【正文】 對軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核。幾種常用螺旋軸的系列尺寸見下表 21 表 21 水平螺旋輸送機(jī)螺旋體與螺旋軸的系列尺寸 螺旋體直徑 D(mm) 100 160 200 250 315 400 500 螺旋軸直徑 d(mm) 30 36 42 48 60 70 100 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(jī)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(jī)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，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 24 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(jī)，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 ，得 d=80mm?？招妮S壁厚 δ=20mm， β=d1/d=(d2δ)/d=40mm/80mm=。則 ? ? ? ? )()(16/)()1(16/)( 354343 mdwt ??????????? ?? 由前面的總體計算我們可知， P=，則軸的扭矩為 )(991)45/(9550)/(9550 MNnpT ????? 則軸的最大切應(yīng)力為 ?? aatMax MPMPwT 4525)()(991/ 5 ??????? ? ?? 所以螺旋軸滿足強(qiáng)度要求。 軸承 螺旋輸送機(jī)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承，位于輸送機(jī)的驅(qū)動端（卸 料端）。頭部軸承除了承受徑南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 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 25 圖所示。螺旋加料機(jī)和某些短的螺旋輸送機(jī)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(jī)，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，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(jìn)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(jìn)行潤滑。常用懸掛軸承的結(jié)構(gòu)如 26圖所示 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 圖 26 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(jī)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，所南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 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(jìn)入軸承或防止水分沿軸進(jìn)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。 機(jī)槽 螺旋輸送機(jī)的機(jī)槽主要有 U字型和圓筒型兩種。圖 27所示是水平螺旋輸送機(jī)機(jī)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(jī)槽一般用 2—— 10mm 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(qiáng)機(jī)槽的剛性，同時也用以固定懸掛軸承。機(jī)槽半圓的內(nèi)徑應(yīng)大于螺旋葉片的半徑，使其形成 4—— 8mm 的間隙。為了便于制造和安裝，每節(jié)機(jī)槽長約 2—— 4m，節(jié)邊用角鋼加固并做成法蘭邊，以便用螺栓連接。機(jī)槽總長度超過 時，為了避免其彎曲下 垂，應(yīng)每隔 2—— 3m 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。活動底的 U型槽體快速、方便地清理輸送機(jī)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(jìn)出口管，這種槽體廣泛用于加熱、冷卻或干燥被輸送的物料。矩形槽體適合于磨琢性強(qiáng)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。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 為了對機(jī)槽進(jìn)行封閉，機(jī)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(jī)槽進(jìn)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(jìn)料口，在機(jī)槽底部開有卸料口，進(jìn)料口和卸料口常做成方形（有時也采用圓形進(jìn)料口），以便安裝料管和平板閘門，如圖 28 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(jī)對機(jī)槽的損傷較大，所以機(jī)槽由 10mm 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(qiáng)機(jī)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(jī)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(jī)槽較長，采用折邊法蘭的 U型槽體?；顒禹斏w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。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 圖 28 進(jìn)、出料口一般在全機(jī)安裝固定后，根據(jù)工藝需要現(xiàn)場開口焊接。注意不要進(jìn)、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(jī)槽的支腳處 和接頭法蘭處。 圓筒型機(jī)槽又稱機(jī)筒，一般采用薄壁無縫鋼管制成，也可用 2—— 4mm 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(jī)槽的內(nèi)徑要比螺旋直徑大些，它們之間的縫隙為 5—— 10mm。圓筒型機(jī)槽的密封性好、剛度大，用于垂直螺旋輸送機(jī)和要求嚴(yán)格密封的場所。 螺旋輸送機(jī)的機(jī)槽在進(jìn)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(jī)進(jìn) 料布置如圖 29所示。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 固定進(jìn)料時，可采用裝料設(shè)施以便可靠地調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的進(jìn)料量。裝料設(shè)施可采用管狀槽體的螺旋給料機(jī)，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)葉輪給料機(jī)，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(jìn)料的螺旋輸送機(jī)，必須有靈活可靠的進(jìn)料調(diào)節(jié)裝置。在給定時間里僅需打開一個進(jìn)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(jī)超載。當(dāng)需要開啟多個進(jìn)料口同時進(jìn)料時，必須小心地調(diào)節(jié)限制每一個進(jìn)料口的流量，以使其總量不要超過輸送機(jī)的設(shè)計能力。直接由固定儲倉進(jìn)料的螺旋輸送機(jī)，若沒有 流量調(diào)節(jié)裝置，則將大大地增加超載的危險。進(jìn)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(jìn)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(jī)用于礫石輸送，且輸送量大，所以采用較大的進(jìn)料口，以保證最大的輸送能力。 常用的螺旋輸送機(jī)卸料布置見圖 210 所示。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 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(jī)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(jìn)行有選擇地定量卸 料、閘板的操作方向可與輸送機(jī)的軸呈平行或垂直。無接管的卸料口是在輸送機(jī)槽體底部直接開口。開底卸料是在輸送機(jī)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(jī)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(jī)填充系數(shù)超過 時將不能采用這種卸料方法。端部敞開卸料時，輸送機(jī)尾節(jié)螺旋采用標(biāo)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。 驅(qū)動裝置 螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動裝置由電動機(jī)、減速器及聯(lián)軸器組成。圖 211 所示是水平螺旋輸送機(jī)常見的幾種傳動布置形式。圖 211a 所示的是電動機(jī)及減速器組合驅(qū)動方式，由 Y 型電機(jī)與 ZQ型減速器組成，有左裝和右裝兩種裝配形式。圖 211b 所示是南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 電動機(jī)及軸裝減速器組合驅(qū)動裝置，電動機(jī)安裝在托架上。螺旋輸送機(jī)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(jī)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(jī)的軸上，從而使結(jié)構(gòu)緊湊，運行可靠，如圖 211c 所示的齒輪減速電動機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動 的形式。如果螺旋輸送機(jī)進(jìn)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(jī)的軸連接，如圖 211d 所示螺旋輸送機(jī)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(jī)的速度使其滿足操作要求。功率較大的螺旋輸送機(jī)，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