螺旋輸送機設計

1、河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）1目錄目錄摘要摘要.IABSTRACT.II前言前言 .3第第 1 章螺旋輸送機介紹章螺旋輸送機介紹 .41.1 螺旋輸送機的歷史.41.2 螺旋輸送機的發(fā)展趨勢.71.3 國內(nèi)外螺旋輸送機對比.8 1.4螺旋輸送機分類101.5 螺旋輸送機的應用范圍.11第第 2 章螺旋輸送機的結構及工作原理章螺旋輸送機的結構及工作原理 .122.1 螺旋式輸送機的結構.122.1.1 螺旋.122.1.2 軸.152.1.3 軸承.172.1.4 料槽.172.2 螺旋輸送機工作原理.18第第 3 章螺旋輸送機的設計與參數(shù)選用章螺旋輸送機的設計與參數(shù)選用 .20 3.1 螺

2、旋輸送機的設計方法.203.1.1 螺旋輸送機現(xiàn)代設計方法.213.1.2 螺旋輸送機的常規(guī)設計.233.2 螺旋輸送機的設計計算.233.2.1 輸送物料的運動分析.233.2.2 螺旋輸送機設計參數(shù)的確定.273.2.3 螺旋輸送機外形及尺寸.363.2.4 螺旋輸送機外形長度組合及各節(jié)重量.373.2.5 螺旋輸送機驅(qū)動裝置.403.2.6 螺旋輸送機軸承選擇.473.2.7 螺旋輸送機進出料口裝置.47第第 4 章章 螺旋輸送機的安裝使用及維護螺旋輸送機的安裝使用及維護 .50河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）24.1 螺旋輸送機安裝技術條件.504.2 螺旋輸送機的使用與維護.51總結

3、總結 .53致謝致謝 .54參考文獻參考文獻 .56河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）3前言前言經(jīng)過四年的學習，大學的最后也是最重要的一項畢業(yè)設計開始了。作為對大學四年學習的總結，畢業(yè)設計既考察了我們對所學知識的掌握，也是對我們能否靈活運用所學理論知識解決實際問題的檢驗。通過四年的理論學習我們掌握了一定的理論知識，但只有通過實踐，我們才能對這些知識融會貫通，在使用時才能夠得心應手。因此，畢業(yè)設計是我們畢業(yè)前的最關鍵的一環(huán)，也是我們走向工作崗位的模擬訓練，對我們有著非常重要的意義。因此，我會像在學習中通過自身努力和勤勉好問解決難題一樣，我會認真的配合老師、同學和工人師傅，認真的搞好這次畢業(yè)設計，在

4、畢業(yè)前交出一份令人滿意的答卷。我這次設計所選的題目是螺旋輸送機設計，主要設計螺旋片，輸送機進出料口，驅(qū)動裝置，減速器等主要零部件的設計計算及相關零件的校核。綜合運用了機械工程材料，機械制造工藝，極限配合，機械制圖等方面的知識，所以能從各個方面檢查所學知識。螺旋輸送機作為冶金、建材、化工、糧食及機械加工等部門廣泛應用的一種連續(xù)輸送設備。其結構簡單、橫截面尺寸小、密封性好、可以中間多點裝料和卸料、操作安全方便以及制造成本低等優(yōu)點使其擁有廣泛的應用。在畢業(yè)前，利用畢業(yè)設計這次機會，在老師耐心的指導下，利用自己在大學所學的書本知識和實習結合，參閱了大量的相關書籍和資料，對螺旋輸送機進行了設計，就我個人

5、而言，對螺旋輸送機螺旋進行設計和計算，以及對驅(qū)動裝置進行了分析和選擇。由于時間倉促和本人水平有限，在設計過程中會有缺點和不合理的地方，懇請老師給予寶貴的意見，并給予批評和指正。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）4第第 1 章螺旋輸送機介紹章螺旋輸送機介紹1.1 螺旋輸送機的歷史螺旋輸送機的歷史中國古代的高轉筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送機的雛形；17世紀中，開始應用架空索道輸送散狀物料；19世紀中葉，各種現(xiàn)代結構的輸送機相繼出現(xiàn)。 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，

6、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，結構簡單，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

7、輸送機，也是我國最早定型生產(chǎn)的通用性生產(chǎn)設備。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，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型輸送機的基礎上修改設計的新一代螺旋輸送機， LS型螺旋輸送機特點是結構新穎，性能可靠，技術指標先進，適用范圍廣泛，節(jié)能降耗顯河南理工大學本科畢業(yè)設

8、計（論文）5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備。LSY型是一種非基礎固定式螺旋輸送機，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型螺旋機的基礎上改進的，其結構新穎，技術指標先進?？傮w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

9、間吊軸承采用滾動、滑動可以互換的兩種結構，均設防塵密封裝置，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構簡單、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料封裝置，形成TLSSF型料封螺旋輸送機，在進料口左側或右側增設吸風口，專門用于輸送粉碎后的物料。在各種LS系列輸送機的基礎上，也研制出了一些

10、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。其具有結構緊湊合理，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、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管式河南理

11、工大學本科畢業(yè)設計（論文）6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?？蓮澢菪斔蜋C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

12、，避免物料轉載，不設中間軸承，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。如同不旋轉的螺桿沿著轉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

13、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，從而以比螺旋轉速較低的旋轉速度上升，直到出料口卸出。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）7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

14、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構，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。微粉輸送技術已用于設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，由螺旋喂料機構與傾斜移動式螺旋輸

15、送機組合而成。喂料機構主要有兩種結構形式，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)。對轉螺旋輸送機，其輸料管與螺旋體都旋轉，但旋轉方向相反。這種新穎的垂直螺旋輸送機填充率高達70-90%。當螺旋體轉速與輸料管以一定的轉速相配時，可觀察到物料并無旋轉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)裝上轉向相反的兩個螺旋體，加上驅(qū)動裝置，就構成了復式螺旋輸送機。它能同時完成兩種

16、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)中作配料設備用。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）81.2 螺旋輸送機的發(fā)展趨勢螺旋輸送機的發(fā)展趨勢一方面是螺旋輸送機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高傾角帶輸送機、管狀螺旋輸送機、空間轉彎螺旋輸送機等各種機型；另一方面是螺旋輸送機本身的技術與裝備有了巨大

17、的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型螺旋輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術是開發(fā)應用于了螺旋輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術，提高了螺旋輸送機的運行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的螺旋輸送機已達到表 1 所示的主要技術指標，其關鍵技術與裝備有以下幾個特點：設備大型化。其主要技術參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn) 300500 萬 t 以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。應用動態(tài)分析技術和機電一體化、計算機監(jiān)控等高新技術，采用大功率軟起動與自動張緊技術，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設備運行性能好，運輸效率高。采用多機驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術

18、，使輸送機單機運行長度在理論上已有受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動的可靠性。新型、高可靠性關鍵元部件技術。如包含 CST 等在內(nèi)的各種先進的大功率驅(qū)動裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機尾等。如英國 FSW 生產(chǎn)的 FSW1200/（23）400（600）工作面順槽螺旋輸送機就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運輸能力達 3000 t/h 以上，它的機尾與新型轉載機（如美國久益公司生產(chǎn)的 S500E）配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。1.3 國內(nèi)外螺旋輸送機對比國內(nèi)外螺旋輸送機對比我國螺旋輸送機的主要性能與參數(shù)已

19、不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮螺旋輸送機的關鍵元部件及其功能如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）9裝機功率 我國工作面順槽可伸縮螺旋輸送機最大裝機功率為 4250 kW，國外產(chǎn)品可達 4970 kW，國產(chǎn)螺旋輸送機的裝機功率約為國外產(chǎn)品的 30%40%，固定螺旋輸送機的裝機功率相差更大。 運輸能力 我國螺旋輸送機最大運量為 3000 t/h，國外已達 5500 t/h。最大輸送帶寬度 我國螺旋輸送機為 1400 mm，國外最大為 1830 mm。帶速 由于受托輥轉速的限制，我國螺旋輸送機帶速為 4m/s，國外為 5m/s 以上。工作

20、面順槽運輸長度 我國為 3000 m，國外為 7300m。自移機尾 隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮螺旋輸送機機尾隨著工作面的快速推進而快速自移。國內(nèi)自移機尾主要依賴進口，主要有 2 種：（a）隨轉載機一起移動的由英國 LONGWALL 公司生產(chǎn)的自移機尾裝置。 （b）德國 DBT 公司生產(chǎn)的自移機尾裝置。前者只有一個推進油缸，后者則有 2 個推進油缸。LONGWALL 公司生產(chǎn)的自稱機尾用于在國內(nèi)帶寬 1.2 m 的輸送機上，缺點是自移機尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國生產(chǎn)的自移機尾在國內(nèi)使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直 2 個方向均有調(diào)偏油缸，糾偏能力強。因此，前者還

21、需完善，后者則需研制。但對自移機尾的要求是共同的，既要滿足輸送機正常工作時防滑的要求，又要滿足在輸送機不停機的情況下實現(xiàn)快速自移。高效儲帶與張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結構和絞車紅緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結構先進的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。輸送機品種 機型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ?，做到一機多用；另外，我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如

22、彎曲、大傾角（+25）直至垂直提升等，應開發(fā)特殊型專用機種螺旋輸送機?？煽啃浴勖系牟罹噍斔蛶Э估瓘姸?我國生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為 2500 N/mm，國外為 3150 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）10N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為 4000 N/mm，國外為 7000 N/mm。輸送帶接頭強度 我國輸送帶接頭強度為母帶的 50%65%，國外達母帶的 70%75%。托輥壽命 我國現(xiàn)有的托輥技術與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運行阻力小，軸承采用稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應用于螺旋輸送機上，使用面廣，經(jīng)濟效益顯著。我

23、國輸送機托輥壽命為 2 萬 h，國外托輥壽命 59 萬 h，國產(chǎn)托輥壽命僅為國外產(chǎn)品的 30%40%。輸送機減速器壽命 我國輸送機減速器壽命 2 萬 h，國外減速器壽命 7 萬 h。螺旋輸送機上下運行時可靠性差 控制系統(tǒng)上差距驅(qū)動方式 我國為調(diào)速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動方式多樣，如 BOSS 系統(tǒng)、CST 可控傳動系統(tǒng)等，控制精度較高。監(jiān)控裝置 國外輸送機已采用高檔可編程序控制器 PLC，開發(fā)了先進的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監(jiān)控系統(tǒng)。我國輸送機僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機的啟動、正常運行、停機等工作過程。雖然

24、能與可控啟（制）支裝置配合使用，達到可控啟（制）動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。輸送機保護裝置 國外螺旋輸送機除安裝防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動灑水降塵等保護裝置外，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測裝置：傳動滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測系統(tǒng)；煙霧報警及自動消防滅火裝置；纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測系統(tǒng)；防爆電子輸送帶秤自動計量系統(tǒng)。這些新型保護系統(tǒng)我國基本處于空白。而我國現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護，防跑偏、超溫灑水，煙霧報警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。1.4 螺旋輸送機分類螺旋輸送機分類（1）螺旋輸送機的螺旋葉片有實體螺旋面型、帶式

25、螺旋面型及葉片螺旋面型三種，實體螺旋面稱為 S 制法，其螺旋節(jié)距 GX 型為葉片直徑的 0.8 倍，LS 型適用于輸送粉狀和粒狀物料。帶式螺旋面又稱 D 制法，其螺旋節(jié)距與螺旋葉片直徑相同，適河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）11用于輸送粉狀即小塊物料。葉片式螺旋面應用較少，主要用于輸送粘度較大和可壓縮性物料，在輸送過程中，同時完成攪拌、混合等工序，其螺旋節(jié)距約為螺旋葉片直徑的 1.2 倍。（2）螺旋輸送機的螺旋葉片有左旋與右旋兩種旋向。（3）螺旋輸送機的類型有水平固定式輸送機、垂直式螺旋輸送機。水平固定式螺旋輸送機是最常用的一種型式。垂直式螺旋輸送機用于短距離提升物料，輸送高度一般不大于 8m

26、，螺旋葉片為實體面型，它必須有水平螺旋喂料，以保證必要的進料壓力。(4)LS、GX 型螺旋輸送機物料出口端，應設置 1/21 圈反向螺旋片，防止粉料堵塞端部軸承。在出口管上端無螺旋片。1.5 螺旋輸送機的應用范圍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、塊度大的及易結塊的物料。除了輸送散粒物料外，亦可利用螺

27、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。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）12第第 2 章螺旋輸送機的結構及工作原理章螺旋輸

28、送機的結構及工作原理2.1 螺旋式輸送機的結構螺旋式輸送機的結構螺旋式輸送機的結構如圖所示：主要由料槽 9，軸承 2、4，螺旋 5，進料口 3 和出料口 7 所組成。剛性的螺旋體通過頭、尾部和中間部位的軸承支承于料槽，形成可實現(xiàn)物料輸送的轉動構件，螺旋體的運轉通過安裝于頭部的驅(qū)動裝置實現(xiàn)，進出料口分別開設于料槽尾部上側和頭部下側。出料口可沿機器的長度方向安裝多個，并用平板閘門啟閉，只有其中一個卸料，傳動裝置可以裝于槽頭或槽尾河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）132.1.1 螺旋螺旋螺旋體是螺旋輸送機實現(xiàn)物料輸送的主要構件，它由螺旋葉片和螺旋軸兩部分構成。常用的葉片有滿面式(實體式)和帶式兩種形式

29、。按葉片在軸上的盤繞方向不同可分為右旋和左旋兩種(逆時針盤繞為左旋，順時針盤繞為右旋)。螺旋體輸送物料方向由葉片旋向和軸的旋轉方向決定，具體確定時，先確定葉片旋向，然后按左旋用右手、右旋用左手的原則，四指彎曲方向為軸旋轉方向，大拇指伸直方向即為輸送物料方向，如圖所示。同一螺旋體上如有兩種旋向的葉片，可同時實現(xiàn)兩個不同方向物料的輸送。螺旋軸通常河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）14采用直徑 3070mm 的空心鋼管。螺旋體的主要規(guī)格尺寸為葉片直徑 D(mm)、軸直徑 d(mm)和螺距 s(mm)，系列直徑見表。螺旋葉片通常采用簡易制造法，即用 1540mm 厚的薄鋼板沖壓或剪切成帶缺口的圓環(huán)，將圓

30、環(huán)拉制成一個螺距的葉片，然后將若干個單獨的葉片經(jīng)焊接或鉚接于螺旋軸形成一個完整的螺旋葉片。如圖 519，圓環(huán)的尺寸(下料尺寸)用下面的公式計算： 式中：R圓環(huán)外圓直徑（mm）；r圓環(huán)內(nèi)圓直徑（mm）；圓環(huán)的缺角（0）；L一個螺距葉片外螺旋線的長度 L= （mm）；一個螺距葉片內(nèi)螺旋線的長度，= 。 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）15當運送干燥的小顆?；蚍蹱钗锪蠒r，宜采用實體螺旋，這是最常用的型式。運送塊狀的粘滯性的物料時，宜采用帶式螺旋。當運送韌性和可壓縮性的物料時，宜采用葉片式或成型的螺這兩種螺旋往往在運送物料的同時，還可以對物料進行攪拌，揉捏及混合等工藝操作。螺旋葉片大多是由厚 48 毫

31、米的薄鋼板沖壓而成的，然后互相焊接或鉚接到軸上。帶式螺旋是利用徑向桿柱把螺旋帶固定在軸上。有些螺旋是用寬的鋼帶經(jīng)過鏈形軋輥軋成的一個沒有接頭的整螺旋體。在一根螺旋轉軸上，有時可以一半是右旋的，一半是左旋的。這樣可將物料同時從中間輸送到端或從兩端輸送到中間，根據(jù)需要進行設計。螺旋的螺距有兩種，對于 GX 型螺旋輸送機，實體螺旋其螺距等于直徑的 0.8 倍；帶式螺旋其螺距等于直徑。2.1.2 軸軸 可以是實心的或是空心的，它一般由長 24 米的節(jié)段裝配而成，通常采用鋼管制成的空心軸，因在強度相同情況下，它的重量要小得多，而且互相連接也方便。軸的各個節(jié)段的連接，可以利用軸節(jié)段 3 插入空心軸的襯套

32、5 內(nèi)，以螺釘 2 固定連接起來，河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）16 這些圓軸還可用作中間軸承和頭部軸承的頸部。這種方式可使結構緊湊，但裝卸較麻煩，大型的螺旋輸送機，則是采用法蘭連接。采用一段兩端帶法蘭的短軸 2 與螺旋軸 1 的端法蘭接起來，這種連接方法，裝卸容易，但徑向尺寸相對大一些。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）172.1.3 軸承軸承軸承是安裝于機槽用于支承螺旋體的構件，按其安裝位置和作用不同可分為頭部軸承和中間軸承。頭部應裝有止推軸承，以承受由于運送物料之阻力所產(chǎn)生的軸向力，一般放在送物料的前方。當軸較長時，應在每一中間節(jié)段內(nèi)裝一吊軸承，用于支撐螺旋軸，吊軸承一般采用對開式滑動軸

33、承。2.1.4 料槽料槽它是由 38 毫米厚的（3）料槽。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）18水平慢速螺旋輸送機的料槽通常用 24mm 厚的薄鋼板制成。橫斷面兩側壁垂直，底部為半圓形，每節(jié)料槽的端部和側壁上端均用角鋼加固，以保證料槽的剛度，實現(xiàn)節(jié)與節(jié)間、頂部蓋板與料槽的連接，料槽底部應設置鑄鐵件或角鋼焊接件的支承腳。底部半圓的內(nèi)徑應比螺旋葉片直徑大 48mm。垂直快速螺旋輸送機料槽橫斷面為圓形，通常采用薄壁無縫鋼管制成。不銹鋼或薄鋼板制成園筒或帶有垂直側邊的 U 形槽，為了便于連接和增加剛性，在料槽的縱向邊緣及各節(jié)段的橫向接口處都焊有角鋼，料槽有時也用木板制成，其半圓形槽底包有鐵片，每隔 23

34、(米)設支架一個，槽用可拆卸的蓋子蓋在上面。料槽的內(nèi)直徑要稍大于螺旋直徑，使兩者之間有一間隙。螺旋和料槽制造、裝配愈精確間隙可愈小。這對減少磨這對減少磨損和動力消耗非常重要，一般間隙為 6.09.5 毫米。2.2 螺旋輸送機工作原理螺旋輸送機工作原理當螺旋軸轉動時，由于物料的重力及其與槽體壁所產(chǎn)生的摩擦力，使物料只能在葉片的推送下沿著輸送機的槽底向前移動，其情況好象不能旋轉的螺母沿著旋轉的螺桿作平移運動一樣。物料在中間軸承的運移，則是依靠后面前進著的物料的推力。所以，物料在輸送機中的運送，完全是一種滑移運動。為了使螺旋軸處于較為有利的受拉狀態(tài)，一般都將驅(qū)動裝置和卸料口安放在輸送機的同一端，而把

35、進料口盡量放在另一端的尾部附近。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）19旋轉的螺旋葉片將物料推移而進行輸送，使物料不與螺旋輸送機葉片一起旋轉的力是物料自身重量和螺旋輸送機機殼對物料的摩擦阻力。螺旋輸送機旋轉軸上焊的螺旋葉片，葉片的面型根據(jù)輸送物料的不同有實體面型、帶式面型、葉片面型等型式。螺旋輸送機的螺旋軸在物料運動方向的終端有止推軸承以隨物料給螺旋的軸向反力，在機長較長時，應加中間吊掛軸承。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）20第第 3 章螺旋輸送機的設計與參數(shù)選用章螺旋輸送機的設計與參數(shù)選用目前，在工程上，螺旋輸送機的設計還主要是依靠工程技術人員憑借經(jīng)驗，依靠傳統(tǒng)的設計方法來進行設計工作，設計工

36、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。3.13.1 螺旋輸送機的設計方法螺旋輸送機的設計方法隨著現(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，其結構系統(tǒng)必須具有良好的靜、動態(tài)特性，傳統(tǒng)的設計方法己不能滿足設計要求，必須采用現(xiàn)代設計方法對輸送機系統(tǒng)進行設計。傳統(tǒng)的機械設計方法是以經(jīng)驗、感性、靜態(tài)手工式勞動為基礎的一種設計方法，包括下列各種方法:類比設計方法:類比設計方法是基于與舊有的同類或相似的機器作比

37、較而進行新機器設計的一種設計方法。依據(jù)這種方法，在設計之前，首先要以工藝對設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備，依靠經(jīng)驗估計，針對舊有設備的缺點加以改進，從而擬定出一個或幾個新的設計方案，進而分析比較，擇其較好的方案或集中諸方案的優(yōu)點做出最終的設計方案。顯然，它是基于設計者的經(jīng)驗積累進行局部創(chuàng)新而形成的一種設計方法。這種設計方法的設計工作量很大，設計周期很長?，F(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)，在一定的技術條件下算得相應的參數(shù)值，若所得結果不理想，則改變技術條件，重新計算，循環(huán)往復，直至獲得感性認為是理想的結果。它的計算工作量也很大，且難于取得真實的理想

38、結果。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，以供設計時使用，此法減少工作量，提高設計速度。但是這個方法難取得理想的結果。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河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）21繪制成的專用圖線一諾模圖來進行設計。其計算工作量大大減少，所計算的結果要比表格法改進許多。3.1.1 螺旋輸送機現(xiàn)代設計方法螺旋輸送機現(xiàn)代設計方法現(xiàn)代設計方法是一個科學的、理性的、動態(tài)的和計算機化的過程。它采用當代的技術手段和方法來提取最合理的數(shù)據(jù)，使設計的結果達到最優(yōu)。依

39、據(jù)這種方法，首先對設計的各種原始數(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，在設計過程中進行各種性態(tài)和指標分析，確定出設計對象的全部數(shù)據(jù);最后，評價、測試和診斷設計的質(zhì)量及可能出現(xiàn)的問題，并確定出相應的對策?？茖W類比與相似分析:科學類比與傳統(tǒng)設計方法中類比設計法的區(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，可對設計對象的總體結構及其各組成部分的相互關系，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

40、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，確定設計對象與參考對象的結構、參數(shù)之間的數(shù)學模型關系，獲得新設計對象的有關參數(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)工程在設計中的應用。有限元設計:目前，有限元設計方法是應

41、用很多很廣泛的一種方法。有限元設計方法是根據(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，對完成復雜結構或自由度系統(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)出大量有關有限河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）22元分析的成熟軟件，這將促使有限元法的不斷推廣和應用。對于復雜的結構物體，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

42、。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構計算和場域計算。計算機輔助設計(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，轉向多品種、高質(zhì)量、小批量生產(chǎn)模式。傳統(tǒng)的人工設計方式己經(jīng)不能適應這種變化的要求。隨著計算機技術的迅速發(fā)展，已有各種性能良好的計算機硬件及外圍設備陸續(xù)問世。計算機技術也有很大的提高，發(fā)展了數(shù)據(jù)庫技術，開發(fā)了大量的圖形軟件。這些都促進了 CAD 技術的應用和發(fā)展。目前美國、德國

43、、日本等一些大公司都廣泛應用 CAD 方法進行機械方面的設計。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 方法進行機械的設計計算與繪圖。今后 CAD技術的應用在廣度和深度方面會有更大的發(fā)展。模塊化設計:模塊化設計是工程設計的發(fā)展方向之一。它根據(jù)模塊化原則，設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。模塊化設計以功能分析為基礎，將機器上同功能的基本單元、復合單元、 ，設計成不同用途、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。采用模塊化設計，不僅是一種設計方法的改革，同時會影響到整個機械行業(yè)的技術、生產(chǎn)和管理。目

44、前，模塊化設計在我國工程機械設計時也有了初步應用。仿真設計:國內(nèi)外近年來在機械設計中采用了動態(tài)仿真設計新方法，即用計算機對機構與結構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構響應的動態(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)設計好河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）23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)代設計方法己經(jīng)在

45、許多領域得到運用。動態(tài)設計、優(yōu)化設計、計算機輔助設計是現(xiàn)代設計方法的核心?？梢哉f，現(xiàn)代設計法遠遠勝過傳統(tǒng)設計法，它將廣泛應用在各個科技領域。它的發(fā)展和推廣使用，將對我國科學技術的進步起著重要的促進作用。3.1.2 螺旋輸送機的常規(guī)設計螺旋輸送機的常規(guī)設計目前，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)設計方法

46、還是以從標準或設計選用手冊為基準，在結合以前的設計經(jīng)驗來進行設計。在設計前需要掌握足夠的設計依據(jù)和經(jīng)驗，如果不具備足夠的設計經(jīng)驗，即使采用先進的設計方法，其設計效果也不會很好。同時還要強調(diào)系統(tǒng)設計的重要性。3.2 螺旋輸送機的設計計算螺旋輸送機的設計計算 螺旋輸送機設計參數(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，轉軸的轉速也可高些。最大推薦軸轉速為上極限轉速，對于大多數(shù)螺旋輸送機來說，所選定的螺旋軸的工作轉速約為最大推薦軸轉

47、速的一半。下面來具體的分析這些參數(shù)的確定。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）243.2. 輸送物料的運動分析輸送物料的運動分析物料在旋轉輸送機中的運動，不隨螺旋體轉動，而只在旋轉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

48、35 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速度，其合成速度V合，圖2.2表示了其速度的分解。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）25 圖36 物料顆粒速度分解圖若螺旋的轉數(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 = 3-2260rn260rnsincos 圓周速度為V圓 =V合 sin()= 3-3260r

49、nsin()sincos 以摩擦系數(shù)代入上式，得：tg V圓 = 3-4260rnsin(sincos) 由于，以及， 2stgr22sin1 ()2srsr21cos1 ()2sr河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）26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 = ， 3-560sn22()12srsr式中s-螺旋的螺距(m):n一螺旋的轉數(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0dVdr圓為 3-62max12rs圓同樣，根據(jù)圖示的速度分解關系

50、，可得物料顆粒的軸向輸送速度的計算公式： 3-7212cos()60()12ssnrVVsr合軸以摩擦系數(shù)代人上式得：tg2sin(cossin)60rnV合由于，以及，2stgr22sin1 ()2srsr21cos1 ()2sr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： 3-8212cos()60()12ssnrVVsr合軸從上式可以看出，在一定的轉速下螺距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。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）273.2.2 螺旋輸送機設計參數(shù)的確定螺旋輸送機設計參數(shù)的確定原始資料原始資料輸送物料

51、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 / t m表32 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)?t/m3物料名稱螺旋葉片直徑螺旋葉片直徑螺旋直徑可初步按下式計算： 3- 2.5QDKmC9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)設計（論文）28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KC=0.210。螺旋直徑應圓整到標準

52、系列，標準系列為：Dm0.100，0.125，0.160，0.200，0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，0.800，1.00，1.25m。 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)設計（論文）29 對于未分選的物料，要求: (810)aD 對于分選的物料，要求: (46) D maxa式中：a 物料的平均快度，m；物料的最大塊度，m。maxa 很明顯螺旋直徑合適。 螺旋軸螺距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

53、擦關系以及速度各分量間的適當分布關系兩個條件，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(),PP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22dr 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()2sdtg10或 3-maxds11若以(D-螺旋的外徑)代人上式，則得 3-1dKD1max;k Ds12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系的基礎上的，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

54、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)設計（論文）30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vv圓軸221226060()1122sssnsnrrssrr可得出。 3-1312() 2;14srtgr()4stgD 所以，s需要滿足，和兩個條件。1k Ds()4stgD 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。輸送物料的摩擦系數(shù)可參考連續(xù)運輸機設計手冊。通?？砂聪率接嬎懵菥? 3-14s

55、KD對于標準的螺旋輸送機，k 值一般取為 0.81。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 0.81.0.8k 故取 k=1 那么螺距為 s=0.250。m 螺旋軸直徑螺旋軸直徑 螺旋軸徑的大小與螺距有關，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系。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）31圖37 螺旋葉片受力分析從上圖可以看出，物料在螺旋面上軸向受力分量F軸為： （為螺旋升角） 3-15cos()FF合軸式中: a角是由物料對螺旋面的摩擦角P以及螺旋表面

56、粗糙程度決定的。對于一般熱壓或用冷扎鋼板拉制的螺旋片表面，可以忽略螺旋葉面粗糙程度對9)角的影響，此時可認為。所以， 3-16cos()FF合軸因為螺旋升角a在葉片根部最大，此處的輸送方向(軸向)作用力最小。d與s應滿足關系之一是，即。將帶入上式并整理得出：0F 軸2,stgtgd 3-uds17確定最小軸徑還應滿足的第二個條件是物料具有盡可能大的軸向速度，同時螺旋面上各點的軸向速度大于圓周速度。圓周速度和軸向速度分別為:河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）32 3-2260()12ssnrVsr圓18 3-2126012ssnrVsr軸19圖38 螺旋葉片速度分析 要使得螺旋面在葉片根部的軸向速

57、度大于圓周速度，得出 3-2011sd根據(jù)上式計算，當取0.3，s=(0.8-1)D時，d(0.47-0.59)D; 當u值增加時，還增加，dD也就是說，根據(jù)上式計算得出的軸徑相當大，這勢必降低有效輸送截面。為了保證足夠的有效輸送截面從而保證輸送能力，就得加大結構，使得輸送機結構粗大笨重，成本提高。所以，螺旋軸徑與螺距的關系應是輸送功能與結構的綜合。在能夠滿足輸送要求的河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）33前提下，應盡可能使結構緊湊。由于這種場合使用的輸送機填充系數(shù)較低，只要保證靠近葉片外側的物料具有較大的軸向速度，且軸向速度大于圓周速度即可。 經(jīng)綜合分析可得螺旋軸直徑d=65mm。 螺旋軸轉速

58、螺旋軸轉速由于螺旋輸送機屬于小型的連續(xù)輸送設備，結構簡單。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:由輸送量公式，可以得出轉速n222604dDdQK snK 3-2122152dQnK K rsDd式中，n為螺旋轉數(shù)(r/ min)，s為螺旋螺距(m)，為螺旋葉片外徑與料槽內(nèi)壁最小間隙，一般為515mm。一般說來 ，螺旋轉速加快，生產(chǎn)能力提高。但是當轉速超過一定的極限值時，物料會因為離心力過大而向外拋，以致無法輸送，所以轉速n還需要有一定的限定，不能超過某一極限值。實際轉速與最大轉速之間有一定的限定關系：22maxRRg即

59、22RngRRnkgR即 2,22kggAnAkrRD式中式中，D一螺旋直徑(m)，A-物料綜合特性系數(shù)。如果計算得到的轉速太高，則應對計算出的螺旋軸徑 D、d、s 值適當調(diào)整查表可得 A=35，又有 D=0.250m。計算可得：極限轉速=70（） 。圓整為下列轉1nminr速：20、30、35、45、60、75、90、120、150、190。故取螺旋轉速為 n=60minr。minr河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文）34 傳動功率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

60、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;(5) 物料被攪拌所產(chǎn)生的阻力;(6) 軸承的摩擦