《螺旋式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》6100字（論文）

螺旋式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要螺旋式輸送機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)類型的連續(xù)輸送機(jī)器，在人們的日常生活中可以經(jīng)常見到，同時也是現(xiàn)代化生產(chǎn)和運(yùn)輸不可或缺的重要設(shè)備之一。螺旋式輸送機(jī)的大范圍應(yīng)用可以提高勞動生產(chǎn)率以及實(shí)現(xiàn)物料輸送過程的快速化準(zhǔn)確化，這對需要實(shí)現(xiàn)物料快速高效運(yùn)輸?shù)墓ぷ饔珊艽蟮膸椭?。對于螺旋式輸送機(jī)來說，在設(shè)計(jì)及使用中依舊存在缺陷，例如設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)出現(xiàn)偏差等。就目前來說，設(shè)計(jì)螺旋式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)還是用經(jīng)驗(yàn)公式來設(shè)計(jì)，但是在公式中參數(shù)的選擇過程中，一般是參考設(shè)計(jì)手冊然后憑借以往的經(jīng)驗(yàn)確定參數(shù)。在這種情況下，很容易形成固定的套路，一旦參數(shù)選擇錯誤就會出先無法安裝的情況，所以需要更加科學(xué)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)。本文對于螺旋式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)展開說明，闡述了螺旋式輸送機(jī)的種類和工作現(xiàn)狀，并且對于螺旋式輸送機(jī)的工作原理進(jìn)行了完整的說明，參照各種機(jī)械手冊以及文獻(xiàn)來完整設(shè)計(jì)螺旋式輸送機(jī)。本文中螺旋式輸送機(jī)是專為碎石膏的運(yùn)輸設(shè)計(jì)，主要是對輸送量的大小和確定路線設(shè)計(jì)，選擇合適的減速器和電動機(jī)，最終實(shí)現(xiàn)碎石膏的合理高效快速運(yùn)輸。關(guān)鍵詞：螺旋式輸送機(jī)；碎石膏運(yùn)輸；連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械目錄 緒論 11.1螺旋式輸送機(jī)的應(yīng)用范圍 11.2螺旋式輸送機(jī)的研究目的 11.3螺旋式輸送機(jī)的工作原理以及特點(diǎn) 1螺旋式輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2螺旋式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢 2螺旋式輸送機(jī)的具體設(shè)計(jì) 32.1螺旋軸的設(shè)計(jì) 32.2螺旋葉片直徑的設(shè)計(jì) 42.3進(jìn)出料口的設(shè)計(jì) 52.4螺旋殼體的設(shè)計(jì) 62.5傳動功率的確定 7螺旋式輸送機(jī)的外形及驅(qū)動裝置設(shè)計(jì) 8.1螺旋式輸送機(jī)外形及尺寸 83.2螺旋式輸送機(jī)的驅(qū)動裝置選擇 83.3螺旋式輸送機(jī)的軸承選擇 1螺旋式輸送機(jī)的安裝使用及維護(hù) 14.1螺旋式輸送機(jī)安裝技術(shù)條件 14.2螺旋式輸送機(jī)的使用與維護(hù) 1結(jié)論 1參考文獻(xiàn) 1附錄 11緒論1.1螺旋式輸送機(jī)的應(yīng)用范圍螺旋式輸送機(jī)的大規(guī)模應(yīng)用可以提高工作過程中的生產(chǎn)率，減少操作者的勞動，做到物品輸送過程的機(jī)械化生產(chǎn)，具有非常大的意義。螺旋式輸送機(jī)在生活中的各方面都有非常普遍地使用，幾乎涉及每一個行業(yè)。在鋼鐵、建筑以及許多重工業(yè)部門中，螺旋式輸送機(jī)普遍是用于運(yùn)輸大型貨物，例如碎石膏，小麥，大豆，砂石等等。許多機(jī)械化制造工程中，其生產(chǎn)過程中不可或缺的設(shè)備之一就是螺旋式輸送機(jī)。如今生產(chǎn)輸送各類型的零部件和產(chǎn)品的物料，不僅能使車間的輸送和加工過程更加機(jī)械化，而且能達(dá)到極高的自動化程度。在許多工程項(xiàng)目中，螺旋式輸送機(jī)也都有大規(guī)模地使用REF_Ref15100\r\h[1]。如今，螺旋式輸送機(jī)完全成為機(jī)械化車間流水工作的基石，同時也是現(xiàn)代化生產(chǎn)高質(zhì)量生產(chǎn)的主要象征。未來在我國的現(xiàn)代化發(fā)展過程中，螺旋式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)將會被更廣泛的應(yīng)用。1.2螺旋式輸送機(jī)的研究目的螺旋式輸送機(jī)在我國研發(fā)相對早一些，在各樣不同種類的機(jī)械中，螺旋式輸送機(jī)屬于連續(xù)輸送類型的機(jī)械，主要用螺旋的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行工作，使物料按規(guī)定路線向目標(biāo)進(jìn)行運(yùn)輸。螺旋式輸送機(jī)一般用于物料運(yùn)輸，用螺旋式輸送機(jī)能使物料在規(guī)定的運(yùn)輸線路上，即從啟動后的裝載到最終的卸載路線上做完整個運(yùn)動過程。而且螺旋式輸送機(jī)一般采用固定式安裝的方式。螺旋輸送機(jī)具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、造價便宜、工作可靠穩(wěn)定、噪音小、維護(hù)成本低、便于加長輸送距離等優(yōu)點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)布局上，它也非常靈活，一般為水平布置，也可以傾斜或者垂直布置，因此得到廣泛的應(yīng)用。螺旋輸送機(jī)一般用于較小塊狀的物料、顆粒狀的物料以及黏性較低的干粉物料，如爐渣、干河砂、散煤、石灰、水稻、小麥、玉米粉等。從外形方面來看，其分為U型螺旋輸送機(jī)和管狀螺旋輸送機(jī)。這臺碎石膏螺旋式輸送機(jī)可以完成碎石膏的輸送，使碎石膏按照規(guī)定的路線運(yùn)輸，減少環(huán)境污染，增加工作效率，從而提高經(jīng)濟(jì)收益。1.3螺旋式輸送機(jī)的工作原理以及特點(diǎn)1.螺旋式輸送機(jī)的工作原理是輸送機(jī)用螺旋軸的轉(zhuǎn)動，使物料產(chǎn)生順著螺旋面進(jìn)行運(yùn)動，這就讓物料在螺旋的推動下沿著規(guī)定路線運(yùn)行，進(jìn)而完成物料的水平運(yùn)輸。2.螺旋式輸送機(jī)具有以下特點(diǎn)：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裝載卸載方便。④占地面積小。⑤能實(shí)現(xiàn)密封輸送。1.4螺旋式輸送機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀在國內(nèi)，雖然螺旋式輸送機(jī)的研究方向非常繁雜，但是主要的研究方向還是水平螺旋式輸送機(jī)。由于螺旋式輸送機(jī)的傳輸功率主要是和物料與槽面的摩擦阻力有關(guān)，所以螺旋葉片的設(shè)計(jì)就決定了輸送機(jī)的功率。如果要增加螺旋式輸送機(jī)的功率，就要仔細(xì)考慮螺旋葉片的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到高效運(yùn)輸?shù)乃健Ｄ壳皩τ诼菪捷斔蜋C(jī)的研究逐漸轉(zhuǎn)向角度多變的輸送機(jī)，而且減少了機(jī)構(gòu)的繁瑣設(shè)計(jì)，優(yōu)化了以前的輸送機(jī)缺點(diǎn)，減少了經(jīng)濟(jì)消耗，而且更加容易維修，是對以前螺旋式輸送機(jī)的全面超越。由此可以看出國內(nèi)的螺旋式輸送機(jī)正在往更加精良的方向上發(fā)展，每過一段時間都有新的研究成果出現(xiàn)，未來一定可以設(shè)計(jì)出更好的螺旋式輸送機(jī)，滿足更多不同條件下的工作。1.5螺旋式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢考慮到螺旋式輸送機(jī)的現(xiàn)狀，未來的發(fā)展趨勢將會向以下方面傾斜：1.容量更大，使用壽命更長。這樣可以降低經(jīng)濟(jì)成本，增加經(jīng)濟(jì)收益。2.人工智能化的突破。未來可以有智能化的管理以及設(shè)備的自動化安裝和維修。3.復(fù)合類型的材料進(jìn)行輸送，這樣可以運(yùn)輸大塊物料，增加螺旋式輸送機(jī)的容錯率。4.增加螺旋式輸送機(jī)的應(yīng)用區(qū)域。未來要讓輸送機(jī)在惡劣環(huán)境中也可以進(jìn)行正常的運(yùn)行。5.新的保護(hù)環(huán)境設(shè)計(jì)，減少環(huán)境污染，使工作過程中減少塵土。6.螺旋使輸送機(jī)進(jìn)行各種傾角的設(shè)計(jì)。就目前來說僅靠水平和垂直輸送已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在生產(chǎn)過程中輸送的需要。2螺旋式輸送機(jī)的具體設(shè)計(jì)螺旋式輸送機(jī)一般是螺旋軸、螺旋葉片、進(jìn)出料口以及機(jī)殼等結(jié)構(gòu)組成。2.1螺旋軸的設(shè)計(jì)螺旋轉(zhuǎn)速低時，阻滯物料流對物料運(yùn)動的影響并不顯著。一旦螺旋轉(zhuǎn)速超過臨界轉(zhuǎn)速，物料就會產(chǎn)生垂直于輸送方向的跳躍翻滾，起到攪拌物料而不是軸向推進(jìn)的作用，此時，物料輸送效率降低，浪費(fèi)能源，加速設(shè)備磨損，造成危險(xiǎn)的工作環(huán)境。因此，為了避免這種現(xiàn)象，螺旋的轉(zhuǎn)速不得超過其臨界轉(zhuǎn)速。1.螺旋軸螺距螺距確定了螺旋的升角以及物料運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)動面，因此螺距的確定會決定物料的整個運(yùn)輸過程由此可得：（2-1）計(jì)算螺距:sKD根據(jù)設(shè)計(jì)的碎石膏螺旋式輸送機(jī)是水平放置，所以取k值為1，所以螺距s為0.25m。2.螺旋軸直徑由于螺旋軸徑的設(shè)計(jì)能確定葉片升角的范圍，而且也能確定輸送物體的速度范圍。因此由螺旋面與其阻力的關(guān)系以及速度的波動范圍就能確定正確的的軸徑與螺距的關(guān)系[3]。輸送的的物體在螺旋面上受力大小為（為螺旋升角）（2-2）因?yàn)槁菪亲畲笫前l(fā)生在在葉片根部，所以在這種情況下出現(xiàn)最小輸送軸向力[4]。公式應(yīng)滿足關(guān)系，即（2-3）將帶入式中，可得：（2-4）要確定軸徑要滿足運(yùn)輸物料時要有確定的軸向速度，并且要求其圓周速度小于軸向速度[5]。因此要滿足公式：（2-5）由上式計(jì)算，取0.3，d（0.48-0.53）?？紤]以上情況最終可確定螺旋軸的直徑d為65mm。3.功率的確定螺旋軸的功率需要通過公式2-6計(jì)算：（2-6）式中

指螺旋軸上需要的功率（）。

指螺旋式輸送機(jī)的水平投影大小（m）。

指物料的阻力系數(shù)。其中取1，取1.2，由式2-6得

2.2螺旋葉片直徑的確定螺旋葉片見圖2-1：圖2-1螺旋葉片實(shí)體式葉片展開圖式中 Q指輸送能力（t/h），K指物料特性系數(shù)，指填充系數(shù)，C指傾斜系數(shù)。查表得K=0.6，=0.3，C=1.2[6]。由此可得D=0.23m。螺旋直徑還要進(jìn)行校核：1.未分選的物料，要固定到:D(8～10)2.分選的物料，要固定到:D(4～6)顯然螺旋直徑合適。2.3進(jìn)出料口的確定1.進(jìn)料口在螺旋式輸送機(jī)的第一節(jié)安裝進(jìn)料口，參照表2-1。表2-1進(jìn)料口安裝尺寸表直徑（D/mm）安裝尺寸(mm)ABCC1td25026534032513539結(jié)構(gòu)如圖2-2。圖2-2進(jìn)料口設(shè)計(jì)圖2.出料口在螺旋輸送機(jī)的最后一節(jié)安裝出料口，參照表2-2。表2-2出料口安裝尺寸表直徑（D/mm）安裝尺寸（mm）ABCDEtd2502603803302101049其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。圖2-3出料口設(shè)計(jì)圖2.4螺旋殼體的設(shè)計(jì)圖2-4螺旋殼體設(shè)計(jì)圖殼體作為螺旋式輸送機(jī)的承載裝置，主要是螺旋槽體和機(jī)蓋的設(shè)計(jì)。因?yàn)橐褭C(jī)蓋安裝好，所以就需要把其放在螺旋槽的上面。根據(jù)螺旋式輸送機(jī)殼體輸送不同類型的物料來確定其中的厚度[7]，本次設(shè)計(jì)機(jī)殼的厚度為6mm。同時間隙取為9mm。見圖2-4。2.5傳動功率的確定螺旋式輸送機(jī)的高效傳動要求主要是為了減少在物料運(yùn)過程中產(chǎn)生的能量[8]：①使物料升高所需要的能量損失；②物料在輸送過程中產(chǎn)生摩擦而導(dǎo)致的損耗；③中端軸承和尾端軸承接觸點(diǎn)的摩擦導(dǎo)致的損耗。物料在輸送過程中的阻力影響螺旋式輸送機(jī)的傳動效果，主要由以下構(gòu)成：1.物料對螺旋的阻力；2.物料向上輸送時的阻力；3.物料軸承下方的沉積阻力；4.軸承的摩擦阻力；設(shè)P0為總軸功率，為裝載輸送功率,為空載輸送功率，為附加功率，分別計(jì)算功率，，，在公式中，Q指生產(chǎn)能力(t/h)，L指輸送長度的大小，D指螺旋外徑的大小。由已知條件，將數(shù)據(jù)帶入公式計(jì)算可以得到：=0.52kW；=0.13kW；=0kW。所以，P（2-8）1.1～1.5內(nèi)確定。指驅(qū)動裝置的總傳動效率。因此選擇K=1.3，=0.9，帶入公式得：P=1.2kW。3螺旋式輸送機(jī)的外形及驅(qū)動裝置設(shè)計(jì)如今在工程中，螺旋式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)還是憑借技術(shù)人員在工作過程中所積累的經(jīng)驗(yàn)，而且用比較傳統(tǒng)的方式開展設(shè)計(jì)，工作量非常大。在水平螺旋式輸送機(jī)的現(xiàn)實(shí)操作中，還有許多問題要解決，比如輸送機(jī)的輸送量較低，功率低，物料可能堵塞等。3.1螺旋式輸送機(jī)外形及尺寸LS型螺旋式輸送機(jī)長度一般以0.5m劃分，可以根據(jù)需求確定。其軸承一般情況下使用滑動或滾動結(jié)構(gòu)，因?yàn)橛没瑒踊蛘邼L動結(jié)構(gòu)可以使其阻力減少，增加耐磨性和密封性，同時可以根據(jù)需求配置報(bào)警裝置[9]。LS型螺旋式輸送機(jī)如圖3-1：圖3-1LS型螺旋式輸送機(jī)本文設(shè)計(jì)最終選用LS250型螺旋式輸送機(jī)，并且設(shè)計(jì)出其尺寸。3.2螺旋式輸送機(jī)驅(qū)動裝置確定在設(shè)計(jì)輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的過程中，還要考慮以下問題：1.運(yùn)行過程中的裝卸要用合適的裝載方式。2.當(dāng)啟動無法順利進(jìn)行時，就要在螺旋式輸送機(jī)中加上緩沖倉來增加系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和適應(yīng)能力。3.環(huán)保要求。如果出現(xiàn)粉塵的情況下，要用密封輸送或是增加必須的除塵裝置。4.零部件的標(biāo)準(zhǔn)化選擇。使用標(biāo)準(zhǔn)化零件使更換維修更加方便。5.盡量使用距離遠(yuǎn)、運(yùn)量多的輸送機(jī)。目的是減少中間環(huán)節(jié)，所以要用一臺相對距離更遠(yuǎn)一些的螺旋式輸送機(jī)來替換距離近的螺旋式輸送機(jī)。LS型螺旋式輸送機(jī)有許多種類不同的驅(qū)動裝置，本文的設(shè)計(jì)最終確定選用YJ型驅(qū)動裝置。如圖3-2。圖3-2YJ型驅(qū)動裝置YJ型驅(qū)動裝置的選用：1.YJ型驅(qū)動裝置的配置形式見表3-1[10]：表3-1減速器配置形式表螺旋軸轉(zhuǎn)速（r/min）2035457590Y系列電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速（r/min）10001500150015001500極數(shù)64444ZQ型減速器傳動比4941322116裝配方式50-IZ40-IZ32-IZ25-IZ16-IZ2.YJ型驅(qū)動裝置的確定要滿足表3-2[11]：表3-2螺旋式輸送機(jī)許用長度表轉(zhuǎn)速（r/min）輸送量（m3/h）編號電動機(jī)減速器許用長度（m）5614一號Y112M-4-4ZQ3-i-I32二號Y90L-4-1.5ZQ2-i-I14三號Y132S-4-5.5ZQ4-i-I374511一號Y90L-4-1.5ZQ3-i-I45二號Y10L-4-.2ZQ3-i-I22三號Y10L-4-3ZQ3-i-I35查表3-1以及3-2可以確定二號電動機(jī)以及三號減速器裝置。3.3螺旋式輸送機(jī)的軸承選擇螺旋式輸送機(jī)一般在減速器的頭部，輸送機(jī)的尾部以及中間連接處需要滾動軸承來連接，既頭部軸承，尾部軸承和中間軸承。螺旋式輸送機(jī)的滾動軸承選擇參考表3-3[12]：表3-3軸承參數(shù)許用表名稱型號數(shù)量代號LS100LS200LS250LS315LS500頭部軸承GB297-64173077311731273147320尾部軸承GB281-64112051207121012121214中間軸承GB276-64大量8020580209802108021280218頭部軸承和端部機(jī)架如圖3-3所示：圖3-3頭部軸承和端部機(jī)架中間軸承如圖3-4所示：圖3-4中間軸承尾部軸承和端部機(jī)架如圖3-5所示：圖3-5尾部軸承和端部機(jī)架4螺旋式輸送機(jī)的使用和維護(hù)4.1螺旋式輸送機(jī)的安裝條件輸送機(jī)準(zhǔn)確的安裝是未來使用良好的條件之一，在使用時的安裝一定要穩(wěn)妥地進(jìn)行安裝，而且要滿足技術(shù)條件的需要[13]。1.安裝輸送機(jī)最少要在輸送機(jī)正式安裝的前半個月實(shí)現(xiàn)澆灌,目的是為了地基可以完全承受輸送機(jī)，要確定輸送機(jī)在啟動時的穩(wěn)定性。2.輸送機(jī)一定要確定零件是否染上灰塵，如果有灰塵要進(jìn)行處理。3.螺旋體的機(jī)殼與外徑的間隙大小關(guān)系要滿足表4-1的規(guī)定。表4-1螺旋間隙范圍 螺旋公稱直徑D1001502503204005506308201000間隙61012.51520輸送機(jī)的中間軸承要緊靠固定于機(jī)殼上，同時要和附近的螺旋連接且能使軸承均勻轉(zhuǎn)動,無任何停頓的現(xiàn)象，還需要滿足滾動軸承的同軸度符合表4-2規(guī)定。表4-2同軸度范圍螺旋機(jī)長度（cm）1-1616-3031-5556-80同軸度（mm）Ф3.0Ф4.0Ф5.0Ф6.0輸送機(jī)驅(qū)動裝置的同軸度要滿足需求2.輸送機(jī)的底座要先固定然后擰螺釘。3.所有的螺釘都要擰緊到穩(wěn)定的程度。4.輸送機(jī)安裝完成后應(yīng)檢查各個存油處是否有足夠潤滑油，如果不夠要加滿，確定無誤后進(jìn)行試車。在持續(xù)5個小時以上的連續(xù)工作后，再一次檢查輸送機(jī)的裝配，如果出現(xiàn)不符合下列情況的立刻停止，修正完成后再次進(jìn)行相同實(shí)驗(yàn)，直到成功為止。①螺旋機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)完整，無異?，F(xiàn)象的現(xiàn)象。②啟動超過2小時后軸承的溫度要小于30℃。③減速器沒有滲油現(xiàn)象，沒有異常響動，聯(lián)軸器等無故障。4.2螺旋式輸送機(jī)的維護(hù)的物料，所以軸承基本都暴露在灰塵中。在這種環(huán)境下正確的操作以及維護(hù)就能延長輸送機(jī)的壽命1.螺旋機(jī)必須空載啟動，完全運(yùn)動后才能向螺旋機(jī)加入物料。2.螺旋機(jī)啟動后，要一點(diǎn)點(diǎn)增加物料直到滿載為止，而且要勻速放入，不然會把該螺旋式輸送機(jī)的輸送通道堵住，影響物料的運(yùn)輸。3.保證輸送機(jī)零物料啟動的要求，只有機(jī)殼內(nèi)物體全部運(yùn)輸完才能停止。4.輸送過程中不能有大型物料，不然會損毀輸送機(jī)。5.輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時要固定機(jī)蓋。結(jié)論要設(shè)計(jì)一臺螺旋式輸送機(jī)，主要還是依靠材料的運(yùn)輸能力和距離以及螺旋式輸送機(jī)的運(yùn)輸速度和功率來確定方案。目前設(shè)計(jì)還是要進(jìn)行實(shí)地勘測，要考慮地形，空間，人工以及其它影響的因素。同時在設(shè)計(jì)螺旋式輸送機(jī)時，要從該螺旋式輸送機(jī)的運(yùn)輸物料，運(yùn)輸方向，運(yùn)輸空間以及其他因素，多做各種測試，進(jìn)行多次參數(shù)帶入設(shè)計(jì)，完整地設(shè)計(jì)完，再進(jìn)行模擬，最終才能完成設(shè)計(jì)符合運(yùn)輸要求的螺旋式輸送機(jī)。本文設(shè)計(jì)的碎石膏螺旋式輸送機(jī)考慮了各種因素最終才能完成設(shè)計(jì)。其傳動功率達(dá)到1.2kW，可以克服各種阻力，穩(wěn)定地輸送碎石膏。螺旋軸的螺距為0.25m，螺旋軸直徑為0.65m，螺旋軸功率為0.7835kw，螺旋葉片的直徑為0.22m，完整地設(shè)計(jì)了進(jìn)出料口和螺旋殼體，可以在輸送過程中使用。本碎石膏螺旋式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、維修方便、制造成本低，而且還大大減少了對環(huán)境的污染，給用戶帶來的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有良好的社會效益