逆向双轴联动松灰装置 说明书

1、“龙净杯”第九届福建省大学生机械创新竞赛逆向双轴联动松灰装置说明书设计者：夏明 庄嘉赟 郑永炜 唐山清 陈志真 指导教师：王月云 周梅 （集美大学诚毅学院,厦门361000）摘要：灰斗是电除尘器过灰及临时存灰的设备，由于输灰故障、煤灰特性等原因，灰斗下部灰易结块，造成灰斗堵灰，成为威胁电除尘器安全运行的一大隐患。为了解决这隐患，开创性的设计了一款“双螺旋杆”灰斗在线松灰装置，将其灰斗下部进行松灰。关键词：双轴转动，铣剪力，搅拌松土，简单实用。作品内容简介：本作品根据大赛的主题设计而成，属于“工厂设备”。 在满足功能要求条件下，做到了结构简单、可靠、实用、美观，同时实现了作品的创新性、设计合理性

2、（机构原理、结构与强度、重量）、可行性和经济性四个方面。灰斗在线松灰装置整体由灰斗，轴承，双螺旋杆，电机与固定骨架构成。两个轴由电机带动转动，有搅拌和提供铣剪力的作用，两轴又相互转动，形成剪切力，实现松灰的功能，解决灰斗下部易结块的问题，且操作简单实用。 联系人：夏明 联系电话EMAIL：975918695目录1、研制背景及意义12、设计方案12.1 总体构思12.2轴承的固定设计22.3螺旋杆的转动设计22.4电机的固定设计32.5齿轮的连接设计33、尺寸定制与部分工程图43.1总体尺寸设计43.2部分工程图54、工作过程分析75、实物模型86、创新点97、成本分析

3、及应用推广价值107.1成本分析107.2应用及推广价值10101、研制背景及意义随着如今社会工业迅速的发展，其工业设备工作的效率成为发展的前提。在工厂里面，经常用到一个下料的设备-灰斗，灰斗主要是电除尘器过灰及临时存灰的设备，由于输灰故障、煤灰特性等原因，灰斗下部灰易结块，造成灰斗堵灰，成为威胁电除尘器安全运行的一大隐患。灰斗存灰常规燃煤电厂粉煤灰，主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、k2O、TiO2、SO3等；灰斗下灰不畅是比较常见的问题，可能是灰颗粒度大，影响下灰，从而设计一套装置，安装于灰斗下部，能在电除尘器正常运行状态下对结块的灰进行松灰，确保输灰顺

4、畅。2、设计方案2.1 总体构思该设备结构由灰斗、钻机、电机等所组成。灰斗外壳由Q235结构组成，该设备材料具有抗折性、耐磨性、强度及热冲击性能优良，即增加强度又保证设备质量。含尘烟气经烟道进入灰斗，部分粗粒由惯性而落入灰斗，其余部分烟气粉尘经内表面过滤后，排入大气。灰斗工作一段时间后，灰斗内表面附着的粉尘增厚，粉尘经灰斗的运行阻力上升，当增加一定值后，就会产生结块等现象，这时清理灰斗上面的积块非常重要，即通过外力的作用将灰斗上附着的粉尘块清除掉，使灰斗恢复正常工作。整个除灰尘块过程主要是通过咬合粉粹装置来工作的，当阻力上升并积累到一定程度而需要清灰时，通过手动控制机构打开电机使其工作，此时咬

5、合粉粹装置旋转，将大积块粉粹，变成细小的颗粒从而达到清除灰斗内粉尘积块的目的。并且在积块粉粹过程的整个清理过程中也不会影响灰斗的正常工作。在灰斗下方高于地面10厘米的地方安装了一对逆向旋转螺杆，在两个螺旋杆上分别固定一个齿轮以及一个链轮，齿轮固定连接两螺旋杆相互逆转，作用于堵塞灰斗的灰块，链轮通过链条连接在电机的链轮上，并将电机固定在灰斗的下方，由此电机带动整个装置的运转。如图2-1所示 图2-1总体构想图2.2轴承的固定设计 轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。轴承采用垂直灰斗底面的方式固定（此目的是保证螺旋杆能够正

6、常的旋转工作），在其灰斗下挖出四个与轴承尺寸相近的圆孔，且用AB胶固牢轴承。如图2-2所示。 图2-2轴承固定图2.3螺旋杆的转动设计 螺旋杆外表面切有螺旋槽的圆柱或者切有锥面螺旋槽的圆锥，其耐高温，高温下不变形；耐磨损，寿命长；耐腐蚀，物料具有腐蚀性；高强度，可承受大扭矩，高转速；具有良好的切削加工性能；热处理后残余应力小，热变形小等特点；螺旋杆作为该装置松灰的关键结构，固定在轴承上，从而正常旋转，两个螺旋杆由齿轮带动，促进相互逆转，让粉碎灰块更有力，这也是实现该装置功能好坏的关键。如图2-3所示。 图2-3螺旋杆转动图2.4电机的固定设计 电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电

7、磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，把电能转换成机械能的一种设备。此处的电机所需要的动力过于太大，为了不影响灰斗松灰装置的正常工作，设计一个小木盒将电机固定，实现其稳定的状态。如图2-4所示。 图2-4电机固定图2.5齿轮的连接设计 轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，能将一根轴的转动传递给另一根轴，也可以实现减速、增速、变向和换向等动作，齿轮的安装是实现电机带动整个装置运转的关键，一共由两个齿轮、两个链轮和链条组成一个带动系统。如图2-5所示。 图2-5齿轮连接图 3、尺寸定制与部分工程图3.1总体尺寸设计灰斗标准设计

8、尺寸： 各工厂的下料灰斗将大小尺寸的固体原料顺利进行入口是根据环境而量身定做的，为了和工厂的灰斗投入使用相协调，故需采用工厂普遍的规格，如下图3-1所示（尺寸可根据实际需求而定）。 图3-1常规灰斗布置图3.2部分工程图图3-2 螺旋杆轴承图3-3 灰斗图3-3电机固定 图3-4装置整体图 4、工作过程分析灰斗部分：四个梯形状拼接成一个立体的灰斗，里面放有两根螺旋杆，由轴承和齿轮保证正常运转。如图4-1所示。图4-1灰斗部分稳定支架结构：由一块底板作为基础，架起一个框架结构支持灰斗，让其在运动过程中稳定工作。如图4-2所示。图4-2支架结构电机部分：电机由一个盒子固定，安放在灰斗的下部，是整个

9、装置运转的核心，通过链条带动螺旋杆。由上述三部分组成，物体进入灰斗内，由于螺旋杆的作用力，将物快粉碎，不易堵塞在灰斗的底部形成灰块，同时的震动作用也会有助于疏通灰斗的作用，其整体组成部分见图4-3。图4-3 整体组成部分5、实物模型 该作品是根据当代工厂里面的放料灰斗，因长时间的的使用，底部易形成硬灰块的缺点等为研究依据，采取了电机通过链条和齿轮带动双螺旋杆互相逆转，从根本问题上解决了灰斗下部灰易结块，造成灰斗堵灰存在的问题。本作品采用的是木料制作而成，其功能实现显著且完善，实物展示如图5-1、图5-2、图5-3和图5-4所示。 图5-1 图5-2 图5-3图5-46、创新点（1） 双螺旋杆逆

10、向转动，使得切削范围更广。（2） 采用了链轮驱动结构，保证了整个装置的平稳运行。（3） 安装、操作便捷，实用性高。（4） 造价低，生产效率高。7、成本分析及应用推广价值7.1成本分析材料木板轴承螺旋钻电机502胶水AB胶齿轮链条胶布角铁合计费用（元）85 40 80 35 4 6 50 20525 3507.2应用及推广价值 此次设计的灰斗在线松灰装置利用了螺旋杆转动力去除灰斗使用过程堆积的杂质，解决了灰斗下部灰易结块，造成灰斗堵灰的现象，取代人工拿钢丝刷进行施工清理灰块，减轻劳动强度，很大程度上提高了工作效率，提高了工作质量，从而也间接延长了机器的寿命。该设计简单操作方便，投入使用快捷。无论是从工厂单位的经济效益方面考虑，还是从工作寿命的长短，工作的效率方面考虑，我们团队这次设计的新型“双螺旋杆”灰斗在线松灰装置，会在工厂除杂当中起到很重要的作用。参考文献1 濮良贵，纪名刚. 机械设计M.北京：高等教育出版社.20062 张占新材料力学M西安：