù) 在張躍敏和楊現(xiàn)卿老師的帶領(lǐng)下 我們進行了一段畢業(yè)設(shè)計前的準備 比如查詢資 料 進行必要的畢業(yè)實習 然后結(jié)合自己所掌握的資料提出設(shè)計任務(wù)并進行設(shè)計 螺旋 輸送機在我國研制較早 是一種重要而又具有代表性的旋轉(zhuǎn)類型的連續(xù)運輸機械 在各 種不同類型的連續(xù)運輸機械中 螺旋輸送機是屬于不具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機 利用工作構(gòu)件即螺旋的旋轉(zhuǎn)運動 使物料向前運送 螺旋輸送機適用于短距離輸送物料 應用螺旋輸送機可以將物料在一定的輸送線路 上 從裝載地點到卸載地點以恒定的或變化的速度進行輸送 還可以形成連續(xù)的物流或 脈動性的物流 即從最初的供料到最終的卸料之間可以形成一種物料的輸送流程 螺旋 輸送機可沿水平 傾斜或垂直方向上輸送物料 主要分為水平螺旋輸送機和垂直螺旋輸 送機 這兩種機型也是最常用的 螺旋輸送機根據(jù)結(jié)構(gòu)分為 雙螺旋輸送機和單螺旋輸 送機 后者使用較多 螺旋輸送機的安裝方式有固定式和移動式兩種 大部分螺旋輸送 機采用固定式 其他型式的螺旋輸送機有很多種類 例如有垂直螺旋輸送機 螺旋管輸送機 可彎 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 3 曲螺旋輸送機 大傾角螺旋輸送機 成件物品螺旋輸送機 熱交換式螺旋輸送機 微粉 螺旋輸送機 新型冷卻螺旋輸送機 對轉(zhuǎn)螺旋輸送機 復式輸送機 雙向輸送機 變螺 距輸送機 變直徑輸送機等 各種型式的螺旋輸送機在工程實際中都得到了很廣泛的應 用 1 2 1 設(shè)計條件 1 輸送物料為水泥 粉狀物體具有磨琢性 2 水泥物料松散系數(shù) 1 25t 3m 3 物料阻力系數(shù) 2 2 0 4 所設(shè)計的輸送機要結(jié)構(gòu)簡單 便于裝卸 檢修 5 能夠提高加工效率 減輕勞動強度 6 達到充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能 1 2 2 設(shè)計內(nèi)容 1 設(shè)計方案的選擇與計算 2 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 成套圖紙及說明書 1 2 3 設(shè)計關(guān)鍵 1 仔細分析螺旋輸送機的工作原理 2 根據(jù)輸送要求選擇合適類型的螺旋輸送機 3 保證設(shè)計的螺旋輸送機能夠滿足工作要求 1 2 4 設(shè)計要求 1 能保證所生產(chǎn)水泥的輸送 保證及時輸送水泥是必須首先滿足的要求 水泥的產(chǎn)量為每小時 10 t 保證水泥輸送 的關(guān)鍵 就在于正確選定螺旋直徑 合適的電機和減速器 2 水泥進行水平輸送 水泥的輸送為水平輸送 輸送距離為 10m 其中沒有轉(zhuǎn)彎和方向的改變 3 要有合適的螺旋轉(zhuǎn)速 為避免出現(xiàn)物料被螺旋葉片拋起而無法輸送的現(xiàn)象 螺旋轉(zhuǎn)速應小于某一極限轉(zhuǎn) 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 4 速 4 能提高生產(chǎn)效率 降低成本 應盡量采用各種快速高效的結(jié)構(gòu) 縮短輔助時間 提高生產(chǎn)率 同時盡可能采用標 準元件與標準結(jié)構(gòu) 力求結(jié)構(gòu)簡單 制造容易 以降低制造成本 5 操作方便 省力和安全 在客觀條件許可且又經(jīng)濟的前提下 盡可能的采用氣動 液壓和氣液等機械化夾具 裝置 以減輕操作者的勞動強度 6 有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 所設(shè)計的輸送機應便于制造 檢驗 調(diào)整 清洗 維修等 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 5 第 2 章 螺旋輸送機的基本現(xiàn)狀 螺旋輸送機是一種常用的不具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機械 是現(xiàn)代化生產(chǎn)和物 流運輸不可缺少的重要機械設(shè)備之一 它的廣泛應用對于減輕繁重的體力勞動 提高勞 動生產(chǎn)率 實現(xiàn)物料輸送過程的機械化和自動化 都具有重要的現(xiàn)實意義 螺旋輸送機在國民經(jīng)濟的各個部門中得到了相當廣泛的應用 己經(jīng)遍及各個行業(yè) 在冶金 采礦 動力 建材 碼頭等一些重工業(yè)及交通運輸?shù)炔块T 主要是用來運送大 宗散貨物料 如煤 礦石 糧食 砂 化肥等 在機械制造部門 螺旋輸送機是生產(chǎn)過程 中組成現(xiàn)代化有節(jié)奏流水作業(yè)線的所必不可少的設(shè)備之一 隨著生產(chǎn)節(jié)奏輸送各種機械 零部件 成品 半成品和小件的包裝物料 實現(xiàn)車間運輸和加工過程安裝的機械化 并 實現(xiàn)程序化和自動化 在糧食 輕紡織業(yè) 化工業(yè) 食品等工業(yè)部門 采用螺旋輸送機往 往不單純是輸送物料 同時還伴隨進行某些工藝處理等 在大型工程項目上 如機場 港口等需要現(xiàn)代化物流輸送系統(tǒng)的場合 螺旋輸送機也都有廣泛的應用 現(xiàn)在 螺旋輸送機已經(jīng)成為合理組織成批生產(chǎn)和機械化流水作業(yè)的基礎(chǔ) 是現(xiàn)代化 生產(chǎn)的重要標志之一 在我國現(xiàn)代化的發(fā)展和各工業(yè)部門機械化水平 勞動生產(chǎn)率的提 高中 螺旋輸送機將發(fā)揮更大的作用 2 1 螺旋輸送機的工作原理及特點 螺旋輸送機利用帶有螺旋葉片的螺旋軸的旋轉(zhuǎn) 使物料產(chǎn)生沿螺旋面的相對運動 物料受到料槽或輸送管壁的摩擦力作用不與螺旋一起旋轉(zhuǎn) 從而將物料軸向推進 實現(xiàn) 物料的輸送 在水平螺旋輸送機中 料槽的摩擦力是由物料自身重力引起的 而在垂直 螺旋輸送機中 輸送管壁的摩擦力主要是由物料旋轉(zhuǎn)離心力所引起的 螺旋輸送機具有以下特點 1 結(jié)構(gòu)比較簡單 成本較低 2 工作可靠 維護管理簡便 3 尺寸緊湊 斷面尺寸小 占地面積小 在港口的卸車卸船作業(yè)中易進出艙口 車廂 4 能實現(xiàn)密封輸送 有利于輸送易飛揚的 熾熱的及氣味強烈的物料 可減小對 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 6 環(huán)境的污染 改善港口工人的作業(yè)條件 5 裝載卸載方便 水平螺旋輸送機可在其輸送線路上的任一點裝載卸載 對垂直 螺旋輸送機配置相對螺旋式取料裝置可具有優(yōu)良的取料性能 利用與物料堆直 接接觸的螺旋軸具有自動取料的能力可作為港口其他類型卸船機械的取料裝置 6 能逆向輸送 也可使一臺輸送機同時向兩個方向輸送物料 即集向中心或遠離 中心 7 單位能耗較大 8 物料在輸送過程中易于研碎及磨損 螺旋葉片和料槽的磨損也較為嚴重 2 2 螺旋輸送機的發(fā)展歷史及趨勢 2 2 1 螺旋輸送機的發(fā)展歷史 螺旋輸送機的發(fā)展 分為有軸螺旋輸送機和無軸螺旋輸送機兩種型式的發(fā)展過程 有軸螺旋輸送機由螺桿 U型料槽 蓋板 進 出料口和驅(qū)動裝置組成 一般還有水平式 傾斜式和垂直式三種 而無軸旋輸送機則采用螺桿改為無軸螺旋 并在U型槽內(nèi)裝置有可 換襯體 結(jié)構(gòu)簡單 物料由進料口輸入經(jīng)螺旋推動后由出料口輸出 整個傳輸過程可在 一個密封的槽中進行 一般來講 我們平常所指的螺旋輸送機都指有軸型式的螺旋輸送 機 而對許多輸送比較困難的物料 人們一直在尋求一種可靠的輸送方法 而無軸螺旋 輸送機則是一種較好的解決方法 從17世紀中葉 開始應用架空索道輸送散狀物料 到1887年 螺旋輸送機由阿基米 德發(fā)明 后來得到改進 在工業(yè)上廣泛用來輸送散狀 固體物料 隨后經(jīng)過了很長時間 的發(fā)展過程 逐漸研制出了一系列的螺旋輸送機 使得螺旋輸送機有了長足的發(fā)展 GX型螺旋輸送機是出現(xiàn)較早的一種螺旋輸送機 也是我國最早定型生產(chǎn)的通用性生 產(chǎn)設(shè)備 它以輸送粉狀 粒狀 小塊狀物料為主 不適宜輸送易變質(zhì)的 粘性的易結(jié)塊 的物料和大塊的物料 因為這些物料容易粘在螺旋上而隨之旋轉(zhuǎn) 或在吊軸承處產(chǎn)生堵 料現(xiàn)象 給物料輸送過程帶來很大的不便 GX型螺旋輸送機的優(yōu)點主要是節(jié)能 降耗顯 著 其頭部 尾部軸承移至殼體外 具有防塵密封性好 噪聲低 適應性強 操作維修 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 7 方便 進 出料口位置布置靈活等 缺點是動力消耗大 機件磨損快 物料在運輸時粉碎 嚴重 LS型螺旋輸送機是在GX型輸送機的基礎(chǔ)上修改設(shè)計的新一代螺旋輸送機 LS 型螺旋輸送機特點是結(jié)構(gòu)新穎 性能可靠 技術(shù)指標先進 適用范圍廣泛 節(jié)能降耗顯 著 另外 LS型螺旋輸送機還有多種系列的輸送機產(chǎn)品 LSS系列螺旋輸送機 LSY型螺 旋輸送機 LSF系列螺旋輸送機都是在LS型螺旋輸送機的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展形成的 LSS系列水平螺旋輸送機是一種固定裝置的機械輸送設(shè)備 LSY型是一種非基礎(chǔ)固定 式螺旋輸送機 它可以實現(xiàn)水平 傾斜 垂直全方位和任意姿態(tài)的連續(xù)輸送 它的實用 性和先進性尤其體現(xiàn)于能適應山區(qū) 平原各種野外流動作業(yè) 也適用于化工 冶金工業(yè) 企業(yè)和造紙 建筑工程等行業(yè) LSF系列螺旋輸送機是在LS型螺旋機的基礎(chǔ)上改進的 其結(jié)構(gòu)新穎 技術(shù)指標先進 總體而言 該機頭部和尾部軸承移到殼體外部 消除了由于密封不嚴漏料而降低軸承壽 命的可能性 中間吊軸承采用滾動 滑動可以互換的兩種結(jié)構(gòu) 均設(shè)防塵密封裝置 密封 性強 耐磨性好 螺旋葉片的表面涂有耐磨材料 增強了葉片的耐磨性 傳動部分采用擺 線針輪減速機 使得整機噪音低 適應性強 操作維修方便 TLSS系列螺旋輸送機具有結(jié)構(gòu)簡單 密封性能好 無粉塵 噪聲低 能多點送料 卸料等特點 適用于各行業(yè)的粉狀或顆粒的輸送 該螺旋輸送機橫截面可設(shè)計成U形和圓 形兩種 圓形截面輸送機還可作為垂直輸送用 該機廣泛用于面粉 糧油 飼料行業(yè)水 平物料的輸送 并可在其出料端增設(shè)料封裝置 形成TLSSF型料封螺旋輸送機 在進料口 左側(cè)或右側(cè)增設(shè)吸風口 專門用于輸送粉碎后的物料 在各種LS系列輸送機的基礎(chǔ)上 也研制出了一些其他系列和類型的螺旋輸送機 JT型螺旋輸送機 是一種按工藝布置需要有單機單驅(qū)動 或重疊式 分體雙驅(qū)動 帶夾套的全密封型螺旋輸送機 其具有結(jié)構(gòu)緊湊合理 占地面積小 密封性好 工藝布 置靈活等優(yōu)點 適用于輸送要求冷卻或加熱的有毒 易揮發(fā)及具有腐蝕性或怕被污染的 物料 如三聚氰胺 1H口等 可以水平輸送溫度低于250 的物料 可廣泛應用于化工 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 8 醫(yī)藥 食品 輕工等行業(yè) MLG管式螺旋給料輸送機是一種等同采用國際標準的螺旋輸送機 其特點是變螺距 給料量穩(wěn)定 具有一定的鎖風效果 輸送機長度在特定范圍內(nèi)可由用戶指定選用 用作 料倉底部給料設(shè)備時 一般采用傾斜布置 基本可消除物料自流 即沖料 現(xiàn)象 MLG管式 螺旋給料輸送機可用于生料 煤粉 水泥等粉狀物料的給料和短距離輸送 YS 型圓筒螺旋輸送機 可設(shè)計成水平式 傾斜式 垂直式三種類型 FX系列螺旋輸 送機廣泛用于鹽 化工等行業(yè)粉狀物料的輸送及提升 而且可以垂直輸送替代斗式提升 機 隨著運輸機械的發(fā)展 還出現(xiàn)一些新型的特殊用途的螺旋輸送機 如可彎曲螺旋輸 送機 螺旋管輸送機 大傾角螺旋輸送機 成件物品螺旋輸送機 熱交換式螺旋輸送機 微粉螺旋輸送機 新型冷卻螺旋輸送機等 可彎曲螺旋輸送機可實現(xiàn)空間可彎曲輸送物料 有水平型 垂直型 還可以布置成 其他型式 可彎曲螺旋輸送機的螺旋體心軸為可撓曲材料 輸送線路可根據(jù)需要按空間 曲線任意布置 避免物料轉(zhuǎn)載 不設(shè)中間軸承 阻力小 當機殼內(nèi)進入過多的物料或有 硬塊物料時 螺旋體會自由浮起 不會產(chǎn)生卡堵現(xiàn)象 噪音小 螺旋管輸送機也稱滾筒輸送機 其為螺旋輸送機的一種變態(tài)形式 為內(nèi)螺旋輸送機 在其圓筒形機殼內(nèi)焊有連續(xù)的螺旋葉片 機殼與螺旋葉片一起轉(zhuǎn)動 加入的物料由于離 心力和管壁的摩擦力的作用隨機殼一起轉(zhuǎn)動并被提升 然后在物料的重力下 又沿螺旋 面下滑 實現(xiàn)物料的向前移動 如同不旋轉(zhuǎn)的螺桿沿著轉(zhuǎn)動的螺母做平移運動一樣 達 到輸送物料的目的 螺旋管輸送機工作時沒有卡殼 阻塞現(xiàn)象 對谷物破碎小 適于輸送含雜較多的谷 物 經(jīng)烘干機處理后的熱谷物以及谷物種子 如果在螺旋管壁上銷上不同直徑的孔眼 還可在輸送的同時完成物料的篩分工作 大傾角螺旋輸送機輸送原理是 由于大傾角螺旋輸送機的螺旋轉(zhuǎn)速較高 物料在它 的推動下 產(chǎn)生較大的離心力 傾角越大 轉(zhuǎn)速越高 離心力也越大 這種離心力足以 使物料克服它與螺旋葉片之間的摩擦力而被壓向螺旋葉片的周圍 呈環(huán)狀分布 被壓向 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 9 螺旋葉片周圍的物料與輸送管內(nèi)壁形成了新的摩擦阻力 當這種阻力達到足夠大時 便 能克服物料本身重力及其它力所引起的下滑力 在螺旋葉片的推動下 物料又克服它與 螺旋葉片間的和它與輸送管內(nèi)壁間的兩個摩擦阻力 從而以比螺旋轉(zhuǎn)速較低的旋轉(zhuǎn)速度 上升 直到出料口卸出 熱交換式螺旋輸送機 廣泛用于化工 糧食加工以及礦物處理等行業(yè) 如冷卻鍋爐 爐渣 冷卻礦渣 加熱千燥多種化工產(chǎn)品以及糧食或飼料等 是一種特殊的高效熱交換 器 同時也起輸送物料作用 并完成對物料的攪拌 混合 冷卻 加熱或千燥等工藝 輸送微粉的微粉螺旋輸送機 具備合理的螺旋軸結(jié)構(gòu) 有很好的密封性能 穩(wěn)定的 微粉原料的輸送速率 能減少懸料及降低過沖量 微粉輸送技術(shù)已用于設(shè)計微粉螺旋輸 送機上 并且在玻璃纖維池窯拉絲配料生產(chǎn)線上得以應用 經(jīng)生產(chǎn)運行 達到輸送微粉 原料的目的 滿足了生產(chǎn)的需求 成件物品螺旋輸送機可以對成件 大型物料進行輸送 它由兩根相互平行的表面焊 有左 右旋螺旋形鋼條的兩根鋼管組成 輸送距離較長的可以分為幾斷 螺旋扒谷機 4 61 由螺旋喂料機構(gòu)與傾斜移動式螺旋輸送機組合而成 喂料機構(gòu)主 要有兩種結(jié)構(gòu)形式 一種型式是螺旋體一半為左旋 一半為右旋 工作時自兩側(cè)向中心 匯集物料 第二種型式是螺旋體只有一個旋向 但是可以上下左右移動 以擴大扒谷范圍 減少移動次數(shù) 對轉(zhuǎn)螺旋輸送機 其輸料管與螺旋體都旋轉(zhuǎn) 但旋轉(zhuǎn)方向相反 這種新穎的垂直螺 旋輸送機填充率高達70 90 當螺旋體轉(zhuǎn)速與輸料管以一定的轉(zhuǎn)速相配時 可觀察到物 料并無旋轉(zhuǎn)運動而只有垂直上升運動 它的工作原理不能再用單一顆粒受到離心力的作 用來說明 而應對整個物料柱的運動進行分析 在這方面還需要作進一步研究 復式螺旋輸送機 同一料槽內(nèi)裝上轉(zhuǎn)向相反的兩個螺旋體 加上驅(qū)動裝置 就構(gòu)成 了復式螺旋輸送機 它能同時完成兩種不同物料的輸送 并且占地面積小 相對空間尺 寸也小 雙向螺旋輸送機 同一螺旋軸上的兩半節(jié)上 分別焊有左旋葉片和右旋葉片 這是 雙向螺旋輸送機的主要特點 它可以向兩個方向同時輸送同一種物料 即將物料從兩端 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 10 集向中心 或從中部進料后輸向兩端 變螺距螺旋輸送機 這種螺旋輸送機的螺距沿前進方向是變化的 葉片焊接或由疏 漸密 或由密漸疏 適合港口卸船用或飼料工業(yè)中作配料設(shè)備用 2 2 2 螺旋輸送機的發(fā)展趨勢 縱觀螺旋輸送機的發(fā)展歷程 可以預見未來的發(fā)展方向主要有以下幾方面 1 大運量 高速度 長使用壽命 高速度即意味著高生產(chǎn)率 減少單位時間生產(chǎn) 成本 磨損是限制螺旋輸送機壽命的主要原因 減少物料與螺旋之間的摩擦系數(shù) 增加螺 旋軸的耐磨性 改善物料的性能 可以較大程度提高輸送機的使用壽命 2 低能源消耗及降低能量消耗 螺旋輸送機的能源絕大部分都消耗在摩擦損失上 因 此降低能源消耗是研究和設(shè)計螺旋輸送機急待解決的難題和發(fā)展方向 3 智能化發(fā)展 未來的螺旋輸送機應與電腦密切聯(lián)系 適合程序控制 智能操作 物料的裝卸 機器安裝與維護都應能實現(xiàn)智能化管理 4 空間可彎曲輸送 為了克服水平和垂直螺旋輸送機由于構(gòu)造上的限制而只能直線 輸送物料的不足 近年來出現(xiàn)了可彎曲螺旋輸送機 彈簧輸送機等 另外其他各種輸送 機也應為了實現(xiàn)空間 可彎曲輸送研制新的機型 5 組合復合化輸送 向著大型化發(fā)展 使用螺旋輸送機 結(jié)合各種連續(xù)輸送機械 來完成復雜的物料輸送 大型化包括大輸送能力 單機長度和大輸送傾角等幾個方面 6 擴大使用范圍 目前 螺旋輸送機的使用范圍受到限制 要擴大其使用范圍 研 究能在高溫 低溫條件下有腐蝕性 放射性 易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的 以及能輸送 熾熱 易爆 易結(jié)團 粘性物料的螺旋輸送機 7 環(huán)保意識設(shè)計 減少污染 實現(xiàn)綠色設(shè)計的目標 傳統(tǒng)的連續(xù)運輸機械是敞開狀 態(tài)下輸送物料的 在輸送粉狀 顆粒狀物料時 物料散落飛揚 嚴重影響周圍的環(huán)境 特別是在輸送水泥 化肥 礦石 煤炭 谷物等粉末易飛揚物料時尤顯嚴重 為了解決 這個問題 人們應當提前研制多種形式的環(huán)保型輸送機 而螺旋輸送機對于解決這個難 題 無疑具有很大的優(yōu)勢和發(fā)展空間 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 11 2 2 3 螺旋輸送機的應用范圍 螺旋輸送機廣泛應用于糧食工業(yè) 建筑材料工業(yè) 化學工業(yè) 機械制造業(yè) 交通運 輸業(yè)等國民經(jīng)濟各部門中 螺旋輸送機主要用于輸送各種粉狀 粒狀 小塊狀物料 所輸送的散粒物料有谷物 豆類 面粉等糧食產(chǎn)品 水泥 粘土 沙子等建筑材料 鹽類 堿類 化肥等化學品 以及煤 焦炭 礦石等大宗散貨 螺旋輸送機不宜輸送易變質(zhì)的 粘性大的 塊度大的 及易結(jié)塊的物料 除了輸送散粒物料外 亦可利用螺旋輸送機來運送各種成件物品 螺旋輸送機在輸送物料的同時可完成混合 攪拌 冷卻等作業(yè) 在港口 螺旋輸送 機主要用于卸車 卸船作業(yè)以及倉庫內(nèi)散粒物料的水平和垂直輸送 利用與物料直接接 觸的水平螺旋軸將物料逐層從車廂兩側(cè)卸下的螺旋卸車機在國內(nèi)港口已有多年的成功使 用經(jīng)驗 由水平螺旋輸送機 垂直螺旋輸送機以及相對螺旋取料裝置組成的螺旋卸船機 已成為一種較為先進的連續(xù)卸船機型 日益廣泛地應用于國內(nèi)外散貨專用碼頭 螺旋輸 送機在港口除直接用于卸船作業(yè)以及輸送物料外 常利用其裸露的螺旋具有收集物料的 功能而作為其他類型卸船機的取料裝置 2 3 螺旋輸送機的研究現(xiàn)狀 螺旋輸送機由于其結(jié)構(gòu)簡單 操作維護簡便 在輸送物料場合得到了廣泛的應用 但是其輸送效率卻比較低 國內(nèi)關(guān)于這方面的研究情況也比較多 在 19 97 年4月 洛陽工業(yè)高等?？茖W校趙紅霞 劉建壽和李志容和堰師水泥廠的常松 芝 從螺旋葉片結(jié)構(gòu)尺寸出發(fā) 對輸送機螺旋葉片結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化問題做了深入的研究 和探索 螺旋輸送機的輸送效率高低與螺旋葉片結(jié)構(gòu)尺寸和葉片與物料之間的摩擦系數(shù) 有關(guān) 對輸送某種物料而言 其摩擦系數(shù)為一定值 那么主要的就是螺旋葉片結(jié)構(gòu)尺寸 對輸送效率高低的影響 如何使得螺旋輸送機獲得最佳的輸送效率 就有必要對螺旋葉 片結(jié)構(gòu)尺寸進行優(yōu)化 對螺旋輸送機存在的輸送功率問題 許多專家學者做過很多這方面的研究工作 一 般來講 按照通用計算公式算出的螺旋輸送機螺旋軸功率往往小于實際的需要值 對于 這個實際的問題 武漢食品工業(yè)學院的龐美榮和王春維根據(jù)調(diào)查和實例 對螺旋軸進行 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 12 了理論分析 提出了推薦計算公式 并將推薦計算公式和通用計算公式結(jié)合起來 進行 計算比較對照 得出推薦計算公式與實際需要符合得很好這樣的結(jié)論 螺旋輸送機的選型問題 水平螺旋輸送機的選型設(shè)計中 主要是根據(jù)輸送物料性質(zhì) 輸送量 輸送機類型 輸送距離和輸送傾角來確定螺旋體的尺寸 螺旋轉(zhuǎn)速和功率 正 確地選型設(shè)計汁算是選擇設(shè)備的關(guān)鍵 采用手工設(shè)計效率低 易出錯 隨著計算機的發(fā) 展把這一過程交給計算機完成 從而實現(xiàn)計算機對水平螺旋輸送機的選型設(shè)計 華東理 工大學機械工程學院李英和武漢工業(yè)學院許諾 劉光蓉 對螺旋輸送機的選型問題 結(jié) 合計算機技術(shù)做了有效的工作 他們建立了水平螺旋輸送機選型設(shè)計的數(shù)學模型 在平 臺下 利用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計 實現(xiàn)了水平螺旋輸送機計算機選型設(shè)計 參數(shù)輸入 參數(shù)輸出和圖形顯示設(shè)計在同一界面上 采用自動 標準和人工三種方式對中間計算所 得參數(shù)進行圓整 取值 使用方便 在螺旋輸送機的實際使用過程中 常常產(chǎn)生故障而影響生產(chǎn) 對于這些問題 很多 的學者做過螺旋輸送機的故障分析和總結(jié) 2001年馬洪祥就對碳酸鉀生產(chǎn)過程中螺旋輸 送機所產(chǎn)生的故障原因進行分析 并提出了改進方法 取得了很好的效果 2002年 山 東建設(shè)機械股份有限公司濟南北方機械廠的韓其迎 也對螺旋輸送機的使用提出了幾點 改進方法 為保證螺旋輸送機有可靠的動力輸入 將原先的圓柱齒輪減速機換為輸出扭 矩較大 效率高 體積小 質(zhì)量輕的擺線針輪減速機 提高了產(chǎn)品的承載能力 傳動更 加平穩(wěn) 采用變螺距技術(shù)提高螺旋輸送機的輸送能力 螺旋機進料段用較小螺距 中間 段螺距增大10 20mm 輸出節(jié)螺距再增大10 20mm 這樣使輸入節(jié)粉料填充量大 中間段 和輸料段隨螺距變大 填充量減小 可有效防止高流動性粉料在輸送時發(fā)生倒流或堵塞 現(xiàn)象 按一般規(guī)律 螺旋輸送機在功率 螺距 轉(zhuǎn)速 物料容重及填充系數(shù)相同的條件 下 生產(chǎn)率隨工作傾角加大而降低 而且呈一種非線性關(guān)系 綜合考慮攪拌設(shè)備的整體 結(jié)構(gòu)和螺旋機生產(chǎn)率要求 螺旋機的工作傾角調(diào)整在 左右較為適宜 螺旋輸送機一035 般采用水平或傾斜向上送料方式 螺旋軸的防松主要由前支座完成 前支座內(nèi)設(shè)有止推 軸承 由雙螺母加單耳止動墊圈相互加緊對其壓緊和防松 為了增強防松效果 在前端 螺母兩側(cè)加設(shè)緊定螺釘 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 13 對于新型螺旋輸送機的研究 也取得了很多的進展 大傾角螺旋輸送機是替代由斗 式提升機和水平螺旋轉(zhuǎn)送機所組成的聯(lián)合水泥輸送系統(tǒng) 作為混凝土攪拌站配套的水泥 計量斗的喂料設(shè)備 其結(jié)構(gòu)簡單 運轉(zhuǎn)可靠 造價低廉 維修方便 取得了較快的發(fā)展 和應用 大傾角螺旋輸送機是采用變螺距螺旋葉片 下端加料區(qū)段螺距較小 上面輸送 區(qū)段螺距較大 這樣能使加料區(qū)段的充填系數(shù)為1 輸送區(qū)段也能得到最佳的充填系數(shù)0 5 到0 7 從而能使輸送機輸送的比能容降低50 而且還可防止高流動物料在輸送時倒流 總之 現(xiàn)在對于螺旋輸送機的研究越來越收到各界的重視 而且國外也有了很多的 研究成果 在國內(nèi)的研究成果相對于國外來比較 研究成功還較少 還不是很先進 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 14 第 3 章 螺旋輸送機的設(shè)計與參數(shù)選用 目前 在工程上 螺旋輸送機的設(shè)計還主要是依靠工程技術(shù)人員憑借經(jīng)驗 依靠傳統(tǒng) 的設(shè)計方法來進行設(shè)計工作 設(shè)計工作量大 而且繁瑣 在水平螺旋輸送機的實際使用 中 還存在很多問題 尚待研究和解決 如輸送量低 機械功率不高 物料堵塞和物料 流難以控制等 3 1 螺旋輸送機的設(shè)計方法 隨著現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展 螺旋輸送機己經(jīng)成為國民經(jīng)濟各部門生產(chǎn)過程中的重 要組成部分 正朝著長距離 大運量 高速度方向發(fā)展 為了使輸送機安全可靠地運行 其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)必須具有良好的靜 動態(tài)特性 傳統(tǒng)的設(shè)計方法己不能滿足設(shè)計要求 必須 采用現(xiàn)代設(shè)計方法對輸送機系統(tǒng)進行設(shè)計 傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法是以經(jīng)驗 感性 靜態(tài)手工式勞動為基礎(chǔ)的一種設(shè)計方法 包 括下列各種方法 類比設(shè)計方法 類比設(shè)計方法是基于與舊有的同類或相似的機器作比較而進行新機器 設(shè)計的一種設(shè)計方法 依據(jù)這種方法 在設(shè)計之前 首先要以工藝對設(shè)備所提出的性能 要求為依據(jù) 同時參照舊有的類似機器設(shè)備 依靠經(jīng)驗估計 針對舊有設(shè)備的缺點加以 改進 從而擬定出一個或幾個新的設(shè)計方案 進而分析比較 擇其較好的方案或集中諸 方案的優(yōu)點做出最終的設(shè)計方案 顯然 它是基于設(shè)計者的經(jīng)驗積累進行局部創(chuàng)新而形 成的一種設(shè)計方法 這種設(shè)計方法的設(shè)計工作量很大 設(shè)計周期很長 現(xiàn)仍被廣泛采用 試算法 此法是以一定的理論公式為依據(jù) 在一定的技術(shù)條件下算得相應的參數(shù)值 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 15 若所得結(jié)果不理想 則改變技術(shù)條件 重新計算 循環(huán)往復 直至獲得感性認為是理想 的結(jié)果 它的計算工作量也很大 且難于取得真實的理想結(jié)果 但在計算工具不足的情 況下 目前國內(nèi)仍大量采用 表格法 它是根據(jù)一定的理論公式 參照常用的尺寸系列和材料參數(shù) 預制出系統(tǒng) 表格 以供設(shè)計時使用 此法減少工作量 提高設(shè)計速度 但是這個方法難取得理想的 結(jié)果 圖算法 此法的原理與表格法相同 但有不同于表格法 圖算法是使用按一定的比 例尺繪制成的專用圖線一諾模圖來進行設(shè)計 其計算工作量大大減少 所計算的結(jié)果要 比表格法改進許多 3 1 1螺旋輸送機現(xiàn)代設(shè)計方法 現(xiàn)代設(shè)計方法是一個科學的 理性的 動態(tài)的和計算機化的過程 它采用當代的技 術(shù)手段和方法來提取最合理的數(shù)據(jù) 使設(shè)計的結(jié)果達到最優(yōu) 依據(jù)這種方法 首先對設(shè) 計的各種原始數(shù)據(jù)進行分析 取得有利的信息 得出最經(jīng)濟合理的參數(shù) 然后 在設(shè)計過 程中進行各種性態(tài)和指標分析 確定出設(shè)計對象的全部數(shù)據(jù) 最后 評價 測試和診斷設(shè) 計的質(zhì)量及可能出現(xiàn)的問題 并確定出相應的對策 科學類比與相似分析 科學類比與傳統(tǒng)設(shè)計方法中類比設(shè)計法的區(qū)別 在于科學類比 把某些現(xiàn)代化分析方法引入進來 從而構(gòu)成一種類比推理方法 使得舊有的類比法由低 級上升到高級階段 根據(jù)類比過程所側(cè)重的因素之不同 科學類比法有以下幾種 因果類 比 對稱類比 協(xié)變類比 綜合類比等 通過科學類比 可對設(shè)計對象的總體結(jié)構(gòu)及其 各組成部分的相互關(guān)系 有一個明確的了解 以便進行下一步的系統(tǒng)分析 相似分析是屬于科學類比法范疇 為了避免大量的重復性勞動 對于同類的設(shè)計對 象 可采用相似分析和計算 比如采用量綱分析法等等 確定設(shè)計對象與參考對象的結(jié) 構(gòu) 參數(shù)之間的數(shù)學模型關(guān)系 獲得新設(shè)計對象的有關(guān)參數(shù) 系統(tǒng)分析與動態(tài)系統(tǒng)分析 這里系統(tǒng) 都是指動態(tài)系統(tǒng) 系統(tǒng)分析就是把設(shè)計對象當 作一個完整的系統(tǒng) 然后將其分成若干個子系統(tǒng)和構(gòu)成子系統(tǒng)的元素 進而進行分析和 綜合 確定每一個系統(tǒng)和元素的輸入 輸出 以及它們之間如何轉(zhuǎn)換等等 機器中的一 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 16 切零件 部件和傳動系統(tǒng)都理解為系統(tǒng) 它們均通過邊界與其毗鄰的系統(tǒng)相分離 又通 過輸入信號和輸出信號與毗鄰的系統(tǒng)相聯(lián)系 此即系統(tǒng)工程在設(shè)計中的應用 有限元設(shè)計 目前 有限元設(shè)計方法是應用很多很廣泛的一種方法 有限元設(shè)計方法 是根據(jù)變分原理求解數(shù)學物理問題的一種數(shù)值計算方法 它能整體 全面 多工況隨意 組合 進行靜力 動力 線性和非線性分析 對完成復雜結(jié)構(gòu)或自由度系統(tǒng)的分析十分 有效 有限元能針對機械實際使用機構(gòu)邊界條件進行定量的分析計算 并提供豐富的 反映實際工況的計算結(jié)果 并可配有豐富的動態(tài)圖形顯示功能 國內(nèi)外己涌現(xiàn)出大量有 關(guān)有限元分析的成熟軟件 這將促使有限元法的不斷推廣和應用 對于復雜的結(jié)構(gòu)物體 可視其當作為由有限個單元體的組合體來研究 其中各單元體之間只在有限個節(jié)點處相 連接 在有限元分析法中 為了減少計算工作量 近年來發(fā)展了一種邊界元法 它把域內(nèi) 控制方程變換成邊界上的積分方程 再通過邊界離散化處理轉(zhuǎn)化成代數(shù)方程來求解 這 樣 既可以使問題的維數(shù)降低 又可使計算精度提高 而且其數(shù)學原理簡單易懂 有限 元分析方法多應用于結(jié)構(gòu)計算和場域計算 計算機輔助設(shè)計 CAD 隨著市場競爭的加劇 不僅要求縮短產(chǎn)品更新?lián)Q代周期 而 且還要求產(chǎn)品由原來的單一產(chǎn)品 大批量生產(chǎn)模式 轉(zhuǎn)向多品種 高質(zhì)量 小批量生產(chǎn) 模式 傳統(tǒng)的人工設(shè)計方式己經(jīng)不能適應這種變化的要求 隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展 已有各種性能良好的計算機硬件及外圍設(shè)備陸續(xù)問世 計算機技術(shù)也有很大的提高 發(fā) 展了數(shù)據(jù)庫技術(shù) 開發(fā)了大量的圖形軟件 這些都促進了CAD技術(shù)的應用和發(fā)展 目前美 國 德國 日本等一些大公司都廣泛應用CAD方法進行機械方面的設(shè)計 我國也己開發(fā)多 種CAD系統(tǒng) 各大中型企業(yè)也都相繼采用CAD方法進行機械的設(shè)計計算與繪圖 今后CAD技 術(shù)的應用在廣度和深度方面會有更大的發(fā)展 模塊化設(shè)計 模塊化設(shè)計是工程設(shè)計的發(fā)展方向之一 它根據(jù)模塊化原則 設(shè)計一些 基本模塊單元 通過不同的組合形成不同的產(chǎn)品 己滿足用戶的多種需求 模塊化設(shè)計 以功能分析為基礎(chǔ) 將機器上同功能的基本單元 復合單元 設(shè)計成不同用途 不同 功能的模塊 選用不同模塊進行組合可形成各種不同類型和規(guī)格的通用和專用機器 采 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 17 用模塊化設(shè)計 不僅是一種設(shè)計方法的改革 同時會影響到整個機械行業(yè)的技術(shù) 生產(chǎn) 和管理 目前 模塊化設(shè)計在我國工程機械設(shè)計時也有了初步應用 仿真設(shè)計 國內(nèi)外近年來在機械設(shè)計中采用了動態(tài)仿真設(shè)計新方法 即用計算機對機 構(gòu)與結(jié)構(gòu)在各種工況下承受載荷進行運行狀態(tài)及隨時間變化過程仿真模擬 得到仿真輸 出參數(shù)和結(jié)果 以此來估計和推斷實際運行的各種數(shù)據(jù) 并在對機器進行動態(tài)分析計算 時用 除了這種承受載荷和結(jié)構(gòu)響應的動態(tài)仿真外 還有一種就是動畫仿真 由于大多 機械在工作過程中 工作場地會有去多障礙物 如房屋 橋梁 樹木等 如果沒有實現(xiàn) 設(shè)計好路線 可能會造成一定的損失 在這種情況下 國外一些企業(yè)做出了一些模擬現(xiàn) 實軟件 可以模擬整個工程的運行過程 目前 現(xiàn)代設(shè)計方法己經(jīng)在許多領(lǐng)域得到運用 動態(tài)設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計 計算機輔助設(shè)計 是現(xiàn)代設(shè)計方法的核心 可以說 現(xiàn)代設(shè)計法遠遠勝過傳統(tǒng)設(shè)計法 它將廣泛應用在各 個科技領(lǐng)域 它的發(fā)展和推廣使用 將對我國科學技術(shù)的進步起著重要的促進作用 3 1 2螺旋輸送機的常規(guī)設(shè)計 目前 我國有兩種定型產(chǎn)品 即LS型和GX型螺旋輸送機 LS型螺旋輸送機是GX型螺 旋輸送機的更新?lián)Q代產(chǎn)品 其所有參數(shù)均等效采用ISO 1050 75及DIN 15261一1986標準 設(shè)計制造遵循ZBJ 81005一88 螺旋輸送機 新標準為JB T 7679 95 螺旋輸送機 171 總之 螺旋輸送機的常規(guī)設(shè)計方法還是以從標準或設(shè)計選用手冊為基準 在結(jié)合以 前的設(shè)計經(jīng)驗來進行設(shè)計 在設(shè)計前需要掌握足夠的設(shè)計依據(jù)和經(jīng)驗 如果不具備足夠 的設(shè)計經(jīng)驗 即使采用先進的設(shè)計方法 其設(shè)計效果也不會很好 同時還要強調(diào)系統(tǒng)設(shè) 計的重要性 3 2 螺旋輸送機的具體設(shè)計 螺旋輸送機的具體設(shè)計包括 根據(jù)輸送條件和要求選擇合適類型的螺旋輸送機 根據(jù)具體輸送要求計算螺旋直徑 選擇螺旋類型和布置形式 計算輸送功率并依此 選擇合適的電動機和減速器等驅(qū)動裝置 根據(jù)設(shè)計手冊選擇合適參數(shù)確定輸送機的外 形和尺寸 確定螺旋輸送機長度組合及各節(jié)重量 繪制螺旋輸送系統(tǒng)的總裝圖和部 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 18 分重要零件圖 3 2 1 螺旋輸送機的選型 設(shè)計螺旋輸送機系統(tǒng)時 往往需要考慮下列問題 1 合理的裝載方式 提出給料裝置和卸料裝置的要求 2 輸送機線路上輸送機之間的相互關(guān)系 啟動順序是受料的輸送機先驅(qū)動 停車順 序是給料的輸送先停機 當各螺旋輸送機的參數(shù) 如長度 驅(qū)動裝置 不同時 通過這一 關(guān)系可以提出啟動時間和停機時間的要求 3 不能滿足上面的啟動和停機順序的要求時 需要考慮在螺旋輸送機間增設(shè)緩沖倉 以提高系統(tǒng)的適應能力和系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率 4 環(huán)保要求 對于粉塵大的情況 要考慮采用密封輸送或者設(shè)置必要的除塵設(shè)備 5 零部件的標準化和通用化及易損件的供貨可能性 6 優(yōu)先采用長距離 大運量的螺旋輸送機 螺旋輸送機從經(jīng)濟上和節(jié)省占地面積等 方面考慮一般不設(shè)置為多條運輸線并行的運輸方式 在特別重要的環(huán)節(jié)也有采用并行兩條 輸送 其中一條備用 而都是大多采用多臺螺旋輸送機串聯(lián)的方式進行物料的輸送 當 中間某螺旋輸送機發(fā)生故障后 整個輸送機線路都將停止運輸工作 降低了設(shè)備的運轉(zhuǎn) 率 因此 為減少中間環(huán)節(jié)可以用一臺長距離螺旋輸送機替代多個短距離螺旋輸送機 根據(jù)設(shè)計要求 輸送物料為水泥 粉狀物體磨琢性較大 進行 20m 的水平輸送 我 們選擇水平螺旋輸送機 傾斜角度為 如下圖所示 0 圖 3 1 水平螺旋輸送機 1 驅(qū)動裝置 2 末端軸承 3 裝載口 4 螺旋軸 5 料槽 6 中間軸承 7 卸載口 8 首段軸承 選擇螺旋輸送機的布置形式 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 19 水平螺旋輸送機根據(jù)螺旋的旋向 螺旋軸的旋轉(zhuǎn)方向 以及裝料口與卸料口位置等的 不同 有 6 種常見的布置形式 圖 3 2 水平螺旋輸送機布置形式 根據(jù)實際的輸送要求選擇左上角第 2 種布置形式 螺旋軸由螺旋葉片與軸組成 制造方法 螺旋葉片一般由鋼板沖壓而成 然后焊接在無縫剛過軸上 且在各葉片間加以焊接 對于輸送磨琢性較大的物料或輸送距離較短的輸送機 螺旋面可采用由扁鋼扎制而成的 節(jié)段套裝在軸上而形成 螺旋的旋向 頭數(shù)與母線 螺旋軸上的螺旋葉片有右旋與左旋兩種 物料的輸送方向是由螺旋的旋向與螺旋軸的 轉(zhuǎn)向所確定的 螺旋頭數(shù)可以是單頭 雙頭或三頭的 多頭螺旋主要用于需要完成攪拌 及混合作業(yè)的輸送裝置中 螺旋面的母線通常采用垂直于螺旋軸線的直線 采用這種螺 旋葉片形式的螺旋稱為標準形式螺旋 螺旋葉片旋向的辨別方法如下圖所示 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 20 圖 3 3 水平螺旋輸送機布置形式 以輸送物料為目的的水平螺旋輸送機應首先考慮采用標準形式的右旋單頭螺旋 螺旋葉片的形狀 螺旋葉片有實體式 帶式 葉片式 齒輪式四種形狀 如下圖所示 應根據(jù)被輸送物 料的種類 特性進行選用 實體式螺旋式最常用的形式 適用于流動性好的 干燥的 小顆粒或粉狀的物料 帶式螺旋適用于塊狀物料或具有一定粘性的物料 葉片式與齒形 式螺旋適用于易壓實擠緊的物料 如水平螺旋輸送機有對物料進行攪拌 松散等工藝要 求 應考慮選用葉片式或齒形式螺旋 下圖為螺旋面的形狀 a 實體式 b 帶式 c 葉片式 d 齒形式 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 21 圖 3 4 螺旋面形狀 總之 我們選擇水平螺旋輸送機 實體式螺旋面的右旋單頭螺旋 具體選擇 LS 螺旋輸送機 其適用于水平或傾斜的 傾斜角不大于 20 需要連續(xù)地輸送粉狀和 小塊狀如煤粉 水泥 砂 谷類及煤塊等不易粘結(jié)的散狀物料的場合 其工作環(huán)境在 20 50 范圍內(nèi) 輸送物料的溫度應低于 200 輸送長度不超過 70m 表 3 1 螺旋輸送量 螺距和轉(zhuǎn)速 3 2 2 螺旋輸送機的設(shè)計計算 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 22 螺旋輸送機設(shè)計參數(shù)的確定 螺旋輸送機的這些基本參數(shù)都是影響輸送能力的因素 由于物料在螺旋輸送機中的 運動狀況 允許的物料輸送量及速度是由物料特性所決定的 所以輕的 松散的和非磨 琢性的物料與重的磨琢性物料相比 可以在u形槽內(nèi)裝得滿一些 轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速也可高些 最大推薦軸轉(zhuǎn)速為上極限轉(zhuǎn)速 對于大多數(shù)螺旋輸送機來說 所選定的螺旋軸的工作轉(zhuǎn) 速約為最大推薦軸轉(zhuǎn)速的一半 下面來具體的分析這些參數(shù)的確定 輸送物料的運動分析 物料在旋轉(zhuǎn)輸送機中的運動 不隨螺旋體轉(zhuǎn)動 而只在旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片推動下沿螺 旋向前移動 物料顆粒在輸送過程中 物料的運動由于受旋轉(zhuǎn)螺旋的影響 物料的運動 并非是單純的沿軸線作直線運動 而是在一直復合運動中沿螺旋軸運動 是一個空間運 動 當螺旋面的升角a在展開的狀態(tài)時 螺旋線用一條斜直線來表示 則旋轉(zhuǎn)螺旋面作用 于半徑為r 離螺旋軸線的距離 處的物料顆粒A上的力為乓 由于磨擦的原因 凡的方向 與螺旋線的法線方向偏離了OP角 此力可分解為切向分力P j和法向分力P 6 如圖2 1所 示 圖3 5 物料顆粒受力分析圖 圖中 角是由物料對螺旋面的摩擦角P及螺旋表面粗糙程度決定的 對于一般沖壓而 成或經(jīng)過很好加工的螺旋面 可以不考慮螺旋表面粗糙程度對v角的影響 此時可取 物料顆粒A在合力P 合 的作用下 在料槽中進行復雜的運動 即具有圓周速度和軸向 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 23 速度 其合成速度V 合 圖2 2表示了其速度的分解 圖3 6 物料顆粒速度分解圖 若螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)為n 處于螺旋面上的被研究物料顆粒A的運動速度 由圖中三角形ABC 可得 V合 AB sin 3 1 cos 因為AB 所以V 合 3 2 260rn 260rn i 圓周速度為V 圓 V合 sin 3 3 sin sico 以摩擦系數(shù) 代入上式 得 tg V圓 3 4 260rn si cs 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 24 由于 以及 2stgr 2in1 sr 21cos r 因此 將上述各式代入并經(jīng)過換算 便可以求得物料顆粒的圓周速度計算公式 V圓 3 5 60sn2 1r 式中s 螺旋的螺距 m n一螺旋的轉(zhuǎn)數(shù) rpm r一研究的物料顆粒離軸線的半徑距離 m 物料與螺旋面的摩擦系數(shù) tg 若使公式V 圓 對r求一次導數(shù) 并令其值 便可求出存在V 圓 最大值的半徑0dr 圓 為 3 6 2max1rs 圓 同樣 根據(jù)圖示的速度分解關(guān)系 可得物料顆粒的軸向輸送速度的計算公式 3 7 2 1cos 60 ssnrV 合軸 以摩擦系數(shù) 代人上式得 tg sicosin V 合 由于 以及 2str 2in1 r 21s r 因此 將上述各式代人并經(jīng)過換算 便可以求得物料顆粒的軸向速度計算公式 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 25 3 8 2 1cos 60 ssnrV 合軸 從上式可以看出 在一定的轉(zhuǎn)速下螺距s在某一范圍內(nèi)物料可以得到較好的軸向輸送 速度 螺距過大或者過小 都會影響物料的軸向速度 螺旋輸送機設(shè)計參數(shù)的確定 原始資料 輸送物料為水泥 粉狀磨琢性較大 其生產(chǎn)量為Q 10t h 輸送距離為L 10m 室溫水 平輸送 物料松散密度為 31 25 tm 表3 2 螺旋輸送機內(nèi)物料 石 灰碎 石 膏生 料水 泥煤 粉填 充 系 數(shù) 物 料 名 稱 螺旋葉片直徑 螺旋直徑可初步按下式計算 3 2 5QDKmC 9 式中 輸送能力 t h Q 物料特性系數(shù) 常用物料的 值見下表3 1 KK 填充系數(shù) 見表3 1 傾斜系數(shù) 見表3 2 C 表3 3 常用物料的填充 特性 綜合系數(shù) 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 26 表3 4 傾斜系數(shù)表 查表得 0 565 0 30 1 0 將以上數(shù)據(jù)代入公式計算得K C 0 210 螺旋直徑應圓整到標準系列 標準系列為 Dm 0 100 0 125 0 160 0 200 0 250 0 315 0 400 0 500 0 630 0 800 1 00 1 25 m 對所確定的螺旋直徑還應按所輸送物料的快度進行校核 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 27 對于未分選的物料 要求 8 10 aD 對于分選的物料 要求 4 6 max 式中 a 物料的平均快度 m 物料的最大塊度 m 很明顯螺旋直徑合適 螺旋軸螺距 螺距不僅決定著螺旋的升角 還決定著在一定填充系數(shù)下物料運行的滑移面 所以 螺距的大小直接影響著物料輸送過程 最大螺距應滿足下列兩個條件 要考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量間的適當分布關(guān)系兩個條件 來確 定最合理的螺距尺寸 物料顆粒在螺旋面軸向方向上的作用力為 為了 則必須cos P 合軸 0P 軸 滿足條件 在最小半徑 處的螺旋升角 是最大的 輸送方向的作用力2 2dr 最小 根據(jù)這個條件 最大的許用螺距值 由下式確定 P軸 3 max sdtg 10 或 3 maxs 11 若以 D 螺旋的外徑 代人上式 則得 3 1dKD 1max kDs 12 另外 在確定最大的許用螺距時 必須滿足的第二個條件是建立在使物料顆粒具有最合 理的速度各分量間的關(guān)系的基礎(chǔ)上的 即應使物料顆粒具有盡可能大的軸向輸送速度 同時又使螺旋面上各點的軸向輸送速度大于圓周速度 螺距的大小將影響速度各分量的 分布 當螺距增加時 雖然軸向輸送速度增大 但是會出現(xiàn)圓周速度不恰當?shù)姆植记闆r 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 28 相反 當螺距較小時 速度各分量的分布情況較好 但是軸向輸送速度卻較小 于是 根據(jù)在螺旋圓周處的 的條件 即v 圓 軸 2216060 ssnsnrr 可得出 3 13 12 2 4srtgr 4stgD 所以 s需要滿足 和 兩個條件 1kDs t 物料的摩擦系數(shù)同物料在料槽里的運動取向 運動速度 物料的尺寸 濕度以及螺 旋葉片材料及表面狀態(tài)等有關(guān) 輸送物料的摩擦系數(shù)可參考連續(xù)運輸機設(shè)計手冊 通?？砂聪率接嬎懵菥?3 14 sK 對于標準的螺旋輸送機 k 值一般取為 0 8 1 當傾斜布置或輸送物料流動性較差時 當水平布置 可取 k 值等于 0 8 1 0 8 故取 k 1 那么螺距為 s 0 250 m 螺旋軸直徑 螺旋軸徑的大小與螺距有關(guān) 因為兩者共同決定了螺旋葉片的升角 也就決定了 物料的滑移方向及速度分布 所以應從考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量的 適當分布來確定最合理的軸徑與螺距之間的關(guān)系 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 論文 29