水平螺旋輸送機的設(shè)計【12m】,12m,水平螺旋輸送機的設(shè)計【12m】,水平,螺旋,輸送,設(shè)計,12,十二 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 論文（設(shè)計）題目： 水平螺旋輸送機的設(shè)計 學(xué)號： 2006183824 姓名： 李 建 波 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師： 周善炳 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 本文對螺旋輸送機進(jìn)行了較全面論述，了解了螺旋輸送機的類型、發(fā)展現(xiàn)狀。闡術(shù)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。螺旋輸送機用于粉煤的水平輸送，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)功率懸著了電動機、減速器和聯(lián)軸器能較好地解決實際問題。 本文基本要求，繪制總裝圖A0張，其于主要零件圖折合當(dāng)1.5張A0 圖，10000字以上說明書一份，3000字符以上的翻譯外文資料一份，刻光盤盤兩張。 二、重點研究的問題 水平螺旋輸送機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 三、進(jìn)度安排 序號 各階段完成的內(nèi)容 完 成 時 間 1 熟悉課題、調(diào)研、收集資料 第 1~2 周 2 方案設(shè)計、論證 第 3~4 周 3 總體設(shè)計、機械設(shè)計計算 第 5~7 周 4 繪制總裝圖、主要零件圖 第 8~11 周 5 撰寫說明書、翻譯資料 第 12~13 周 6 修改圖紙、打圖、準(zhǔn)備答辯 第 14 周 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) [1] 張興輝 運輸機械設(shè)計選用手冊 化學(xué)工業(yè)出版社， 1999 [2] 洪志明 連續(xù)運輸機械 機械工業(yè)出版社，1982 [3] 范祖堯 現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社，2000 [4] 梁庚煌 運輸機械手冊 化學(xué)工業(yè)出版社,1983 [5] 中國礦業(yè)學(xué)院 礦山運輸機械 煤炭工業(yè)出版社,1980 [6] 潘英 通用機械設(shè)計 徐州中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2002 [7] 吳宗澤 機械設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社,2004 [8] 謝錫純 礦山機械與設(shè)備 中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2000 [9] 張榮善 散料輸送與儲存 化學(xué)工業(yè)出版社 1994 [10] 黃志堅 輸送設(shè)備維修問答 機械工業(yè)出版社 2004 [11] 吳宗澤 機械零件設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社 2006 [12] 沈鴻 機械工程手冊 機械工業(yè)出版社 1982 [13] 郭萬良 起重運輸設(shè)備選用手冊 機械工業(yè)出版社 1987 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目： 水平螺旋輸送機設(shè)計 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動 學(xué) 號： 2006183824 姓 名： 李 建 波 指導(dǎo)教師： 周 善 炳 完成日期： 2010年6月4日 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 目錄 第 1章 緒論 .1 1.1螺旋輸送機的發(fā)展歷史 .1 1.2螺旋輸送機的工 作原理 .2 1.3螺旋輸送機的分類 .2 1.4螺旋輸送機的特點和應(yīng)用 .5 1.5螺旋輸 送機的展望 .6 第 2章 畢業(yè)設(shè)計的目的和任務(wù) .7 2.1 畢業(yè)設(shè)計的目的 .7 2.2 畢業(yè)設(shè)計的任務(wù) .7 2.2.1 設(shè)計條件 .8 2.2.2 設(shè)計內(nèi)容 .8 2.2.3 設(shè)計關(guān)鍵 .8 2.2.4 設(shè)計要求 .8 第 3章 螺旋 輸送機的設(shè)計與參數(shù)選用 .10 3.1螺旋輸送機的設(shè)計方法 .10 3.1.1螺旋輸送機現(xiàn)代設(shè)計方法 .11 3.1.2螺旋輸送機的常規(guī)設(shè)計 .13 3.1.3螺旋輸送機的設(shè)計依據(jù) .13 3.2螺旋輸送機的具體 設(shè)計 .14 3.2.1 螺旋輸送機的設(shè)計計算 .14 3.2.3 螺旋輸送機外形及 尺寸 .20 3.2.4 螺旋輸送機外形長度組合及各節(jié)重量 .21 3.2.5 螺旋輸送機驅(qū)動裝 置 .22 3.2.6 螺 旋輸送機 軸承 選擇 .25 3.2.7 螺旋輸送機進(jìn)出料口裝 置 .25 第 4章 螺旋輸 送機 的安裝使用及維護(hù) .27 4.1 螺旋輸送機安裝技術(shù)條件 .27 4.2 螺旋輸送機的使用與維護(hù) .28 總結(jié) .30 致謝 .31 參考文獻(xiàn) .32 附錄 1外文文獻(xiàn) .33 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 螺旋輸送機 摘要：文中對螺旋輸送機進(jìn)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。該螺旋輸送機用于粉煤的水平輸送，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。 關(guān)鍵詞:螺旋輸送機;連續(xù)運輸機械;螺旋直 Screw conveyor Abstract：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. 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. Key Words: screw conveyor; continuous transportation machine; screw diam 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 0 第 1章 緒論 本文主要介紹水平螺旋輸送機的概念、分類、特點及其應(yīng)用，總結(jié)了其法 杖歷史和應(yīng)用展望。 1.1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(jìn)，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(jìn)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(jìn)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(jì)中葉，開始應(yīng)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(jìn)，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(yīng)性強，操作維修方便，進(jìn)、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(yán)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(biāo)先進(jìn)，適用范圍廣泛， 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 1 節(jié)能降耗顯著。 1.2 螺旋輸送機的工作原理 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(jìn)，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。 1.3 螺旋輸送機的分類 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(jìn)性尤其體現(xiàn)于能適應(yīng)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(jìn)的，其結(jié)構(gòu)新穎，技術(shù) 指標(biāo)先進(jìn)。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(yán)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(yīng)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(jìn)料口左側(cè)或右側(cè)增設(shè)吸風(fēng)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。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 2 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(yīng)用于化工、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(biāo)準(zhǔn)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(fēng)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?？蓮澢菪斔蜋C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(dāng) 機殼內(nèi)進(jìn)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(dá)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， 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 3 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(dāng)這種阻力達(dá)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(yīng)用，經(jīng) 生產(chǎn)運行，達(dá)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(jìn)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(kuò)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(dá)70-90%。當(dāng)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(yīng)對整個物料柱的運動進(jìn)行分析。在 這方面還需要作進(jìn)一步研究。 復(fù)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(fù)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 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 4 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， 即將物料從兩端集向中心，或從中部進(jìn)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(jìn)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。 1.4 螺旋輸送機的特點和應(yīng)用 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(hù)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(jìn)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(yuǎn)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(yán)重。 螺旋輸送機廣泛應(yīng)用于糧食工業(yè)、建筑材料工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、機械制造業(yè)、 交通運輸業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)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(xué)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、 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 5 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(jìn)的連續(xù)卸船機型，日益廣泛地應(yīng)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。 1.5 螺旋輸送機的展望 結(jié)合本文的研究工作，在螺旋輸送機的優(yōu)化工作和研究方面，一下幾方面 需要展開進(jìn)一步的研究工作： 1.螺旋輸送機的常規(guī)設(shè)計研究較多，對于螺旋輸送機的優(yōu)化研究成果還不 多，以后的研究工作，結(jié)合較新的優(yōu)化算法，可以向多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計發(fā)展方向， 與把螺旋輸送機的生產(chǎn)率與功率消耗兩個結(jié)合起來考慮，作螺旋輸送機總體的 分析和優(yōu)化研究； 2.對于物料輸送，還可以研究各種新型的螺旋輸送機，如采用具有彎曲母 線螺旋面的螺旋輸送機進(jìn)去物料輸送就有很多優(yōu)點，是一個較理想的課題。還 有，螺旋輸送機的變螺距、變直徑研究，也是一個很好的發(fā)展和研究方向。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 6 第 2章 畢業(yè)設(shè)計的目的和任務(wù) 2.1 畢業(yè)設(shè)計的目的 通過本次畢業(yè)設(shè)計，能夠達(dá)到以下目的： 1.1 培養(yǎng)我們綜合運用和鞏固擴(kuò)展所學(xué)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(xiàn)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(xùn)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(tuán)隊合作意識。 2.2 畢業(yè)設(shè)計的任務(wù) 在周善炳老師的帶領(lǐng)下，我們進(jìn)行了一段畢業(yè)設(shè)計前的準(zhǔn)備，比如查詢資 料，進(jìn)行必要的畢業(yè)實習(xí)，然后結(jié)合自己所掌握的資料提出設(shè)計任務(wù)并進(jìn)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(yīng)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(jìn)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。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 7 2.2.1 設(shè)計條件 1、輸送物料為粉煤，粉狀物體無磨琢性。 2、粉煤物料松散系數(shù) =0.85t/m。 3、物料阻力系數(shù) =1.2。0 4、輸送長度 12m。 5、能夠提高加工效率，減輕勞動強度。 2.2.2 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。 2.2.3 設(shè)計關(guān)鍵 1、仔細(xì)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 2.2.4 設(shè)計要求 1.能保證所生產(chǎn)粉煤的輸送 保證及時輸送粉煤是必須首先滿足的要求。粉煤的產(chǎn)量為每小時 15 t,保 證粉煤輸送的關(guān)鍵，就在于正確選定螺旋直徑、合適的電機和減速器。 2.粉煤進(jìn)行水平輸送 粉煤的輸送為水平輸送，輸送距離為 12m,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(yīng)小于某一 極限轉(zhuǎn)速。 4.能提高生產(chǎn)效率，降低成本 應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)元件與標(biāo)準(zhǔn)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 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 8 在客觀條件許可且又經(jīng)濟(jì)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(yīng)便于制造、檢驗、調(diào)整、清洗、維修等。 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， 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 9 依靠傳統(tǒng)的設(shè)計方法來進(jìn)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(jì)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(jìn)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(jìn)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(jìn)，從而擬定出一個或幾個新的設(shè)計方案，進(jìn) 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(jìn)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(yīng)的參數(shù)值，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(fù)，直 至獲得感性認(rèn)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(yù)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(jìn)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(jìn)許多。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 10 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(xué)的、理性的、動態(tài)的和計算機化的過程。它采用 當(dāng)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(dá)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(jìn)行分析，取得有利的信息，得出最經(jīng)濟(jì) 合理的參數(shù);然后，在設(shè)計過程中進(jìn)行各種性態(tài)和指標(biāo)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(yīng)的對策。 科學(xué)類比與相似分析:科學(xué)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(xué)類比把某些現(xiàn)代化分析方法引入進(jìn)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(xué)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(xué)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(jìn)行下一步的系統(tǒng)分析。 相似分析是屬于科學(xué)類比法范疇。為了避免大量的重復(fù)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(xué)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(dāng)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(jìn)而進(jìn)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(yīng)用。 有限元設(shè)計:目前，有限元設(shè)計方法是應(yīng)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(xué)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(jìn)行靜力、動力、線性和非線性分析，對完成復(fù)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(jìn) 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(yīng)用。對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)物體，可視其當(dāng)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。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 11 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(xué)原理簡單易懂。有限元分析方法多應(yīng)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(yīng)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(jìn)了CAD技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。目前美國、德國、日本等一些大公 司都廣泛應(yīng)用CAD方法進(jìn)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(jìn)行機械的設(shè)計計算與繪圖。今后CAD技術(shù)的應(yīng) 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(fù)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(jìn)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(yīng)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(jìn)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(jìn)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(yīng)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?？梢哉f，現(xiàn)代設(shè)計法遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過傳統(tǒng)設(shè)計 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 12 法，它將廣泛應(yīng)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(xué)技術(shù) 的進(jìn)步起著重要的促進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計制造遵循ZBJ 81005一88螺旋輸送機(新標(biāo)準(zhǔn)為 JB/T 7679-95螺旋輸送機)。總之，螺旋輸送機的常規(guī)設(shè)計方法還是以從 標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計選用手冊為基準(zhǔn)，在結(jié)合以前的設(shè)計經(jīng)驗來進(jìn)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(jìn)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。 3.1.3螺旋輸送機的設(shè)計依據(jù) 螺旋輸送機的基本設(shè)計依據(jù)是物料特性、輸送能力和輸送距離。 輸送物料的力度及團(tuán)塊含量的比率影響到螺旋葉片直徑的大小，如果物料 中含有較多的顆粒，則螺旋葉片與 u形槽之間的間隙應(yīng)等于其中最大的團(tuán)塊粒 度，這樣才不至于發(fā)生卡料現(xiàn)象。螺旋輸送機的極限長度取決于螺旋軸或驅(qū)動 端聯(lián)軸節(jié)的最大扭矩。 當(dāng)確定采用螺旋輸送機來完成散料輸送后，面對的問題就是如何經(jīng)濟(jì)合理 地設(shè)計出螺旋輸送機系統(tǒng)。在設(shè)計之前需要充分了解對設(shè)備的要求，這些要求 就是設(shè)計的依據(jù)，主要包括：物料輸送量；料流均勻時能夠直接給出運輸量； 當(dāng)料流不均勻時可以考慮給出料流量的基本統(tǒng)計數(shù)據(jù)，應(yīng)該根據(jù)經(jīng)濟(jì)分析確定 是否增設(shè)料倉，而不應(yīng)該一味地增大輸送機的設(shè)計運輸量來滿足不均勻料流的 最大輸送量要求。輸送機線路的詳細(xì)尺寸包括最大長度、傾角及提升高度、連 接尺寸等。物料性質(zhì)包括物料堆積重度物料粒度和最大塊度情況（快讀的均 勻適度是否經(jīng)過篩分） 、物料的濕度、磨損性、粘結(jié)性和摩擦系數(shù)等。工作條 件和環(huán)境狀況包括露天或室內(nèi)、環(huán)境濕度、環(huán)保要求、移動或固定、伸縮要求。 給料和卸料方法。設(shè)計要求包括螺旋軸最大繞度要求、運行阻力系數(shù)。 這些參數(shù)雖然可以在設(shè)計過程中根據(jù)設(shè)備工作條件和環(huán)境狀況在手冊中得 到，但是應(yīng)該仔細(xì)地研究，提出這些參數(shù)。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 13 3.2 螺旋輸送機的具體設(shè)計 3.2.1 螺旋輸送機的設(shè)計計算 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。 1. 螺旋輸送機設(shè)計參數(shù)的確定 原始資料 輸送物料為干燥粉煤，粉狀磨琢性較大，其生產(chǎn)量為Q=15t/h。輸送距離 為L=12m,室溫水平輸送。物料松散密度為 =0.85t/m。 表31 螺旋輸送機內(nèi)物料 物料名稱 粉煤 松散密度 0.6 填充系數(shù) 0.4 物料阻力系數(shù) 12 螺旋葉片直徑 螺旋直徑可初步按下式計算： 3-12.5QDKmC 式中 輸送能力，t/h；Q 物料特性系數(shù)， K 填充系數(shù)， 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 14 傾斜系數(shù)，C 查表得 K=0.0415 =0.35 =1.0。將以上數(shù)據(jù)代入公式計算得C =0.2m。 3-2 螺旋直徑應(yīng)圓整到標(biāo)準(zhǔn)系列，標(biāo)準(zhǔn)系列為： 0.100，0.125，0.160，0.200，0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，0.80 0，1.00，1.25 。 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。 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(dāng)分布關(guān)系兩個條 件，來確定最合理的螺距尺寸。 通?？砂聪率接嬎懵菥? 3-3 sKD 對于標(biāo)準(zhǔn)的螺旋輸送機，k 值一般取為 0.81。當(dāng)傾斜布置或輸送物料流 動性較差時， :當(dāng)水平布置，可取 k值等于 0.81.0.8 故取 k=0.8 那么螺距為 s=0.160 。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(yīng)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(dāng)分布來確定最合理的軸徑與螺距之間的關(guān)系。 經(jīng)綜 合分析可得螺旋軸直徑d=200mm。 螺旋軸轉(zhuǎn)速 由于螺旋輸送機屬于小型的連續(xù)輸送設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單。在輸送物料的時候， 對于螺旋軸徑所占據(jù)的截面，對輸送能力有一定的影響。所以在輸送能力計算 時不能忽略軸徑所占的截面: 轉(zhuǎn)/分 3-4751680.2AnD 2.510.430.8D 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 15 式中，D一螺旋直徑(m)，A-物料綜合特性系數(shù)。 計算可得：極限轉(zhuǎn)速 =170（ ） 。圓整為下列轉(zhuǎn)速：1nminr 20、30、35、45、60、75、90、120、150、190 。inr 校核填充系數(shù) 3-522150.345470.7.8.28QDnrcs 由于校核得到的 值低于推薦數(shù)值0.350.45 ，所以螺旋軸轉(zhuǎn)數(shù)可降低一級 以提高其使用壽命，n=150 轉(zhuǎn)/分，所以 此值正好在推薦的范圍之內(nèi)，所以2150.391470.8.28 計算結(jié)果取D=200mm ，n=150轉(zhuǎn)/分 傳動功率 螺旋輸送機的驅(qū)動功率，是用于克服在物料輸送過程中的各種阻力所消耗 的能量，主要包括以下幾個部分： 使被運物料提升高度H(水平或傾斜)所需的能量: 被運物料對料槽壁和螺旋面的摩擦所引起的能量消耗; 物料內(nèi)部顆粒間的相互摩擦引起的能量消耗; 物料沿料槽運動造成在止推軸承處的摩擦引起的能量消耗; 中間軸承和末端軸承處的摩擦引起的能量消耗。 從另外的角度，可以這樣分:物料與料槽間摩擦消耗的功率;物料與螺旋葉 片間摩擦消耗的功率;軸承處摩擦消耗的功率;提升物料及物料顆粒間相互運動 消耗的功率。 這樣 ，螺旋輸送機的電動機驅(qū)動功率，就由機構(gòu)運動過程中所產(chǎn)生的阻 力來決定的。阻力主要由以下幾個部分組成： (1) 物料與料槽之間的磨擦力阻力: (2) 物料對螺旋的摩擦阻力; (3) 物料傾斜向上輸送時的阻力; (4 )物料懸掛軸承下的堆積阻力; 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 16 (5) 物料被攪拌所產(chǎn)生的阻力; (6) 軸承的摩擦阻力; 在計算功率的時候，為簡便起見，可以總結(jié)螺旋輸送機功率為：總的軸功 率應(yīng)包括物料運行需要功率 ，空載運轉(zhuǎn)所需功率 ，以及由于傾斜引起的附加 功率 ,三個部分，且： ； 3-1367PQLkW 6 3-20;D 7 3-367;PQHkW 8 式中 ， 生產(chǎn)能力(t/h), 輸送距離(m)，L 傾斜高度(m)，H 螺旋外徑(m)，D 物料運行阻力系數(shù)。 已知： =15t/h =12m =0m =0.20 =1.2，將數(shù)據(jù)帶入公QLHD 式計算得： =0.5886 ； =0.120 ； =0 。1PkW2Pk3PkW 所以，P 0=P1+P2+P3=0.7086KW 電動機的驅(qū)動功率 按下式計算： = 3-PK0p 9 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 17 式中： 功率備用系數(shù)，根據(jù)滿足起動的要求及電動機的啟動能力 值在K K 1.21.4 范圍內(nèi)選取。 驅(qū)動裝置總傳動效率，對于圓柱齒輪減速器可 取 0.850.9。取 =1.2， =0.85，帶入公式計算得： =1.00 。PW 由于采用浮動聯(lián)軸器將驅(qū)動裝置與螺旋軸直接相連，在其軸上下部存在 有懸臂負(fù)荷，故只需校驗千瓦轉(zhuǎn)速比。 3-100.7860.4215pn 查得螺旋軸直徑為 200的千瓦轉(zhuǎn)速比為 0.30，上式得出的值遠(yuǎn)小于 0.30，故 是安全的。 實體式螺旋葉片的展開尺寸 將一個螺距的標(biāo)準(zhǔn)型實體式螺旋面展開，其下料尺寸為： 3- 21 2dSdDdD 11 3- 22LSdd 12 3- 2036LlDSa 13 式中： 螺旋軸直徑， ；dm 螺旋面展開圖圓環(huán)內(nèi)徑， ；l 螺旋面展開圖圓環(huán)外徑， ；LD 展開圓環(huán)切除部分的周心角， 。 la0 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 18 圖 31 實體式螺旋葉片的展開圖 螺旋葉片的厚度 可根據(jù)物料性質(zhì)和螺旋直徑按下表選?。?表 3-2 螺旋葉片厚度 輸送 物料 mm 粉煤 D=200-300mm 4-5 故取螺旋葉片厚度 =4.5mm。 螺旋軸的連接 螺旋軸一般由 2m4m 的各個節(jié)段連接而成，以利于制造與裝配。螺旋軸 的連接要求要求結(jié)構(gòu)簡單緊湊，便于安裝和更換。圖示為管形螺旋軸常用的一 種連接方式，各個節(jié)段利用內(nèi)襯套和圓軸節(jié)段通過穿透螺栓加以連接，其中圓 軸節(jié)段剛好可以作為中間懸置軸承和端部軸承的軸頸。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 19 圖 32 管形螺旋軸各節(jié)段的連接 1管形螺旋軸；2螺旋葉片；3螺栓；4內(nèi)襯套；5圓軸節(jié) 段 3.2.3 螺旋輸送機外形及尺寸 LS型螺旋輸送機螺旋直徑為 1001250 ,共十一種規(guī)格，分為單驅(qū)動和雙 驅(qū)動兩種型式。單驅(qū)動螺旋輸送機最大長度可達(dá) 35 ，其中 LS1000、LS1250 型 最大長度為 30 。螺旋輸送機長度每 0.5 一檔，可根據(jù)需要選定。螺旋輸送機 中間吊軸承采用滾動、滑動可互換的兩種結(jié)構(gòu)，阻力小，密封性強，耐磨性好。 還可根據(jù)用戶需要配置測速報警裝置及電動出料閥。LS 型螺旋輸送機外形如下 圖： 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 20 圖 33 LS型螺旋輸送機 LS型螺旋輸送機外形尺寸如下表： 表 3-3 螺旋葉片厚度 規(guī)格 型號 F E W l13lG 2lQ Y N K LS200 2500 2500 2500 2480 2500 2640 2000 2000 225 180 112 180 R S Z O H V J e P T d 4lh 225 180 60 320 160 200 14 280 60 212 40 82 12 經(jīng)過計算我們選擇 LS200型螺旋輸送機，其外形尺寸： F=2500 ， E=2500 ， W=2500 ， =2480 ，l 1=2500mm，l 3=2640，mml ， ，Q=225mm，N=112mm， K=180mm，R=225mm，S=180m20G20l m，Z=60mm，O=320mm，H=160mm，V=200m，J=14mm，e=280mm， ，T=260Pm 12mm，d=40mm， ，b=12mm。48l 3.2.4 螺旋輸送機外形長度組合及各節(jié)重量 LS200 螺旋輸送機長度組合如下表： 表 3-4 螺旋輸送機長度組合 中 間 節(jié)（m）螺旋輸送機 長度（m） 頭節(jié)（m） L=2.5m L=2.5 L=2 L=1.5 尾節(jié)（m） L=2.5 12 1 2 1 0 1 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 21 LS200 螺旋輸送機各節(jié)重量組合如下表： 表 3-5 螺旋輸送機重量組合 重量（kg）螺旋直徑 螺旋節(jié)規(guī)格 S 制法 D 制法 頭節(jié) L=2500 L=2000 L=1500 142.7 122.9 103.2 142.1 131.8 102.6 中間節(jié) L=2500 L=2000 L=1500 111.4 91.6 73.7 110.8 90.4 71.3 200 尾節(jié) L=2500 L=2000 L=1500 140.9 120.1 100.4 139.8 110.6 100.4 3.2.5 螺旋輸送機驅(qū)動裝置 LS型螺旋輸送機的驅(qū)動裝置有五種形式：第一種為 TY型驅(qū)動裝置，由 TY 型同軸式減速器和彈性柱銷聯(lián)軸器構(gòu)成，功率范圍為 0.5545kW；第二種為 YY型驅(qū)動裝置，由 ZSY型減速器，Y 系列電動機，彈性柱銷聯(lián)軸器和底座構(gòu)成， 最適用于 LS630LS1250 螺旋輸送機，功率范圍為 7.575kW，YY 型驅(qū)動裝置 有型（右旋）和型（左旋）兩種裝配形式；第三種為 YJ型驅(qū)動裝置，由 Y型電機與 ZQ型減速器組成；第四種為 YTC型驅(qū)動裝置，由 YTC型同軸式齒輪 減速器與 Y型電機組成；第五種為 XWD型驅(qū)動裝置，由 XWD型行星擺線針輪減 速器組成。在選用時應(yīng)同有關(guān)制造廠聯(lián)系，優(yōu)化選擇。 這里我們選擇第三種驅(qū)動裝置：YJ 型驅(qū)動裝置，由 Y型電機與 ZQ型減速 器組成。YJ 型驅(qū)動裝置外形如下： 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 22 圖 34 YJ型驅(qū)動裝置外形 YJ型驅(qū)動裝置的選用： YJ 型驅(qū)動裝置電動機轉(zhuǎn)速及減速器轉(zhuǎn)配形式見表： 表 3-6 減速器配置形式 螺旋軸轉(zhuǎn) 速 （r/min ） 20 30 35 45 60 75 90 120 150 190 同步 轉(zhuǎn)速 100 0 150 0 150 0 1500 1500 150 0 150 0 1500 150 0 150 0Y 系 列 極數(shù) 6 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Z 傳動 比 48. 57 48. 57 40. 17 31.5 23.34 20. 49 15. 75 12.54 10. 35 8.2 3 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 23 右 50- 1Z 50- 1Z 40- 1Z 31.5- 1Z 25-1Z 20- 1Z 16- 1Z 12.5- 1Z 10- 1Z 8- 1Z Q 型 減 速 器 裝 配 方 式 左 50- 1Z 50- 1Z 40- 1Z 31.5- 1Z 31.5- 1Z 20- 1Z 16- 1Z 12.5- 1Z 10- 1Z 8- 1Z YJ 型驅(qū)動裝置的最大功率及配套見表： 表 3-7 驅(qū)動裝置 螺旋轉(zhuǎn)速（r/m）驅(qū)動裝置 型號 20 30 35 45 60 75 90 120 150 190 YJ90S25 0.55 0.8 0.95 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 YJ90L25 0.55 0.8 0.95 1.35 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 LS螺旋輸送機驅(qū)動裝置用許用長度 表 3-8 驅(qū)動裝置規(guī)格 轉(zhuǎn)速 (r/min) 輸送量 (m3/h) 電動機型號 減速器型號 許用長度 (m) Y90L-4-1.5 ZQ25-i6-I 16 Y100L1-4-2.2 ZQ25-i6-I 23 Y100L2-4-3 ZQ35-i6-I 30100 13 Y112M-4-4 ZQ35-i6-I 35 Y100L1-4-2.2 ZQ35-i5-I 2780 10 Y100L2-4-3 ZQ35-i5-I 35 Y90L-4-1.5 ZQ25-i4-I 2563 8 Y100L1-4-2.2 ZQ35-i4-I 35 Y90L-4-1.5 ZQ35-i3-I 27 LS200 50 6.2 Y100L 1-4-2.2 ZQ35-i3-I 35 查表我們選擇電動機 Y90L-4-1.5減速器 ZQ35-i3-I驅(qū)動裝置。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 24 3.2.6 螺旋輸送機軸承選擇 LS 型螺旋機采用的滾動軸承如下表： 表 3-9 LS100 LS160 LS200部件 標(biāo)準(zhǔn)號 數(shù)量 代號 頭部軸承 GB297-64 2 7307 7308 7311 尾部軸承 GB281-64 1 1206 1207 1208 中間軸承 GB278-64 n 80206 80207 80208 故 LS200 頭部軸承 7311 型 2 個，尾部軸承 1208 型 1 個。 3.2.7 螺旋輸送機進(jìn)出料口裝置 螺旋輸送機的出料口有方形出料口、手推式出料口和齒條式出料口三種。 后兩種出料口拉板的開閉方向，按安裝不同分為右裝、左裝兩種： 右裝站在螺旋機頭節(jié)往尾節(jié)看，拉板向右拉開； 左裝站在螺旋機頭節(jié)往尾節(jié)看，拉板向左拉開。 進(jìn)料口： 圖 35 進(jìn)料口 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 25 其尺寸如下表： 表 3-10 進(jìn)料口尺寸 螺旋 直徑 A B C C1 t d 重量 kg 圖號 200 220 306 272 100 3 9 3.64 GX20.10.00 出料口 其出料口尺寸如下： 表 3-11 出料口尺寸 螺旋 直徑 A B C C1 E T d 重量 kg 圖號 200 226 312 272 165 8 3 9 4.36 GX20.11.00 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 26 第 4章 螺旋輸送機的安裝使用及維護(hù) 4.1 螺旋輸送機安裝技術(shù)條件 螺旋機安裝的正確性是以后使用情況良好的先決條件之一，其在使用地 點的安裝必須妥善地進(jìn)行，并滿足技術(shù)條件的要求。 1. 螺旋機安裝基礎(chǔ)至少應(yīng)在螺旋機正式安裝以前 20天澆灌完成,該基礎(chǔ)應(yīng) 能可靠地支承輸送機并保證不同地基過小而發(fā)生螺旋機下沉和額外的變 化,保證螺旋機在運轉(zhuǎn)時具有足夠穩(wěn)定性。 2. 螺旋機在安裝以前必須將那些在運輸中或卸箱時粘上的塵垢的機件加以 清洗。 3. 相鄰機殼法蘭石應(yīng)連接平整、密合，機殼內(nèi)表面接頭處錯位偏差不超過 2mm。 4. 機殼法蘭間允許墊石棉調(diào)整機殼和螺旋長度的積累誤差。 5. 螺旋體外經(jīng)與機殼間的間隙應(yīng)符合表 4-1規(guī)定，最小間隙不得少于表中 規(guī)定數(shù)值的 60%，需要大間隙，按用戶要求制作。 表 4-1 mm 螺旋公稱直 徑 D 100 160 250 315 400 500 630 800 1000 1250 間隙 6 10 12.5 15 20 螺旋機各中間懸吊軸承應(yīng)可靠地固定在機殼吊耳上,與相鄰螺旋聯(lián)連后螺 旋轉(zhuǎn)動均勻,沒有被卡住現(xiàn)象，安裝時可在吊軸承底座與機殼吊耳間加調(diào)整墊 片以保證各吊軸承同軸安裝后螺旋體軸線的同軸度應(yīng)符合表 4-2規(guī)定。 表 4-2 螺旋機長度 (cm) 315 1530 3050 5070 同軸度(mm) 3.0 4.0 5.0 5.0 6. 螺旋機主軸與減速電器的同軸度應(yīng)符合 GB1184-80形狀和位 置工差,未注公差的規(guī)定附表 4中 10級的規(guī)定。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 27 7. 螺旋機的各底座在機殼裝妥后，均應(yīng)使之著實后再擰緊地腳螺 釘。 8. 所有聯(lián)結(jié)螺釘均應(yīng)擰緊至可靠的程度。 9進(jìn)出料口現(xiàn)場安裝應(yīng)使進(jìn)出料口的法蘭支承面與螺旋機的 本體軸線平行，與相連接的法蘭應(yīng)緊密貼合，不得有間隙。 10螺旋機裝妥后應(yīng)檢查各存油處是否人足夠潤滑油，不夠則 加足之，其后進(jìn)行無負(fù)載試車；在連續(xù)進(jìn)行 4小時以上試 運轉(zhuǎn)后，檢查螺旋機裝配的正確性，發(fā)現(xiàn)不符合下列條件 的應(yīng)即停車，處理后再運轉(zhuǎn)，直至處于良好運行狀態(tài)為止。 螺旋機運轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)可靠，緊固件無松動現(xiàn)象。 運轉(zhuǎn) 2小時后軸承溫度30，潤滑密封良好。 減速器無滲油，無異常聲，電器設(shè)備、聯(lián)軸器安全可靠。 空載運行功率額定功率 30%。 4.2 螺旋輸送機的使用與維護(hù) 螺旋輸送機是用來輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料的一般用途的輸送設(shè)備， 各種軸承均處于灰塵中工作，因此在這樣工況條件下的螺旋機的合理操作與保 養(yǎng)就具有更大的意義，螺旋機的操作和保養(yǎng)主要要求如下： 1.螺旋機應(yīng)無負(fù)載起動，即在機殼內(nèi)沒有物料時起動，起動后方能向螺旋 機給料。 2螺旋機初始給料時，應(yīng)逐步增加給料速度至達(dá)到額定輸送能力，給料 應(yīng)均勻，否則容易造成輸送物料的積塞，驅(qū)動裝置的過載，使整臺機器早日損 壞。 3為了保證螺旋機無負(fù)載起動的要求，輸送機在停車前應(yīng)停止加料，等 機殼內(nèi)物料完全輸盡后方可停止運轉(zhuǎn)。 4被輸送物料內(nèi)不得混入堅硬的大塊物料，避免螺旋卡死而造成螺旋機 的損壞。 5在使用中經(jīng)常檢視螺旋機各部位的工作狀態(tài)，注意各緊固機件是否松 動，如果發(fā)現(xiàn)機件松動，則應(yīng)立即擰緊螺釘，使之重新緊固。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 28 6應(yīng)當(dāng)特別注意螺旋管與聯(lián)接軸間的螺釘是否松動，如發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象應(yīng)立 即停止，矯正之。 7螺旋機的機蓋在機器運轉(zhuǎn)時不應(yīng)取下，以免發(fā)生事故。 8螺旋機運轉(zhuǎn)中發(fā)生不正?，F(xiàn)象均應(yīng)加以檢查，并消除之，不得強行運 轉(zhuǎn)。 9螺旋機各運動機件應(yīng)經(jīng)常加潤滑油。 驅(qū)動裝置的減速器應(yīng)按其說明書要求潤滑。 螺旋機兩端軸承箱內(nèi)用鋰基潤滑脂，每半月注入一次約 5克。 螺旋機吊軸承，選用 M1類別，其中 80000型軸承浸在融化了潤滑 脂中，與潤滑脂一道冷卻，重新裝好后使用；如尼龍密封圈損壞應(yīng)及時更 換，使用一年，用以上方法再保養(yǎng)一次，可獲良好效果。 螺旋機吊軸承，選用 M2類別，每班加注潤滑脂，每個吊軸承瓦注 脂約 5克，高溫物料應(yīng)使用 ZN2鈉基潤滑脂GB492-77 ，采用自潤滑軸 瓦，也應(yīng)加入少量潤滑脂。 螺旋輸送機的保養(yǎng)：俗稱日?；虬啾＃胁僮魅藛T進(jìn)行。它的主要 內(nèi)容是班前外觀目檢，加油潤滑，空載運行，精心操作，班后清料。不管 情況如何，均應(yīng)在交接記錄上如實載明備查。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 29 總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計將近尾聲，回首兩個多月的設(shè)計過程，感覺受益匪淺！ 通過本次畢業(yè)設(shè)計，不僅把大學(xué)四年所學(xué)到的理論知識很好的運用到畢業(yè) 設(shè)計中，而且培養(yǎng)了自己認(rèn)真思考的能力，在處理問題時有了新的認(rèn)識和方法， 并加強了和同學(xué)之間進(jìn)行探討和解決問題的能力。 本次畢業(yè)設(shè)計中，我們做的是螺旋輸送機設(shè)計，但是我們也初步掌握了與 連續(xù)輸送機械相關(guān)的知識。通過本次畢業(yè)設(shè)計，不僅鍛煉了自己查閱資料的能 力，而且能夠熟練運用國家標(biāo)準(zhǔn)、機械類手冊和圖冊等工具進(jìn)行設(shè)計計算分析。 這次畢業(yè)設(shè)計還讓我體會到團(tuán)體的力量，提高自己的團(tuán)隊意識，遇到問題時和 小組成員進(jìn)行討論和分析或是請教周善炳老師，直到得到滿意的結(jié)果。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，已在我的頭腦里已有了設(shè)計螺旋輸送機的具體步驟和 設(shè)計過程所要考慮的細(xì)節(jié)問題，培養(yǎng)思考問題和解決問題的能力。對今后的工 作將有很大的幫助，對一名即將踏入社會的大學(xué)生起到了很重要的指導(dǎo)作用。 設(shè)計中一定存在不少問題，請老師和同學(xué)批評指正。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 30 致謝 在我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的過程中，我的老師和同學(xué)們給了我很大的幫助，這里 我向他們表示誠摯的敬意。 當(dāng)我打完畢業(yè)論文的最后一個字符，涌上心頭的不是長途跋涉后抵達(dá)終點 的欣喜，而是源自心底的誠摯謝意。本篇論文雖然凝聚著自己的汗水，但是卻 不是個人智慧的產(chǎn)品，我想向曾經(jīng)給我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W(xué)表示衷心的感 謝。四年來的寒窗苦讀，是我人生最重要的一段，其間的痛苦，悲傷，歡笑， 一切的一切在我腦海中還是那么清晰、難忘但我還是要感謝，感謝陪我走 過、陪我經(jīng)歷這一切的所有的朋友、同學(xué)、老師、父母。感謝你們對我的幫助； 感謝你們給我的教導(dǎo)，感謝你們給我的溫情。 首先，我要感謝指導(dǎo)教師周善炳老師，通過這次畢業(yè)設(shè)計他們教會了我如 何去設(shè)計，怎么去設(shè)計，以及在最初構(gòu)思時，應(yīng)該注意的各種問題。他嚴(yán)謹(jǐn)治 學(xué)的態(tài)度、不辭辛勞指導(dǎo)我做畢業(yè)設(shè)計，嚴(yán)于律己，寬以待人的為人都給我留 下了深深的印象。他們的熱情，他們的執(zhí)著，更是讓我終身難忘。這一切將對 我以后的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。我還要感謝進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計中期檢查的各位 領(lǐng)導(dǎo)和機械工程系的其他老師，他們及時的給我指出了畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中的不足， 并且給予我很多完成設(shè)計的便利條件。 “三人行，必有我?guī)煛?。我還要特別感謝，我們同一個設(shè)計組的其他同學(xué)， 他們給了我很多不錯的建議。 在各位老師和同學(xué)的大力幫助下，才使我的畢業(yè)設(shè)計得以完成。最后，再 次對他們給予我的幫助，表示衷心的感謝！并對論文審閱老師的辛勤勞動表示 敬意。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 31 參考文獻(xiàn) 1 張興輝 運輸機械設(shè)計選用手冊M 化學(xué)工業(yè)出版社，1999 2 洪志明 連續(xù)運輸機械 M機械工業(yè)出版社，1982 3 范祖堯 現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計手冊M 機械工業(yè)出版社，2000 4 黎佩琨 礦山運輸及提升M 冶金工業(yè)出版社,1984 5 梁庚煌 運輸機械手冊M 化學(xué)工業(yè)出版社,1983 6 中國礦業(yè)學(xué)院 礦山運輸機械M 煤炭工業(yè)出版社,1980 7 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