LS螺旋運輸機設(shè)計畢業(yè)論文

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1、目 錄1 引言12 螺旋輸送機主要構(gòu)件的設(shè)計和選用1 2.1 螺旋輸送機的一般結(jié)構(gòu)1 2.1.1 螺旋輸送機的類型2 2.1.2 螺旋輸送機的特點3 2.2 螺旋輸送機的主要構(gòu)件4 2.2.1 螺旋體4 2.2.2 軸承9 2.2.3 機槽11 2.2.4 驅(qū)動裝置153 水平螺旋輸送機的工作過程分析17 3.1 物料的運動分析和葉片的設(shè)計17 3.1.1 物料的運動分析17 3.1.2 葉片的設(shè)計214 總體設(shè)計計算26 4.1 原始資料26 4.1.1 被輸送物料的名稱及特性26 4.1.2 選型要求26 4.2 螺旋輸送機的設(shè)計計算26 4.2.1 確定螺旋直徑26 4.2.2 確定螺旋

2、轉(zhuǎn)速27 4.2.3 功率的計算27 4.2.3 電機的選擇285 總體尺寸設(shè)計29 5.1 LS螺旋輸送機的外形及尺寸29 5.1.1 長度與組合30 5.2 附件尺寸30 5.2.1 進料口30 5.2.2 出料口326 用solidworks對一個主要零件進行有限元分析337 結(jié)論38 參考文獻39 致謝40 摘要 ：LS型螺旋輸送機是采用國際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,等效采用ISO1050-75標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計制造符合ZBJ1005.1-2-88專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其技術(shù)指標(biāo)先進，結(jié)構(gòu)新穎，是我國九十年代替代GX型螺旋輸送機的換代產(chǎn)品。LS型螺旋輸送機的應(yīng)用范圍：螺旋機被廣泛地使用在各種工業(yè)部門，如建材、電力、化工、

3、冶金、煤炭、機械、輕工、糧食及食品行業(yè)。 LS螺旋輸送機對輸送物料的要求，粉狀、粒狀和小塊狀物料。如：水泥、煤粉、糧食、化肥、灰渣、砂子等，物料溫度不得超過200，螺旋機不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的物料。因為這些物料在輸送時在一螺旋上，并隨之旋轉(zhuǎn)而不向前移動，或者在吊軸承處形成物料的積塞而會粘結(jié)使螺旋機不能正常工作。LS螺旋機的工作環(huán)境應(yīng)在-2050之間，允許稍微傾斜使用，最大傾角不得超過20。 本次LS螺旋輸送機設(shè)計主要分析了粉狀物料輸送的相關(guān)參數(shù)。 要求被輸送物料的名稱及特性來設(shè)計，按螺旋輸送機驅(qū)動方式，我們選擇了單端驅(qū)動。查閱了相關(guān)資料，才完成圖紙模型到圖紙數(shù)據(jù)，這都是強有力的效

4、果。關(guān)鍵詞：LS螺旋輸送機；物料；應(yīng)用范圍；技術(shù)參數(shù)。Abstract: The LS spiral conveyer uses the international standard product, equivalent uses the ISO1050-75 standard, the design manufacture conforms to the ZBJ1005.1-2-88 specialized standard. Its technical specification is advanced, the structure is novel, is our country su

5、bstitutes the GX spiral conveyers update product in the 90s. LS spiral conveyers application scope:The screw machine widely is used in each Industry sector, like building materials, electric power, chemical industry, metallurgy, coal, machinery, light industry, grain and food profession. The LS spir

6、al conveyer to transports the material the request, powdery, granular and small massive material. For example: The cement, the powdered coal, the grain, the chemical fertilizer, the ash dregs, the sand and so on, the material temperature do not surpass 200, the screw machine is not suitable transpor

7、ts the material which the instable archery target, the coherency big, easy to agglomerate. Because these materials in transportation time will cake on a screw, and along with it revolving, but not the forward motion, or will form the material in the suspension bearing place the product to fill enabl

8、es the screw machine the normal work. The LS screws machine working conditions should in - 2050, the permission incline slightly the use, the maximum inclination angle do not surpass 20. This LS spiral conveyer design has mainly analyzed the powdery material handlings related parameter. The request

9、is transported the material the name and the characteristic designs, according to the spiral conveyer drive type, we have chosen the single end actuation. Has consulted the correlation data, only then completes the blueprint model to the blueprint data, this is the powerful effect. Keyword: LS spira

10、l conveyer; Material; Application scope; Technical parameter. 1引言螺旋輸送機俗稱“絞龍”，是一種無撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送設(shè)備，它借助旋轉(zhuǎn)螺旋輸送葉片的推力將物料沿著機槽進行輸送。螺旋輸送機被廣泛地使用在各種工業(yè)部門，如建材、電力、化工、冶金、煤炭、機械、輕工、糧食及食品行業(yè)。螺旋輸送機對輸 滾動，滑輪軸承互換結(jié)構(gòu)，并設(shè)防塵密封裝置，密封件用尼龍用塑料，因而其密封性好，耐磨性強，阻力小，壽命長?；瑒虞S瓦有需加潤滑劑的鑄銅瓦，合金而磨鑄鐵瓦和銅基石墨少油潤滑瓦，出料端設(shè)有清掃裝置，整機噪聲低，適應(yīng)性強，操作維修方便，進出料口位置布置靈

11、活。 LS型螺旋輸送機的特點及應(yīng)用范圍: LS型螺旋輸送機是采用國際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,等效采用ISO1050-75標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計制造符合ZBJ1005.1-2-88專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其技術(shù)指標(biāo)先進，結(jié)構(gòu)新穎，是我國九十年代替代GX型螺旋輸送機的換代產(chǎn)品。LS型螺旋輸送機與GX型相比，其頭部、尾部軸承移至殼體外，吊軸承采用滾動，滑輪軸承互換結(jié)構(gòu)，并設(shè)防塵密封裝置，密封件用尼龍用塑料，因而其密封性好，耐磨性強，阻力小，壽命長?；瑒虞S瓦有需加潤滑劑的鑄銅瓦，合金而磨鑄鐵瓦和銅基石墨少油潤滑瓦，出料端設(shè)有清掃裝置，整機噪聲低，適應(yīng)性強，操作維修方便，進出料口位置布置靈活。 LS型螺旋輸送機的應(yīng)用范圍：螺旋機被廣泛地使用在

12、各種工業(yè)部門，如建材、電力、化工、冶金、煤炭、機械、輕工、糧食及食品行業(yè)。LS螺旋輸送機對輸送物料的要求，粉狀、粒狀和小塊狀物料，如：水泥、煤粉、糧食、化肥、灰渣、砂子等，物料溫度不得超過200，螺旋機不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的物料。因為這些物料在輸送時會粘結(jié)在一螺旋上，并隨之旋轉(zhuǎn)而不向前移動，或者在吊軸承處形成物料的積塞而使螺旋機不能正常工作。LS螺旋機的工作環(huán)境應(yīng)在-2050之間，允許稍微傾斜使用，最大傾角不得超過20。2 螺旋輸送機主要構(gòu)件的設(shè)計和選用2.1螺旋輸送機的一般結(jié)構(gòu)螺旋輸送機的一般結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。它由料槽、螺旋葉片和轉(zhuǎn)動軸組成的螺旋體、兩端軸承、中間懸掛軸承及驅(qū)

13、動裝置所組成。螺旋體由兩端軸承和中間懸掛軸承支承，由驅(qū)動裝置驅(qū)動。螺旋輸送機工作時，物料由進料口進入料槽，在旋轉(zhuǎn)螺旋葉片的推動下，沿著料槽作軸向移動，直至卸料排出。螺旋輸送機的基本機型有水平螺旋輸送機、垂直螺旋輸送機以及處于兩者之間的傾斜螺旋輸送機。此外，還有許多其他型式的兼有工藝過程和特殊作用的螺旋輸送機。2.1.1螺旋輸送機的類型1. 水平螺旋輸送機水平螺旋輸送機多采用“U”形槽體（也可采用圓筒槽體）、較低的螺旋轉(zhuǎn)速及固定安裝的結(jié)構(gòu)，見圖1-1。輸送機工作時，物料從輸送機的一端加入槽體，被輸送到槽體的另一端或在任一希望的中間位置經(jīng)槽體底部的開口卸出。2. 傾斜螺旋輸送機輸送傾角20o的螺旋

14、輸送機，一般與水平螺旋輸送機的結(jié)構(gòu)相同。輸送傾角為20o90o的螺旋輸送機，一般采用短螺距螺旋及圓筒壯槽體，螺旋體的轉(zhuǎn)速也需增加，其結(jié)構(gòu)如同垂直螺旋輸送機，如圖1-2。3. 垂直螺旋輸送機 垂直螺旋輸送機可垂直提升一般的散狀物料，物料顆粒大小一般12mm。垂直螺旋輸送機的槽體為封閉的圓筒，螺旋體的轉(zhuǎn)動可采用底部驅(qū)動或頂部驅(qū)動。垂直螺旋輸送機的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，所占空間位置小，制造成本底；缺點是輸送量小，輸送高度一般不超過8m。2.1.2螺旋輸送機的特點螺旋輸送機的主要優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，易于維修，機槽密閉性較好，可以多點進料和多點卸料，一臺輸送機可同時向兩個方向輸送物料，在輸送過程中還

15、可以進行物料的混合、攪拌、松散、加熱和冷卻等工藝過程。螺旋輸送機的主要缺點：在輸送過程中，由于物料與機槽及螺旋體的摩擦以及螺旋體對物料的攪拌翻動，致使機槽和螺旋葉片易于磨損，同時對物料具有一定的破碎作用，且輸送功率消耗較大。螺旋輸送機對超載敏感，需要均勻進料，否則容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。當(dāng)螺旋輸送機傾斜或垂直布置時，其功率將大大下降；輸送長度受到限制。螺旋輸送機適宜輸送粉狀、顆粒狀和小塊狀物料，不適宜輸送長纖維狀、堅硬大塊狀、易黏結(jié)成塊及易破碎的物料（特殊型式的螺旋輸送機也可以輸送成件物品，如袋、包、箱等）。螺旋輸送機主要用于距離不太長的水平輸送，或小傾角輸送，少數(shù)情況亦用于大傾角和垂直輸送。水平輸

16、送長度一般小于40m，最長不超過70m。傾斜輸送高度一般不超過15m。垂直輸送高度一般不大于8m。它的某些變形常被用作喂料、計量、攪拌、烘干、仁殼分離、卸料以及連續(xù)加壓等設(shè)備。2.2螺旋輸送機的主要構(gòu)件2.2.1螺旋體螺旋體是由螺旋軸和焊接在軸上的螺旋葉片組成。 根據(jù)輸送工藝的要求，螺旋葉片有多種形式，常用的有滿面式、帶式、齒式、和槳式四種。如圖2-1所示圖2-1a所示為滿面式螺旋葉片。螺旋葉片的一邊緊貼在軸上，形成完整的螺旋面。這種葉片的構(gòu)造簡單，輸送能力強，適宜輸送散落性較好的、干燥的顆粒狀或粉狀物料，是使用最廣泛的葉片形式。最常用的螺旋葉片為正螺旋面（又稱直母線螺旋面）。正螺旋面的母線是

17、一條垂直于螺旋軸的直線。當(dāng)該直線繞軸線作均勻轉(zhuǎn)動且沿軸向作勻速直線運動時，所形成的曲面為等距正螺旋面。若該直線沿軸向變速移動，所形成的曲面為變距螺旋面。當(dāng)母線與軸線不垂直時所形成的螺旋面稱為非正螺旋面（又稱彎曲母線螺旋面）。采用母線為曲線的螺旋葉片可以提高螺旋輸送機的輸送效率，但是由于此種葉片難以制作，因而很少采用。圖2-1b所示為帶式螺旋葉片。螺旋葉片的一邊通過桿件與軸相連，形成帶式的螺旋面。這種葉片適宜輸送小塊狀的或粘滯性的物料。由于粘性物料易于粘附在實面螺旋葉片及軸上，而帶狀葉片和軸之間留有空間，因此可避免物料粘附和堆積。這種葉片對物料有較強的攪拌作用，但生產(chǎn)率較低。 滿面式螺旋葉片構(gòu)造

18、簡單，輸送能力強，適宜輸送散落性較好的、干燥的顆粒狀或粉狀物料，是使用最廣泛的葉片形式。初步選用滿面式螺旋葉片。根據(jù)原始數(shù)據(jù)D=500mm，則初步計算螺旋軸直徑取系數(shù)為0.2，計算得d=100mm螺旋葉片的螺距s可根據(jù)輸送機的布置形式、輸送物料的特性以及螺旋直徑來選取，通常采用推薦的標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑時，因此，螺距s可寫成通式s=kD。取k=0.8，計算得s=400mm螺旋葉片上任一點的法線與螺旋軸線的夾角稱該點的螺旋升角。螺旋升角由下式確定。式中：s螺距（m）D1該點所在螺旋線的直徑（m）所以，螺旋葉片的外側(cè)升角外和內(nèi)側(cè)升角內(nèi)分別為式中：D螺旋體的外徑（m）d螺旋軸的外徑（m）因為D

19、d，故內(nèi)外，即螺旋葉片的外側(cè)升角外最小，內(nèi)側(cè)升角內(nèi)最大。圖2-2是滿面式螺旋葉片的展開圖。根據(jù)螺旋葉片在轉(zhuǎn)動軸上盤繞方向的不同，可將螺旋葉片分為左旋和右旋兩種。一種簡單判斷螺旋旋向的方法如2-3圖所示。面對螺旋葉片，如果螺旋葉片的邊緣順右臂傾斜則為右螺旋，順左臂傾斜則為左螺旋。物料的輸送方向是由螺旋葉片的旋向及轉(zhuǎn)動軸的旋轉(zhuǎn)方向來決定的。物料的輸送方向可采用左、右手定則來判別。右螺旋用左手判別，左螺旋用右手判別。彎曲的四指表示軸的旋轉(zhuǎn)方向，而拇指所指方向即為物料的輸送方向。如圖2-3所示。在同一軸上盤繞兩種旋向的螺旋葉片，可同時進行兩個方向的物料輸送。在工業(yè)上螺旋輸送機的螺旋葉片通常采用厚度為2

20、mm12mm的35號及45號鋼制成。在使用過程中，螺旋葉片尤其是葉片的外緣磨損較快，為了增加葉片的耐磨性，可對其進行熱處理，使葉片表面硬化。螺旋輸送體的形成通常是先用鋼板制成分段螺旋葉片，再將分段的螺旋葉片彼此對焊在一起，并將其焊接固定在螺旋軸上，即組成螺旋體。螺旋體的制作方法主要有以下幾種。纏繞成形法：將帶鋼纏繞在螺旋形模具的空隙內(nèi)強制成形。纏繞時葉片外緣容易產(chǎn)生裂紋，葉片橫截面容易發(fā)生彎曲，而且每種規(guī)格的葉片都要有專用的模具。冷軋成形法：將帶鋼通過冷軋機上一對錐形軋輥的輾壓，形成連續(xù)多圈的環(huán)狀件，再令其通過螺旋分導(dǎo)裝置，則成為具有左（右）旋向并有一定螺距的螺旋葉片。這種方法制作的葉片其根部

21、較厚，外邊緣較薄。拉制成形法：先將鋼板沖裁成帶缺口發(fā)平面圓環(huán)，再經(jīng)過沖壓或錘鍛加工成一定螺距的螺旋葉片，然后將若干個這樣的螺旋葉片焊接或鉚接的、成一串連續(xù)的螺旋面。用此方法生產(chǎn)的螺旋葉片整體厚度相同，但制造效率低而勞動強度較大。根據(jù)實際需求，螺旋葉片我們采用左旋方式，葉片采用厚度為8mm的45號鋼制成。在使用過程中，因葉片的外緣磨損較快，為了增加葉片的耐磨性，對螺旋葉片進行熱處理。螺旋輸送機的軸一般采用空心軸（鋼管）制成。這是因為軸體承受相同扭矩的情況下，空心軸所需的材料和重量都要比實心軸節(jié)省，且相互之間的連接也較方便。為了便于制造和裝配，螺旋體一般制成24m長的節(jié)段，使用時將各節(jié)段連接起來。

22、在軸與軸的連接處和安裝軸承處需使用一小段實心軸，其聯(lián)接方法如2-4圖所示。即在聯(lián)接處將實心軸伸入空心軸內(nèi)，再在空心軸外面套一段長約150mm的套筒，然后再用螺栓按相互垂直方向?qū)Υ┨淄才c兩軸緊固。當(dāng)采用此種聯(lián)結(jié)時，螺旋葉片應(yīng)與套筒連接在一起。另一種聯(lián)結(jié)方法是將實心軸伸入空心軸內(nèi)，再用幾只相適應(yīng)的螺釘或銷釘固定。此種方法主要用于快速螺旋輸送機螺旋軸的連接。螺旋軸的直徑d與所傳遞的扭矩有關(guān)。單純輸送礫石一般采用滿面式螺旋葉片的輸送機，其螺旋軸的直徑常根據(jù)下述關(guān)系式確定。（摘自機械設(shè)計） 式中，D螺旋直徑（mm）。當(dāng)螺旋直徑D較大時應(yīng)取該范圍的下限，反之取該范圍的上限，但選用后仍應(yīng)對軸的強度進行校核。

23、幾種常用螺旋軸的系列尺寸見下表2-1表2-1 水平螺旋輸送機螺旋體與螺旋軸的系列尺寸螺旋體直徑D(mm)100160200250315400500螺旋軸直徑d(mm)303642486070100 在正常情況下冷軋鋼的軸是可以滿足的；當(dāng)輸送有腐蝕性或污染的物料也可采用不銹鋼軸。輸送機采用無潤滑的鐵制懸掛軸承時要用淬火的聯(lián)結(jié)軸。而表面淬火的懸掛軸承要求配用表面淬火的軸。根據(jù)介紹，我們設(shè)計的螺旋輸送機的軸材料選用45號鋼，采用空心軸（鋼管）制成，這樣軸體承受相同扭矩的情況下，空心軸所需的材料和重量都要比實心軸節(jié)省，且相互之間的連接也較方便。為了便于制造和裝配，螺旋體選用2m、4m、4m長的三節(jié)段，

24、使用時將各節(jié)段連接起來。在軸與軸的連接處和安裝軸承處需使用一小段實心軸，其聯(lián)接方法如2-4圖所示。螺旋軸的直徑d與所傳遞的扭矩有關(guān)。單純輸送礫石一般采用滿面式螺旋葉片的輸送機，其螺旋軸的直徑常根據(jù)下述關(guān)系式確定。式中，D螺旋直徑（mm）。由于螺旋直徑D較大時應(yīng)取該范圍的下限，我們選取0.2，得d=80mm?？招妮S壁厚=20mm，=d1/d=(d-2)/d=40mm/80mm=0.5。則由前面的總體計算我們可知，P=4.67KW，則軸的扭矩為則軸的最大切應(yīng)力為所以螺旋軸滿足強度要求。2.2.2軸承螺旋輸送機的軸承根據(jù)其安裝位置和作用，可分為頭部軸承、尾部軸承和中間懸掛軸承三種。頭部軸承又稱首端軸

25、承，位于輸送機的驅(qū)動端（卸料端）。頭部軸承除了承受徑向載荷外，還要承受軸向載荷，因此該端采用止推軸承。這樣的布置可使螺旋軸承受拉力，其工作條件比承受壓力好。因為軸向壓力會使螺旋軸受壓而發(fā)生撓曲。頭部軸承的結(jié)構(gòu)如2-5圖所示。螺旋加料機和某些短的螺旋輸送機也可采用加料端驅(qū)動，此時螺旋處于受壓狀態(tài)。尾部軸承又稱末端軸承，通常采用雙列向心球面軸承，主要承受徑向載荷和少量的軸向載荷。頭部和尾部軸承常用凸緣安裝式，軸承裝于殼體兩端的端蓋外側(cè)，以便檢修和更換。對于長度在3m以上的螺旋輸送機，為了避免螺旋軸受力彎曲，每隔2m左右應(yīng)設(shè)置一中間懸掛軸承。由于螺旋葉片在懸掛軸承處必須斷開，為了防止物料在此處堵塞，

26、懸掛軸承的斷面尺寸和長度尺寸都應(yīng)盡量小。懸掛軸承一般采用滑動軸承，其軸襯由青銅、減磨鑄鐵、青銅及巴氏合金、硬質(zhì)合金及硬鐵、油浸木材或其他耐磨 材料制成。在某些情況下，也可采用滾動軸承進行可靠的密封。在各種情形中，軸承都要裝設(shè)潤滑油杯以進行潤滑。常用懸掛軸承的結(jié)構(gòu)如2-6圖所示圖2-6在設(shè)計時中間懸掛軸承我們選用滾動軸承。 懸掛軸承安裝在機槽兩側(cè)壁上緣的角鋼上，通過螺栓及兩個螺母并緊。懸掛軸承座在支承角鋼上應(yīng)可以縱向移動，保持浮動狀態(tài)，不得使懸掛軸承座固定在支承角鋼上。當(dāng)輸送磨磋性較大的物料時，接近中間懸掛軸承處的螺旋面承受的推力較大，所以應(yīng)將該部分的螺旋面加厚。很多情況下都要求對霎時間頭部和尾

27、部設(shè)置軸的防塵密封。采用密封壓蓋及槽體端部密封來防止槽體里的粉塵進入軸承或防止水分沿軸進入槽內(nèi)。采用密封的滾動懸掛軸承，軸蓋上有防塵密封結(jié)構(gòu)，常用在不易加油，不加油或油對物料有污染的地方，密封效果好，壽命長，輸送物料溫度80。為滑動軸承，設(shè)有防塵密封裝置，有鑄銅瓦、合金耐磨鑄鐵瓦等，常用在輸送物料溫度較高（80）或輸送液態(tài)物料。2.2.3機槽螺旋輸送機的機槽主要有U字型和圓筒型兩種。圖2-7所示是水平螺旋輸送機機槽的形式。帶有角鋼法蘭的截面為U字型的鋼制螺旋槽體是最常用的，U字型機槽一般用210mm的薄鋼板制成，其兩側(cè)壁垂直，底部呈半圓形，兩側(cè)壁的上端邊沿焊有縱向角鋼，用以固定蓋板及增強機槽的

28、剛性，同時也用以固定懸掛軸承。機槽半圓的內(nèi)徑應(yīng)大于螺旋葉片的半徑，使其形成48mm的間隙。為了便于制造和安裝，每節(jié)機槽長約24m，節(jié)邊用角鋼加固并做成法蘭邊，以便用螺栓連接。機槽總長度超過3.5m時，為了避免其彎曲下垂，應(yīng)每隔23m設(shè)置一支架承托。折邊法蘭的U型槽體，頂部法蘭是由同一塊鋼板折邊加工而成的槽體，這樣制成的槽體重量輕而堅固?；顒拥椎腢型槽體快速、方便地清理輸送機內(nèi)部的場合，該槽體由上部剛性的槽鋼與下部半圓形截面槽體所構(gòu)成，半圓形槽體的一邊為鉸接，另一邊則采用彈簧卡子夾緊或其他形式的快開聯(lián)結(jié)裝置。帶有夾套的槽體在其夾套上焊有換熱介質(zhì)的進出口管，這種槽體廣泛用于加熱、冷卻或干燥被輸送的

29、物料。矩形槽體適合于磨琢性強的物料。允許物料滯留在槽底，這樣可以防止物料和槽底的直接摩擦。為了對機槽進行封閉，機槽上部安裝有薄鋼板制成的蓋板。蓋板用螺栓固定在槽體上端的角鋼法蘭上，或用彈簧卡子緊夾在槽體上。蓋板可以開啟，以便對機槽進行必要的檢查。對要求防塵的頂蓋還要在蓋板下加墊密封。在蓋板上開有進料口，在機槽底部開有卸料口，進料口和卸料口常做成方形（有時也采用圓形進料口），以便安裝料管和平板閘門，如圖2-8所示。閘門控制常用手推式、齒條式及電動推桿式幾種。根據(jù)設(shè)計需要我們采用U字型。因為帶有角鋼法蘭的截面為U字型的鋼制螺旋槽體是最常用的。由于運輸?shù)[石的螺旋輸送機對機槽的損傷較大，所以機槽由10

30、mm的薄鋼板制成，其兩側(cè)壁垂直，底部呈半圓形，兩側(cè)壁的上端邊沿焊有縱向角鋼，用以固定蓋板及增強機槽的剛性，同時也用以固定懸掛軸承。為了便于制造和安裝，所設(shè)計的機槽為4m、4m、2m三節(jié)，為了避免其彎曲下垂，從輸送端每隔4m設(shè)置一支架承托。其具體尺寸數(shù)據(jù)見總體設(shè)計。因為機槽較長，采用折邊法蘭的U型槽體。活動頂蓋的與槽體的聯(lián)結(jié)為簧卡子夾緊，蓋板可以開啟，這樣便于需要時較快地打開頂蓋。圖2-8進、出料口一般在全機安裝固定后，根據(jù)工藝需要現(xiàn)場開口焊接。注意不要進、出料口位置安排在兩端的軸承處和中間懸掛軸承處，也不要安裝在機槽的支腳處和接頭法蘭處。圓筒型機槽又稱機筒，一般采用薄壁無縫鋼管制成，也可用24

31、mm厚的鋼板卷制并在接縫處連續(xù)焊接而成，或使用硬質(zhì)塑料管。折邊法蘭對開管狀槽體是由兩個半圓形的帶有折邊法蘭的槽體用螺栓連在一起而構(gòu)成的管狀槽體。圓筒型機槽的內(nèi)徑要比螺旋直徑大些，它們之間的縫隙為510mm。圓筒型機槽的密封性好、剛度大，用于垂直螺旋輸送機和要求嚴格密封的場所。螺旋輸送機的機槽在進行安裝時，一定要注意對中和找直，否則，工作時由于劇烈而周期的撓曲應(yīng)力，會發(fā)生軸的斷裂，軸承的使用壽命也將大大減弱。常用的螺旋輸送機進料布置如圖2-9所示。固定進料時，可采用裝料設(shè)施以便可靠地調(diào)節(jié)螺旋輸送機的進料量。裝料設(shè)施可采用管狀槽體的螺旋給料機，使物料在預(yù)定速度下從料倉中將物料輸出，或采用旋轉(zhuǎn)葉輪給

32、料機，以一定的轉(zhuǎn)速排出物料，其給料量由轉(zhuǎn)速確定。具有多點進料的螺旋輸送機，必須有靈活可靠的進料調(diào)節(jié)裝置。在給定時間里僅需打開一個進料口時，應(yīng)限制閘門或開關(guān)裝置在最大開度時不至于使輸送機超載。當(dāng)需要開啟多個進料口同時進料時，必須小心地調(diào)節(jié)限制每一個進料口的流量，以使其總量不要超過輸送機的設(shè)計能力。直接由固定儲倉進料的螺旋輸送機，若沒有流量調(diào)節(jié)裝置，則將大大地增加超載的危險。進料時由于物料塊度或顆粒的慣性作用會產(chǎn)生沖擊，有碰壞或磨損設(shè)備的可能，為此可在進口溜槽中安裝折流擋板或緩沖腔來加以克服。由于我們的螺旋輸送機用于礫石輸送，且輸送量大，所以采用較大的進料口，以保證最大的輸送能力。常用的螺旋輸送機

33、卸料布置見圖2-10所示。標(biāo)準(zhǔn)卸料是最廣泛采用的卸料布置，采用標(biāo)準(zhǔn)卸料口來約束物料的卸出并直接將物料送入后續(xù)的設(shè)備或儲存裝置。終端卸料的卸料口位于螺旋輸送機槽體的最末端。閘板卸料采用手輪或鏈輪操縱的齒條及小齒輪平閘板，進行有選擇地定量卸料、閘板的操作方向可與輸送機的軸呈平行或垂直。無接管的卸料口是在輸送機槽體底部直接開口。開底卸料是在輸送機槽體的底部按任意要求的長度開口卸出物料，用于向料斗、料倉的卸料及布料。槽體端部卸料是指物料直接通過輸送機槽體端部的開口卸出，螺旋由局部端板支承，軸承安裝在端部的法蘭上，當(dāng)輸送機填充系數(shù)超過0.45時將不能采用這種卸料方法。端部敞開卸料時，輸送機尾節(jié)螺旋采用標(biāo)

34、準(zhǔn)的懸掛軸承支承。根據(jù)實際情況，選用標(biāo)準(zhǔn)的卸料布置，為防止物料滿溢，在卸料口和槽體端部間裝設(shè)一節(jié)與主螺旋呈相反方向的螺旋，以防止物料在最后卸料口前的堆積。2.2.4驅(qū)動裝置螺旋輸送機的驅(qū)動裝置由電動機、減速器及聯(lián)軸器組成。圖2-11所示是水平螺旋輸送機常見的幾種傳動布置形式。圖2-11a所示的是電動機及減速器組合驅(qū)動方式，由Y型電機與ZQ型減速器組成，有左裝和右裝兩種裝配形式。圖2-11b所示是電動機及軸裝減速器組合驅(qū)動裝置，電動機安裝在托架上。螺旋輸送機的速度可通過調(diào)節(jié)不同直徑的三角皮帶輪而改變。當(dāng)螺旋輸送機輸送物料量比較穩(wěn)定時，傳動裝置可直接連接到螺旋輸送機的軸上，從而使結(jié)構(gòu)緊湊，運行可靠

35、，如圖2-11c所示的齒輪減速電動機通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動的形式。如果螺旋輸送機進料量不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)超載運行時，傳動裝置可采用鏈條或三角皮帶與輸送機的軸連接，如圖2-11d所示螺旋輸送機的傳動軸通過鏈傳動連到減速器，減速器可以裝在各種不同的位置上，因此布置比較靈活。這種布置可以通過調(diào)換不同直徑的鏈輪來改變輸送機的速度使其滿足操作要求。功率較大的螺旋輸送機，可通過液力偶合器傳動，這樣既可均勻地吸收物料量波動的影響，又可以保護電動機及設(shè)備瞬時超載及停機的影響。 由于所設(shè)計的輸送機運載量大，在使用過程中會出現(xiàn)如進料量不穩(wěn)定，超載運行 等情況，因此我們選用齒輪減速電動機通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動的形式。3水平螺

36、旋輸送機的工作過程分析3.1物料的運動分析和葉片的設(shè)計3.1.1 物料的運動分析當(dāng)螺旋體傳動時，進入機槽的物料受到螺旋葉片的法向推力，該推力的徑向分量和葉片對物料的摩擦力將物料繞軸轉(zhuǎn)動；而物料的重力和機槽對物料的摩擦力又阻止物料繞軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)螺旋葉片對物料法向推力的軸向分量克服了機槽對物料的摩擦力及法向推力的徑向分量，物料不和螺旋一起旋轉(zhuǎn)，只沿料槽向前運移。其情況猶如被持住不能轉(zhuǎn)動的螺母在旋轉(zhuǎn)的螺桿上作直線運動一樣。但是物料顆粒在輸送過程中，其運動由于受旋轉(zhuǎn)螺旋的影響并非作單純的直線運動，而是一個空間運動。當(dāng)螺旋升角為并在展開狀態(tài)時，螺旋線用一條斜直線表示。則旋轉(zhuǎn)螺旋面作用于半徑為r（距螺旋軸線

37、之距離）處的物料顆粒A上的力為P合。由于摩擦的原因，P合之方向與螺旋線的法向方向偏離了角。此力可分解為切向分力P切和法向分力P法，如圖所示。圖中角是由物料對螺旋面的摩擦角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角的影響，此時則認為。物料顆粒A在P合作用下，在料槽中進行著一個復(fù)合運動，即具有圓周速度v側(cè)和軸向速度v軸，其合成速度為v合，圖表示了其速度的分解。若螺旋的轉(zhuǎn)速為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可得因為 所以圓周速度為以摩擦系數(shù)=tan代入上式，得到圓周速度由于因此，將上述各式代入并經(jīng)過換算后，便可求得

38、物料顆粒的圓周速度計算公式，式中：s螺旋的螺距(m) n螺旋的轉(zhuǎn)速(r/min) r所研究的物料顆粒離軸線的半徑(m)面物料與螺旋面的摩擦系數(shù)面=tan若使公式對r求一次導(dǎo)數(shù)，并令其值，便可求得存在v圓最大值的半徑為同樣，根據(jù)圖3-2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：圖3-3表示了對于幾種不同螺距的速度v圓和v軸隨半徑而變化的曲線圖。由圖中可知，對于處于直線OB1B2B3m以右的r值的母線螺旋而上的被輸送物料，其圓周速度v圓在半徑長度范圍內(nèi)并不是常數(shù)，因此，在其運移過程中要產(chǎn)生物料之間的相對滑動。在靠近螺旋軸的物料之圓周速度要比外層的大，但該處的軸向輸送速度卻顯著降低。所以

39、使內(nèi)層的物料較快地繞軸進行轉(zhuǎn)動，較早地到達表面，這就產(chǎn)生了一個附加料流。它不僅對物料的輸送起著不良的影響，同時也增加了功率的消耗。但在靠近螺旋外側(cè)的物料，其軸向輸送速度要大于圓周速度。為了避免直母線螺旋面的上述問題，而又能獲得物料的最大軸向速度，因而采用如圖3-4所示的彎曲母線螺旋面。這種螺旋面在靠近螺旋軸處的升角為正，而在靠近槽壁處的升角為負。這樣在靠近螺旋軸的區(qū)域處將具有指向槽壁的徑向速度，增加了內(nèi)層物料對外層物料的壓力和摩擦力，致使螺旋軸附近的附加料流適當(dāng)?shù)販p小。但在靠近槽壁處，由于具有升角負的螺旋面，亦具有指向螺旋軸線的圓周速度，則使該處物料對料槽槽壁的壓力降低，乃至消除，從而減落或避

40、免了由此引起的能量消耗和物料軸向輸送速度的降低。 水平螺旋輸送機工作時，物料在機槽底部并偏向轉(zhuǎn)動方向的一側(cè)，該物料面與水平形成的夾角為物料的倒塌角，如圖3-5所示。在此面上物料處于力的平衡，當(dāng)物料面轉(zhuǎn)角d時，物料沿倒塌角下滑，形成倒塌現(xiàn)象。倒塌下來的物料一部分不斷翻起在落下，一部分越過軸并落到軸的另一側(cè)，即下一個螺距中，形成附加料流。因此，當(dāng)輸送機工作時，應(yīng)使物料面的轉(zhuǎn)角不大于物料的倒塌角，即式中：0物料在靜止?fàn)顟B(tài)時的內(nèi)摩擦角（） d螺旋輸送機穩(wěn)定工作時物料面形成的倒塌角（） 物料面的轉(zhuǎn)角（） 3.1.2葉片的設(shè)計在螺旋輸送機工作過程中，物料面的轉(zhuǎn)角與填充系數(shù)即進料量、螺距大小及螺旋面的型式等

41、因素有關(guān)。螺旋輸送機工作時，機槽中物料的填充系數(shù)（即進料量）影響輸送過程和能量消耗。圖3-6是輸送礫石時，對于不同填充系數(shù)的物料層堆積的情況及其滑移面。當(dāng)裝滿系數(shù)較小時（即=5），物料堆集的高度低矮且大部分靠近槽壁而具有較低的圓周速度，物料運動的滑移面幾乎平行于輸送方向，見圖3-6a。物料顆粒在軸向的運動要比圓周方向顯著得多。所以，這時垂直于輸送方向的附加料流很少，單位能量消耗也較低。但是，當(dāng)填充系數(shù)提高（=13或=40）時，則物料的滑移面將變陡，見圖3-6b、c。此時，物料在圓周方向的運動加強，在輸送方向的運動減弱，附加料流增大，導(dǎo)致輸送速度的降低和附加能量的消耗。因而，對于水平螺旋輸送機來

42、說，物料的填充系數(shù)并不能無限增加，一般取填充系數(shù)45。各種散粒物料的填充系數(shù)可參考化學(xué)工業(yè)出版社出版的1999版運輸機械設(shè)計選用手冊下冊P335表15-1。圖3-6填充系數(shù)主要與被輸送物料的性質(zhì)有關(guān)。輸送細粉、易流動且沒有磨琢性或有輕微磨琢性的散狀固體物料時（如面粉、谷物等），填充系數(shù)可達到0.45；如果被輸送的物料易于粘結(jié)或具有中等程度磨琢性的細?；蛐K，則填充系數(shù)限制在0.3左右。如果與此同時物料還有一定程度的磨琢性，螺旋的轉(zhuǎn)速就要減少。對于磨琢性的及大物料（如礦石等），填充系數(shù)將進一步地限制，大約只能取0.15。螺距的大小也直接影響物料的輸送過程，如果填充系數(shù)不變，當(dāng)螺距不同時，則物料的

43、滑移面亦隨之改變。如果改變了填充系數(shù)，則必導(dǎo)致物料運動速度分布的變化。所以，應(yīng)從考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量間的適當(dāng)分布關(guān)系等兩個條件，來確定最合理的螺距尺寸。從圖3-2可得出物料顆粒A所受螺旋面在軸向方向上的作用力為為了使P軸0，則必須滿足根據(jù)前面的討論得知，最小的半徑r=d/2（其中d為螺旋軸的直徑）初所得的螺旋升角是最大的，則軸向輸送方向的作用力P軸最小。根據(jù)這個條件，最大的許用螺距值應(yīng)由下面兩式求得若以k1=d/D（D為螺旋的外徑）代入上式，則得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。亦即應(yīng)使物料顆粒具有盡可能大的

44、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，如圖3-2所示。螺距的大小將影響速度各分量的分布。當(dāng)螺距增加時，雖說軸向輸送速度增大，但是會出現(xiàn)圓周速度不恰當(dāng)?shù)姆植记闆r；相反，當(dāng)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v圓v軸的條件，并利用公式可得又因為此時2r=D（螺旋圓周處），故得求螺距的第二個條件為分析了填充系數(shù)及螺距對物料輸送過程的影響后，可以指出，對于較大的裝滿系數(shù)，應(yīng)取最小的螺距值；反之，對于較小的裝滿系數(shù)，螺距可偏于取最大值。由前述知，在螺旋面同一母線上各點的升角不同。葉片外緣點處升角外最小，向內(nèi)升角逐漸增大，至葉片內(nèi)緣

45、點處即靠近螺旋軸處的升角內(nèi)最大。由此得知，螺旋葉片同一差別越大，各點處物料轉(zhuǎn)角的差別越大，在較大的半徑范圍內(nèi)物料轉(zhuǎn)角大于其倒塌角，形成更多的附加料流。從螺距對物料運輸速度各分量分布的影響也可知，螺距增大，在靠近螺旋軸處物料的v圓顯著增加，且在較大的半徑范圍內(nèi)v圓v軸，使較多物料的轉(zhuǎn)角大于其倒塌角，形成更多的附加料流。圖3-7a繪出了水平螺旋輸送機的容積生產(chǎn)率V與螺旋軸直徑d、物料與螺旋葉片摩擦系數(shù)tan1間的關(guān)系。該圖是在螺旋直徑D保持不變時，s/D=1的情況繪制的。由圖可知，水平螺旋輸送機的容積生產(chǎn)率是隨螺旋軸直徑d及物料與葉片間的摩擦系數(shù)f1=tan1的增大而下降的。而圖3-7b則繪出了水

46、平螺旋輸送機的容積生產(chǎn)率與s/D的比值及物料與螺旋葉片間的摩擦系數(shù)的關(guān)系。由圖可知，s/D比值的適宜范圍是0.81.25，在此范圍之外，生產(chǎn)率則明顯下降；此外，物料與螺旋葉片間摩擦系數(shù)的大小對產(chǎn)量也有較大的影響，特別是當(dāng)s/D比值較大時，隨著f1=tan1的增大，產(chǎn)量下降得很厲害。例如，當(dāng)s/D=2時，若f1=0.3，則V=950；若f1=0.9，則V=0，即此時物料只隨螺旋葉片轉(zhuǎn)動而其軸向運動停止。因此，除適宜選擇s/D比值外，還應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x擇螺旋葉片的材料及其光滑程度，以盡量減小物料與螺旋葉片間的摩擦系數(shù)。通過以往試驗得知，螺旋在一定的轉(zhuǎn)速內(nèi)，對物料顆粒運動的影響并不顯著。但是當(dāng)超過一定的轉(zhuǎn)

47、速時，物料受到過大的切向力而被拋起，開始產(chǎn)生垂直于輸送方向的徑向跳躍，從而對輸送過程產(chǎn)生不利影響。因此，螺旋的最大許用轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)被輸送物料的最低跳躍高度來確定。但是，由于至今尚缺乏有關(guān)各種物料的許用最低跳躍高度的資料，因此在實用計算中，用下列經(jīng)驗公式來確定螺旋的最大許用轉(zhuǎn)速：式中，D 螺旋直徑（m） A 物料特性系數(shù)，由化學(xué)工業(yè)出版社出版的1999版運輸機械設(shè)計選用手冊下冊P335表15-1查出從式可知，螺旋的最大許用轉(zhuǎn)速是螺旋輸送機直徑的函數(shù)，同時也和輸送物料性質(zhì)及填充系數(shù)有關(guān)。在滿足輸送量要求的情況下，應(yīng)選用較低的轉(zhuǎn)速，以減小物料對螺旋葉片及機殼磨損，延長使用壽命。4總體設(shè)計計算4.1原始

48、資料4.1.1被輸送物料的名稱及特性（1）物料：面粉（2）面粉為干的、無磨琢性、無腐蝕物料4.1.2選型要求（1）輸送能力Q=40 t/h（2）水平輸送，輸送長度L為19 米4.2螺旋輸送機的設(shè)計計算由于該機用于純運輸，因而選用實體螺旋面型葉片；根據(jù)選型要求，確定該機為LS型螺旋輸送機4.2.1確定螺旋直徑D式中 Q 輸送能力 K 物料特性系數(shù)，常用物料K值見表5-1 填充系數(shù)，見表5-2 C 傾角系數(shù)，見表5-3表5-1常用物料物料的粒度物料的磨琢性物料的典型例子特性系數(shù)K綜合系數(shù)A粉狀無磨琢性半磨琢性面粉、石墨、石灰、純堿0.041575粉狀磨琢性干爐粉、水泥、石膏粉、白粉0.56535粉

49、狀無磨琢性半磨琢性谷物、鋸木屑、泥煤0.049050粒狀磨琢性造型土、型砂、沙成粒的爐渣0.060030固體粘性、易結(jié)塊含水的糖、淀粉質(zhì)的團0.01020 表5-2填充系數(shù)物料特性易流動，磨損很少少量磨損且為顆粒至小塊狀磨損性、侵蝕性大0.450.330.15表5-3傾角系數(shù)傾斜度0o5o10o15o20oC1.00.900.800.700.654.2.2確定螺旋轉(zhuǎn)速n螺旋轉(zhuǎn)速在滿足輸送能力的條件下不宜過高，以免物料受過大的切向力而被拋起，以致無法向前輸送。因此。螺旋軸轉(zhuǎn)速n不能超過某一極限轉(zhuǎn)速nj式中 A物料綜合系數(shù) 根據(jù)要求計算出來的轉(zhuǎn)速n圓整為下列轉(zhuǎn)速：20、30、35、45、60、75

50、、90、120、150、190r/min，并且要用螺旋直徑D和轉(zhuǎn)速n圓整后的數(shù)值，對填充系數(shù)進行驗算。圓整n=45 r/min，驗算。4.2.3功率的計算螺旋輸送機所需軸功率 P0=+(DL/20) (kw) 式中 Q 輸送量，t/h 阻力系數(shù)，見表5-4 L螺旋輸送機長度，m D螺旋輸送機直徑，m H傾斜布置時的垂直高度，m 表5-4物料阻力系數(shù)物料特征物料的典型例子物料阻力系數(shù)o干的，無磨琢性糧食、谷物、鋸木屑、煤粉、面粉1.2濕的，無磨琢性棉子、麥芽、糖塊、石英粉1.5半磨琢性純堿、塊煤、食鹽2.5磨琢性卵石、砂、水泥、焦炭3.2強磨琢性或粘性爐灰、造型土、石灰、硫、砂糖4.0 P0=

51、=(1368/367)+(7.6/20) 3.73+0.38 =4.11 kw 電動機功率P可按下式計算：P=P0/ (kw) 式中 驅(qū)動裝置總效率，一般取=0.850.9，這里取=0.88 P=4.11/0.884.67 (kw)4.2.4電機的選擇方案平動機型號額定功率(kw)電動機轉(zhuǎn)速電機質(zhì)量總傳動比同步滿載1Y132M-47.5150014408141.142Y160L-87.575072014520.575總體尺寸設(shè)計5.1LS螺旋輸送機的外形及尺寸圖5-1 表5-5 摘自運輸機械設(shè)計手冊規(guī)格hh1lC3BFL0PQ T1T2XYdeLS10014063250010018050100

52、0 3000601901201102321702542LS1251607525001302105010003000602201301302521703058LS1601809025001602445010003000602501501502541763558LS20020011225002003045010003000602851801802851824082LS25025014030002503565010003500603302102202921885082LS3152801803000320420100100035006038025025032219060105LS40035522430

53、00400530100100035006043030028040621270140LS50040028040005006321001500500010050036034044121880170LS630500355400063076815015005000100570430420528240100210LS800630450400080099815015005000100710530520542260120210LS100071056045001000121220015005500100810640630616272140250LS1250800710450012501462200150055

54、0010010008807606712841703005.1.1長度與組合其組合為：頭節(jié)L01=3m選1個，中間節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)L02=3m選3個，中間節(jié)的選配節(jié)L02=2m選2個，尾節(jié)L03=3m選1個。5.2附件尺寸5.2.1進料口見下圖5-2，表5-6圖5-2表5-6 摘自運輸機械設(shè)計手冊型號規(guī)格A AB BC CT1nd質(zhì)量kgLS10010010016016013613612024100.7LS12512512518518516116113024100.8LS16016016022022019619615038101.1LS20020020028028024824818038101.6LS

55、25025025033033029829821038122.8LS31531531539539536336325038123.4LS40040040050050045645630048125.0LS50050050060060055855836048128.3LS6306306307307306886884305161410.2LS8008008009609608888885305161416.6LS10001000100011601160109010906406201829.9LS12501250125014101410133813388806221853.85.2.2出料口圖5-3表5-7

56、 摘自運輸機械設(shè)計手冊型號規(guī)格A AB BC CT2Rnd質(zhì)量kgLS100100100160160136136110259.54100.8LS125125125185185161161130274.54101.0LS1601601602202201961961503938101.3LS20020020028028024824818031138102.2LS25025025033033029829822031388124.5LS3153153153953953633632503171.58126.7LS4004004005005004564562804216.58128.7LS5005005006006