《螺旋式输送机结构设计》6100字（论文）

螺旋式输送机结构设计摘要螺旋式输送机是一种旋转类型的连续输送机器，在人们的日常生活中可以经常见到，同时也是现代化生产和运输不可或缺的重要设备之一。螺旋式输送机的大范围应用可以提高劳动生产率以及实现物料输送过程的快速化准确化，这对需要实现物料快速高效运输的工作由很大的帮助。对于螺旋式输送机来说，在设计及使用中依旧存在缺陷，例如设计与现实出现偏差等。就目前来说，设计螺旋式输送机结构还是用经验公式来设计，但是在公式中参数的选择过程中，一般是参考设计手册然后凭借以往的经验确定参数。在这种情况下，很容易形成固定的套路，一旦参数选择错误就会出先无法安装的情况，所以需要更加科学准确的设计。本文对于螺旋式输送机的设计展开说明，阐述了螺旋式输送机的种类和工作现状，并且对于螺旋式输送机的工作原理进行了完整的说明，参照各种机械手册以及文献来完整设计螺旋式输送机。本文中螺旋式输送机是专为碎石膏的运输设计，主要是对输送量的大小和确定路线设计，选择合适的减速器和电动机，最终实现碎石膏的合理高效快速运输。关键词：螺旋式输送机；碎石膏运输；连续运输机械目录 绪论 11.1螺旋式输送机的应用范围 11.2螺旋式输送机的研究目的 11.3螺旋式输送机的工作原理以及特点 1螺旋式输送机的发展现状 2螺旋式输送机的发展趋势 2螺旋式输送机的具体设计 32.1螺旋轴的设计 32.2螺旋叶片直径的设计 42.3进出料口的设计 52.4螺旋壳体的设计 62.5传动功率的确定 7螺旋式输送机的外形及驱动装置设计 8.1螺旋式输送机外形及尺寸 83.2螺旋式输送机的驱动装置选择 83.3螺旋式输送机的轴承选择 1螺旋式输送机的安装使用及维护 14.1螺旋式输送机安装技术条件 14.2螺旋式输送机的使用与维护 1结论 1参考文献 1附录 11绪论1.1螺旋式输送机的应用范围螺旋式输送机的大规模应用可以提高工作过程中的生产率，减少操作者的劳动，做到物品输送过程的机械化生产，具有非常大的意义。螺旋式输送机在生活中的各方面都有非常普遍地使用，几乎涉及每一个行业。在钢铁、建筑以及许多重工业部门中，螺旋式输送机普遍是用于运输大型货物，例如碎石膏，小麦，大豆，砂石等等。许多机械化制造工程中，其生产过程中不可或缺的设备之一就是螺旋式输送机。如今生产输送各类型的零部件和产品的物料，不仅能使车间的输送和加工过程更加机械化，而且能达到极高的自动化程度。在许多工程项目中，螺旋式输送机也都有大规模地使用REF_Ref15100\r\h[1]。如今，螺旋式输送机完全成为机械化车间流水工作的基石，同时也是现代化生产高质量生产的主要象征。未来在我国的现代化发展过程中，螺旋式输送机结构将会被更广泛的应用。1.2螺旋式输送机的研究目的螺旋式输送机在我国研发相对早一些，在各样不同种类的机械中，螺旋式输送机属于连续输送类型的机械，主要用螺旋的旋转进行工作，使物料按规定路线向目标进行运输。螺旋式输送机一般用于物料运输，用螺旋式输送机能使物料在规定的运输线路上，即从启动后的装载到最终的卸载路线上做完整个运动过程。而且螺旋式输送机一般采用固定式安装的方式。螺旋输送机具有机械结构简单、造价便宜、工作可靠稳定、噪音小、维护成本低、便于加长输送距离等优点。在结构布局上，它也非常灵活，一般为水平布置，也可以倾斜或者垂直布置，因此得到广泛的应用。螺旋输送机一般用于较小块状的物料、颗粒状的物料以及黏性较低的干粉物料，如炉渣、干河砂、散煤、石灰、水稻、小麦、玉米粉等。从外形方面来看，其分为U型螺旋输送机和管状螺旋输送机。这台碎石膏螺旋式输送机可以完成碎石膏的输送，使碎石膏按照规定的路线运输，减少环境污染，增加工作效率，从而提高经济收益。1.3螺旋式输送机的工作原理以及特点1.螺旋式输送机的工作原理是输送机用螺旋轴的转动，使物料产生顺着螺旋面进行运动，这就让物料在螺旋的推动下沿着规定路线运行，进而完成物料的水平运输。2.螺旋式输送机具有以下特点：①结构比较简单，成本较低。②工作可靠，维护管理简便。③装载卸载方便。④占地面积小。⑤能实现密封输送。1.4螺旋式输送机的发展现状在国内，虽然螺旋式输送机的研究方向非常繁杂，但是主要的研究方向还是水平螺旋式输送机。由于螺旋式输送机的传输功率主要是和物料与槽面的摩擦阻力有关，所以螺旋叶片的设计就决定了输送机的功率。如果要增加螺旋式输送机的功率，就要仔细考虑螺旋叶片的设计，从而达到高效运输的水平。目前对于螺旋式输送机的研究逐渐转向角度多变的输送机，而且减少了机构的繁琐设计，优化了以前的输送机缺点，减少了经济消耗，而且更加容易维修，是对以前螺旋式输送机的全面超越。由此可以看出国内的螺旋式输送机正在往更加精良的方向上发展，每过一段时间都有新的研究成果出现，未来一定可以设计出更好的螺旋式输送机，满足更多不同条件下的工作。1.5螺旋式输送机的发展趋势考虑到螺旋式输送机的现状，未来的发展趋势将会向以下方面倾斜：1.容量更大，使用寿命更长。这样可以降低经济成本，增加经济收益。2.人工智能化的突破。未来可以有智能化的管理以及设备的自动化安装和维修。3.复合类型的材料进行输送，这样可以运输大块物料，增加螺旋式输送机的容错率。4.增加螺旋式输送机的应用区域。未来要让输送机在恶劣环境中也可以进行正常的运行。5.新的保护环境设计，减少环境污染，使工作过程中减少尘土。6.螺旋使输送机进行各种倾角的设计。就目前来说仅靠水平和垂直输送已经无法满足现在生产过程中输送的需要。2螺旋式输送机的具体设计螺旋式输送机一般是螺旋轴、螺旋叶片、进出料口以及机壳等结构组成。2.1螺旋轴的设计螺旋转速低时，阻滞物料流对物料运动的影响并不显著。一旦螺旋转速超过临界转速，物料就会产生垂直于输送方向的跳跃翻滚，起到搅拌物料而不是轴向推进的作用，此时，物料输送效率降低，浪费能源，加速设备磨损，造成危险的工作环境。因此，为了避免这种现象，螺旋的转速不得超过其临界转速。1.螺旋轴螺距螺距确定了螺旋的升角以及物料运输的运动面，因此螺距的确定会决定物料的整个运输过程由此可得：（2-1）计算螺距:sKD根据设计的碎石膏螺旋式输送机是水平放置，所以取k值为1，所以螺距s为0.25m。2.螺旋轴直径由于螺旋轴径的设计能确定叶片升角的范围，而且也能确定输送物体的速度范围。因此由螺旋面与其阻力的关系以及速度的波动范围就能确定正确的的轴径与螺距的关系[3]。输送的的物体在螺旋面上受力大小为（为螺旋升角）（2-2）因为螺旋升角最大是发生在在叶片根部，所以在这种情况下出现最小输送轴向力[4]。公式应满足关系，即（2-3）将带入式中，可得：（2-4）要确定轴径要满足运输物料时要有确定的轴向速度，并且要求其圆周速度小于轴向速度[5]。因此要满足公式：（2-5）由上式计算，取0.3，d（0.48-0.53）。考虑以上情况最终可确定螺旋轴的直径d为65mm。3.功率的确定螺旋轴的功率需要通过公式2-6计算：（2-6）式中

指螺旋轴上需要的功率（）。

指螺旋式输送机的水平投影大小（m）。

指物料的阻力系数。其中取1，取1.2，由式2-6得

2.2螺旋叶片直径的确定螺旋叶片见图2-1：图2-1螺旋叶片实体式叶片展开图式中 Q指输送能力（t/h），K指物料特性系数，指填充系数，C指倾斜系数。查表得K=0.6，=0.3，C=1.2[6]。由此可得D=0.23m。螺旋直径还要进行校核：1.未分选的物料，要固定到:D(8～10)2.分选的物料，要固定到:D(4～6)显然螺旋直径合适。2.3进出料口的确定1.进料口在螺旋式输送机的第一节安装进料口，参照表2-1。表2-1进料口安装尺寸表直径（D/mm）安装尺寸(mm)ABCC1td25026534032513539结构如图2-2。图2-2进料口设计图2.出料口在螺旋输送机的最后一节安装出料口，参照表2-2。表2-2出料口安装尺寸表直径（D/mm）安装尺寸（mm）ABCDEtd2502603803302101049其结构如图2-3所示。图2-3出料口设计图2.4螺旋壳体的设计图2-4螺旋壳体设计图壳体作为螺旋式输送机的承载装置，主要是螺旋槽体和机盖的设计。因为要把机盖安装好，所以就需要把其放在螺旋槽的上面。根据螺旋式输送机壳体输送不同类型的物料来确定其中的厚度[7]，本次设计机壳的厚度为6mm。同时间隙取为9mm。见图2-4。2.5传动功率的确定螺旋式输送机的高效传动要求主要是为了减少在物料运过程中产生的能量[8]：①使物料升高所需要的能量损失；②物料在输送过程中产生摩擦而导致的损耗；③中端轴承和尾端轴承接触点的摩擦导致的损耗。物料在输送过程中的阻力影响螺旋式输送机的传动效果，主要由以下构成：1.物料对螺旋的阻力；2.物料向上输送时的阻力；3.物料轴承下方的沉积阻力；4.轴承的摩擦阻力；设P0为总轴功率，为装载输送功率,为空载输送功率，为附加功率，分别计算功率，，，在公式中，Q指生产能力(t/h)，L指输送长度的大小，D指螺旋外径的大小。由已知条件，将数据带入公式计算可以得到：=0.52kW；=0.13kW；=0kW。所以，P（2-8）1.1～1.5内确定。指驱动装置的总传动效率。因此选择K=1.3，=0.9，带入公式得：P=1.2kW。3螺旋式输送机的外形及驱动装置设计如今在工程中，螺旋式输送机的设计还是凭借技术人员在工作过程中所积累的经验，而且用比较传统的方式开展设计，工作量非常大。在水平螺旋式输送机的现实操作中，还有许多问题要解决，比如输送机的输送量较低，功率低，物料可能堵塞等。3.1螺旋式输送机外形及尺寸LS型螺旋式输送机长度一般以0.5m划分，可以根据需求确定。其轴承一般情况下使用滑动或滚动结构，因为用滑动或者滚动结构可以使其阻力减少，增加耐磨性和密封性，同时可以根据需求配置报警装置[9]。LS型螺旋式输送机如图3-1：图3-1LS型螺旋式输送机本文设计最终选用LS250型螺旋式输送机，并且设计出其尺寸。3.2螺旋式输送机驱动装置确定在设计输送机结构的过程中，还要考虑以下问题：1.运行过程中的装卸要用合适的装载方式。2.当启动无法顺利进行时，就要在螺旋式输送机中加上缓冲仓来增加系统的运转和适应能力。3.环保要求。如果出现粉尘的情况下，要用密封输送或是增加必须的除尘装置。4.零部件的标准化选择。使用标准化零件使更换维修更加方便。5.尽量使用距离远、运量多的输送机。目的是减少中间环节，所以要用一台相对距离更远一些的螺旋式输送机来替换距离近的螺旋式输送机。LS型螺旋式输送机有许多种类不同的驱动装置，本文的设计最终确定选用YJ型驱动装置。如图3-2。图3-2YJ型驱动装置YJ型驱动装置的选用：1.YJ型驱动装置的配置形式见表3-1[10]：表3-1减速器配置形式表螺旋轴转速（r/min）2035457590Y系列电动机同步转速（r/min）10001500150015001500极数64444ZQ型减速器传动比4941322116装配方式50-IZ40-IZ32-IZ25-IZ16-IZ2.YJ型驱动装置的确定要满足表3-2[11]：表3-2螺旋式输送机许用长度表转速（r/min）输送量（m3/h）编号电动机减速器许用长度（m）5614一号Y112M-4-4ZQ3-i-I32二号Y90L-4-1.5ZQ2-i-I14三号Y132S-4-5.5ZQ4-i-I374511一号Y90L-4-1.5ZQ3-i-I45二号Y10L-4-.2ZQ3-i-I22三号Y10L-4-3ZQ3-i-I35查表3-1以及3-2可以确定二号电动机以及三号减速器装置。3.3螺旋式输送机的轴承选择螺旋式输送机一般在减速器的头部，输送机的尾部以及中间连接处需要滚动轴承来连接，既头部轴承，尾部轴承和中间轴承。螺旋式输送机的滚动轴承选择参考表3-3[12]：表3-3轴承参数许用表名称型号数量代号LS100LS200LS250LS315LS500头部轴承GB297-64173077311731273147320尾部轴承GB281-64112051207121012121214中间轴承GB276-64大量8020580209802108021280218头部轴承和端部机架如图3-3所示：图3-3头部轴承和端部机架中间轴承如图3-4所示：图3-4中间轴承尾部轴承和端部机架如图3-5所示：图3-5尾部轴承和端部机架4螺旋式输送机的使用和维护4.1螺旋式输送机的安装条件输送机准确的安装是未来使用良好的条件之一，在使用时的安装一定要稳妥地进行安装，而且要满足技术条件的需要[13]。1.安装输送机最少要在输送机正式安装的前半个月实现浇灌,目的是为了地基可以完全承受输送机，要确定输送机在启动时的稳定性。2.输送机一定要确定零件是否染上灰尘，如果有灰尘要进行处理。3.螺旋体的机壳与外径的间隙大小关系要满足表4-1的规定。表4-1螺旋间隙范围 螺旋公称直径D1001502503204005506308201000间隙61012.51520输送机的中间轴承要紧靠固定于机壳上，同时要和附近的螺旋连接且能使轴承均匀转动,无任何停顿的现象，还需要满足滚动轴承的同轴度符合表4-2规定。表4-2同轴度范围螺旋机长度（cm）1-1616-3031-5556-80同轴度（mm）Ф3.0Ф4.0Ф5.0Ф6.0输送机驱动装置的同轴度要满足需求2.输送机的底座要先固定然后拧螺钉。3.所有的螺钉都要拧紧到稳定的程度。4.输送机安装完成后应检查各个存油处是否有足够润滑油，如果不够要加满，确定无误后进行试车。在持续5个小时以上的连续工作后，再一次检查输送机的装配，如果出现不符合下列情况的立刻停止，修正完成后再次进行相同实验，直到成功为止。①螺旋机运转完整，无异常现象的现象。②启动超过2小时后轴承的温度要小于30℃。③减速器没有渗油现象，没有异常响动，联轴器等无故障。4.2螺旋式输送机的维护的物料，所以轴承基本都暴露在灰尘中。在这种环境下正确的操作以及维护就能延长输送机的寿命1.螺旋机必须空载启动，完全运动后才能向螺旋机加入物料。2.螺旋机启动后，要一点点增加物料直到满载为止，而且要匀速放入，不然会把该螺旋式输送机的输送通道堵住，影响物料的运输。3.保证输送机零物料启动的要求，只有机壳内物体全部运输完才能停止。4.输送过程中不能有大型物料，不然会损毁输送机。5.输送机在运转时要固定机盖。结论要设计一台螺旋式输送机，主要还是依靠材料的运输能力和距离以及螺旋式输送机的运输速度和功率来确定方案。目前设计还是要进行实地勘测，要考虑地形，空间，人工以及其它影响的因素。同时在设计螺旋式输送机时，要从该螺旋式输送机的运输物料，运输方向，运输空间以及其他因素，多做各种测试，进行多次参数带入设计，完整地设计完，再进行模拟，最终才能完成设计符合运输要求的螺旋式输送机。本文设计的碎石膏螺旋式输送机考虑了各种因素最终才能完成设计。其传动功率达到1.2kW，可以克服各种阻力，稳定地输送碎石膏。螺旋轴的螺距为0.25m，螺旋轴直径为0.65m，螺旋轴功率为0.7835kw，螺旋叶片的直径为0.22m，完整地设计了进出料口和螺旋壳体，可以在输送过程中使用。本碎石膏螺旋式输送机结构简单、结构紧凑、维修方便、制造成本低，而且还大大减少了对环境的污染，给用户带来的经济效益，而且具有良好的社会效益