《机械设计基础》第6章-输送机械解析.ppt

1、第六章 输送机械,1.概述,输送机的种类： 带式输送机、螺旋输送机、斗式提升机、振动输送机、埋刮板输送机、空气斜槽、链斗输送机等,2.带式输送机,3.螺旋输送机 4.斗式提升机 详见教材,斗式提升机,5.埋刮板输送机,一.输送原理、性能及应用 1.输送原理 埋刮板输送机是由刮板输送机发展起来的具有挠性牵引件的连续式输送机。这种输送机在输送物料时，刮板链条全埋在物料之中，故称之为埋刮板输送机。 埋刮板输送机根据工艺布置和厂房条件等，可以布置称为水平、垂直、倾斜或三者的结合形式。,水平输送的埋刮板输送机工作原理：,布置见图，当牵引构件（链）及刮板穿过装入表面光滑的料槽内的物料时，物料受到刮板在运动

2、方向的推力，当料层之间的内摩擦力大于物料与料槽壁间的外摩擦力时，使散料形成为连续的整体料流并随着刮板向前移动而实现运输。,垂直输送的埋刮板输送机工作原理：,输送机实现垂直运输主要依靠物料的起拱特性。封闭机槽内的物料除受到刮板在运动方向的推力外，还受到下部连续供料阻止上部物料下陷的阻力，从而产生横向侧压力，增大了物料的内摩擦力，当物料之间的内摩擦力大于物料和槽壁间的外摩擦力及物料自重时，使散料形成为连续的整体料流并随着刮板向上移动而实现输送。,2.性能,规格是以机槽宽度或者是以机槽宽高（mm)表示。例如，SMS40、SMS400320,表示水平埋刮板输送机的槽宽为400mm,槽高是320mm；C

3、MS40，垂直型、ZMS，综合型。 一般水平输送最大距离是80100m，垂直提升高度为2030m，综合型输送高度不大于20m,且只可以垂直-水平布置。,3.应用,对被输送的物料的要求是： 密度为（0.21.8）kg/m3；温度100以下（耐高温型可达（600800）的粒状、小块状和粉状物料；对于块状物料其粒度一般不大于30mm,硬质物料不大于15mm；物料的含水率一般应以手捏成团撒手后仍能松散为度。 不适合输送块度过大、磨琢性很大、压缩性很大、流动性强、易碎及特别坚硬的物料；对腐蚀性大的物料，应采用防腐性埋刮板输送机完成输送作业。,4.特点,设备结构简单、重量轻、体积小；操作简单，安装维修方便

4、；工艺选型及布置较为灵活，能多点加料、多点卸料；物料在壳体内封闭输送，扬尘减少，改善了工作条件，运转平稳，电耗低。,二.构造及刮板,1.构造 埋刮板输送机主要由头部传动装置、中间机壳、弯道、尾部张紧装置、刮板链条等。 2.刮板 刮板是埋刮板输送机的主要工作零件。物料的输送效果与刮板的结构形式有很大的关系。 刮板用扁钢、圆钢、方钢或者角钢制成条形或框形零件焊接在链条上。刮板不做成实体目的是使物料在输送过程中保持一定的流散性，部分物料可以穿过刮板循环，避免由于物料被挤压过于紧密而引起过大的阻力或造成物料颗粒卡紧于机槽与刮板之间。,6.空气输送设备,一.概述 1.空气输送的工作原理 使固体颗粒在具有

5、一定能量的气体（一般为空气）作用下变成类似流体状态，并使之沿着一定的输送路线输送。 与机械输送相比，工艺路线布置灵活，生产能力高，运行费用低。 建材行业中用来输送生料粉、砂子、水泥等。,2.空气通过颗粒层的几种状态,空气输送方式都是建立在有一定流速的气流对物料颗粒作用的基础上。 a.气流状态及其对物料颗粒的作用 气流状态：紊流 对物料颗粒的作用： 作用在压力中心的空气动力和一个以该物料颗粒重心为转点的力矩。,b.空气通过颗粒层的几种状态,颗粒固定床： 当空气流速较低时，空气流只是穿过物料颗粒之间的间隙，物料颗粒不动且相互接触，此时，空气对物料颗粒层作用力小于重力； 颗粒流态化床： 随着空气流速

6、的增加，颗粒间隙随之增大。当空气流速增加到临界值时，全部颗粒都刚好浮在空气流中，空气对物料颗粒层作用力等于重力，相邻颗粒间挤压力的垂直分量等于零，床层开始具有流体的特性，此种“沸腾”状的床层称为流态化床；,连续流态化,当空气流速继续增加到另一临界值时，流态化床层的上界面消失，物料固体颗粒被气流夹带并被带走。实现输送。 结论： 空气输送就是使颗粒层保持在流态化状态或连续流态化状态下进行输送。,3.空气输送的特点,使颗粒悬浮在气流中输送的设备称为气力输送设备，与其他连续输送机械相比有如下优点： a.输送物料可以散装，操作效率高，包装和装卸费用低； b.无回程装置，设备简单，可以充分利用空间，占地面

7、积小，设备的维修费用少； c.输送量范围较大，生产能力高，可实行无人操作和自动化，节省劳力，提高劳动生产率，降低成本； d.装卸方便，并有可能把输送过程和其他工艺过程结合起来；,e.输送的管路布置灵活，可在复杂线路上运,输（水平、垂直、倾斜、拐弯），同时可用于各种不同输送距离，便于实现集中、分散、大高度（可达40m）、长距离（可达2km）的各种地形输送，不受空间条件的限制，从而使工厂设备配置合理化； f.物料的输送是在管道中进行，因此大大减少扬尘，改善了劳动条件，减少了物料的损失，保证输送物料的质量（不受潮、不受污损或混进杂物），避免天气变化对输送过程的影响； g.可实现由数点集中送往一点或反

8、之； h.对于化学性能不稳定的物料，可采用惰性气体输送。,缺点：,a.动力消耗大，尤其对短距离输送更为显著，一般为斗式提升机的24倍，为带式输送机的1540倍； b.需要配备一套压气系统，总投资大； c.输送磨琢性较大的物料时，管道及其他与物料接触的构件容易被磨损； d.不宜输送易于成团粘结及怕碎和粒径大于30mm的物料。,4.空气输送系统与设备类型,（1）气力输送系统类型 按空气在输送管道中的压力： 抽吸式、压送式、混合式； 按设备的工作状态和物料状态： 密相动压、密相静压、稀相气力。 （2）气力输送系统的设备 a.压气机械 是气力输送的能源。 b.供料装置 将物料连续或间歇地供入输料管道和

9、造成一定的混合比。,常用的供料器：,文丘里供料器； 喷射式供料器； 叶轮式供料器； 双阀门供料器； 强制气密式供料器 c.输送管道和阀件 d.分离器 使物料从空气中分离出来。 离心式、惯性式、重力式、滤网式。,e.卸料器、卸灰器、风管,把从分离器卸出的物料、灰尘从除尘器排出。 风管用来连接分离器、除尘器和压气机械，并作为通往大气的排气管。 二.空气输送斜槽 是气力输送机的一种变态形式，可用以代替水平输送的螺旋输送机和带式输送机。 功用： 利用空气使物料在流态化状态沿斜槽向下流动。,1.构造及特点,斜槽由数段用钢板制成的矩形断面槽子制成，并沿着输送方向布置成一定斜度。槽子由两个槽型的上槽体和下槽

10、体用螺栓连接而成，中间用透气层相互隔开。物料由加料口均匀地喂在透气层上，空气由风机送入下槽体，并均匀地通过透气层通入物料颗粒之间，使颗粒间的空隙增大，并浮动于空气中，呈流态化状态。因为斜槽是倾斜的，流态化的物料便在重力作用下沿斜槽下滑，由卸料口卸出，逸入上槽的空气由排气口经收尘后排出，或经上槽的过滤器排到大气中。,空气斜槽也可以由管状壳体组成。圆形槽下部装设若干充气管，充气管的上表面钻出许多小孔并缠以带状织物。压力为0.2MPa的压缩空气穿过这些小孔和织物，从而使物料流态化。这种斜槽往往用在短距离的输送，但必须有压缩空气，输送水泥时的最大生产能力约为250m3/h，要求的斜度为8。,用途：,主

11、要作向下输送，也可以作水平和向上输送。水平安装时，物料水平流动，主要靠改变透气层多孔板气流流出方向，使物料承受气流的前进推力和物料的前进压力差流动；向上输送时，则完全依靠空气的推力作流态输送，物料处于半悬浮状态呈波浪形前进。 特点： 从理论上讲，只要斜度足够，空气输送斜槽的长度是不受限制的，但每隔50m必须设有压缩空气的供口，迄今最大长度已达1.6km，一般生产能力为1000m3/h,最大可达2000m3/h,当槽宽为125630mm时，每米长度的耗气量为0.251.25 m3/min,其造价约为带式输送机的一半。,空气输送斜槽与其他输送设备比，有如下优点：,结构简单，制造维修容易，操作管理方

12、便，重量轻； 无相对转动部件，没有与物料一起运动的部件，磨损小； 在密闭的槽体内输送物料，无扬尘，改善了环境质量和劳动条件； 输送量大，装料、卸料方便，容易改变输送方向； 所需的空气压力小，电力消耗少。,缺点：,不宜输送易于成团凝块的潮湿、粘性物料； 一般只能向下输送，而水平和向上输送效果不是很好。 2.主要零部件 （1）透气层 透气层是使空气均匀地透过并将物料流态化的零件，其作用是承托被送物料。 材料： 陶瓷多孔板、水泥多孔板、帆布式、装配式。,（2）槽体,材料：厚度为24mm的钢板； 截面：一般为矩形；高宽比，顶槽0.60.8，顶槽 与料层的高度比为4左右；底槽高一般为 75100mm;

13、槽内压力：顶槽P（表压力）=0,底槽压降不要太 大； 结构： 标准槽长2m，基本节，用法兰连接； 非标准槽，满足工艺布置，是250mm的倍数 弯槽，制成不带斜度平槽，15、30等；,分支槽：控制流动方向用；,截气阀： 斜槽停用时截断气流； 窥视孔： 观察槽内物料流动情况，在距加料口23m处 规格：槽宽 排风量： 按所需风量的1.5倍考虑。 （3）槽架 支承槽体，间隔4m，考虑到热胀冷缩，槽体活装在槽架上。,（4）压气机械,离心式鼓风机。 3.选型计算 a.槽的斜度i 46之间比较合适。 i小，则料层厚度增加，为了维持料层的最佳状态流动，需要较高的通风量，但有利于工艺布置； i大，空气消耗量虽有

14、降低，但鼓风机的布置、安装较复杂，但物料流速大，生产能力高。 输送水泥和生料粉时，取i=6；输送闭路循环磨机的粗料时，不小于10；帆布透气层取i=6；用多孔板透气层取i= 46.,b.生产能力,进料端的形式、物料在输送方向的初速度、进料端的风量影响生产能力。,三种进料方式：,试验结果表明：,侧入式由于具有向前方向的初速度，因而生产能力较上入式高；上入斜置板式由于进料端的多孔板具有20的倾斜角，使物料具有向前运动方向的推力和速度，生产能力增加较为明显。,c.物料流动速度v,d.槽宽B,e.耗气量V,f.风压,g.功率,根据V、p、N到有关标准中选择风机，其中，V、p应比计算值增加1020。,例题

15、：,某水泥厂粉磨车间拟用空气输送斜槽输送水泥，要求其输送能力为30t/h,输送距离为30m,请选择计算所用空气输送斜槽的斜度、规格和所需风机性能参数。已知物料流速v=1.5m/s,气化水泥密度800kg/m3,水泥层高度h=0.05m,k=0.9,单位面积耗气量q=2.0m3/m2.min,透气层阻力0.4kPa,管网阻力损失1kPa。 解：1.斜槽的斜度i 取i=6,2.斜槽规格,3.耗气量V,V=60qBL=6020.15430=554.4m3/h 4.风压p p=p1+p2+p3=1+0.4+1=2.4kPa 5.电动机功率N N=0.59+0.00081LQ =0.59+0.00081

16、3030 =1.3129kw,三.管道式气力输送设备,管道式气力输送系统，是使固体颗粒物料在气流的作用下呈连续流态化状态，并沿着输料管道输送的气力输送系统。 1.螺旋输送泵 构造： 管道、喷嘴、悬臂轴、混合室、物料接管、受料箱、平闸板、螺旋、筒体、衬套、杠杆、闸板、检修门、重锤、管道口等组成。 有单管和双管两种。,物料自贮料仓经料斗进入受料箱，为防止物料中夹杂的硬块物料进入泵体，在进料处设有筛网，喂料接管支承料斗，平闸板用来调节喂料量。加入受料箱的物料在螺旋的作用下向前移动，顶开闸板进入混合室内。混合室底部沿全宽配置上下两行喷嘴，由管道引入的压缩空气经喷嘴进入混合室，与物料充分混合气化后，使其

17、呈连续流态化状态，气化的物料由管道口输出，经管道输送至指定地点。 螺旋制成变螺距的，螺距朝着混合室方向逐渐减小，使物料在移动过程逐渐堆积密实形成料封，防止混合室的压缩空气反向吹入螺旋泵内腔和贮料仓内。末端螺距比首段大致减少30.,为了防止供料不足或中断时出现反吹现象，在螺旋出口处装有闸板，闸板与带有重锤的杠杆相连，使其保持一定的压力压紧在螺旋的末端，这样不仅能使料封保持一定的密实性，而且当螺旋送料不够均匀时，闸门能起自动调节作用；当供料中断时，闸门即将出口封闭，以防止压缩空气反吹。 在压缩空气主管上引出支管，压缩空气可由支管通至轴承填料箱内，形成气封，避免物料逸入轴承使其工作条件变坏。 在混合

18、室设有检修门，由此可以方便地检查或更换螺旋和衬套等。,螺旋和衬套是极易磨损的零件，衬套多用铸铁制成，螺旋叶片一般用钢板焊成，为了延长叶片的使用寿命，可在出料端四个螺距的叶片表面镀一层钨铬钴合金，寿命可延长半年。 螺旋轴支承在滚动轴承上，其另一端则悬臂地伸进套管内，其长度约为两轴承间距的两倍，而螺旋转动速度又高，故螺旋制造精度要高，其動平衡也要好，以延长螺旋和轴承的使用寿命。也可将螺旋由悬臂改为简支梁形式，以改善其工作条件。 为了增加螺旋料封的密实程度，也可将内腔改为锥形空腔。,性能：,输送距离可达200m，压缩空气的压力一般为0.30.4MPa。如果输送距离超过200m，必须提高压力，增大螺旋

19、管中物料的密实性。 功用： 输送水泥、水泥生料粉、煤粉等粒度均匀、透气性差、粉状的物料。 优点： 可以连续将物料供送到输料管中，结构紧凑、机身较轻，设备重量轻，可安装在轨道上作移动式供料装置。,缺点：,设备内有运动部件，机械磨损快，检修较频繁，动力消耗大，并且由于泵内气体密封困难不宜作高压长距离输送。,2.仓式输送泵,仓式输送泵是充气罐的一种形式，简称仓式泵。它是在高压下（0.7MPa以下）远距离输送粉、粒状物料密相动压力输送装置的一种可靠供料装置。 其工作原理是： 使物料与压缩空气在罐体内混合，借助罐体内压力将气固混合物流经输送管道输送到所要求的地点。 有单仓和双仓泵；有顶部送料与底部送料两种形式。,a.顶部送料单仓泵,该泵泵体上部为圆柱形，下部收缩为圆锥形。输料管伸入到泵体的底部。其工作过程分为排气、装料、充气和送料四个基本过程。工作时，首先开启排气阀，以便排出罐内的空气，然后打开进料阀使加入料斗的物料进入罐内。这两个阀门启闭是通过电磁阀控制的压缩空气来执行的。当罐内物料达到规定的料位时，料位器发出信号使气缸动作，关闭进料衬胶蝶阀和排气阀，物料器经延时继电器发出信号，打开空气电磁阀，压缩空气经环形气管和底部充气室高速进入输料管，同时物料由气环搅拌，输料管底