【正文】 對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核。幾種常用螺旋軸的系列尺寸見(jiàn)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(wú)潤(rùn)滑的鐵制懸掛軸承時(shí)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?cè)O(shè)計(jì)的螺旋輸送機(jī)的軸材料選用 45 號(hào)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(shí)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(zhǎng)的三節(jié)段，使用時(shí)將各節(jié)段連接起來(lái)。在軸與軸的連接處和安裝軸承處需使用一小段實(shí)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(shí)應(yīng)取該范圍的下限，我們選取 ，得 d=80mm。空心軸壁厚 δ=20mm， β=d1/d=(d2δ)/d=40mm/80mm=。則 ? ? ? ? )()(16/)()1(16/)( 354343 mdwt ??????????? ?? 由前面的總體計(jì)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(dòng)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?yàn)檩S向壓力會(huì)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(dòng)，此時(shí)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(duì)于長(zhǎng)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(kāi)，為了防止物料在此處堵塞，懸掛軸承的斷面尺寸和長(zhǎng)度尺寸都應(yīng)盡量小。懸掛軸承一般采用滑動(dòng)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(dòng)軸承進(jìn)行可靠的密封。在各種情形中，軸承都要裝設(shè)潤(rùn)滑油杯以進(jìn)行潤(rùn)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(jì)時(shí)中間懸掛軸承我們選用滾動(dòng)軸承。 懸掛軸承安裝在機(jī)槽兩側(cè)壁上緣的角鋼上，通過(guò)螺栓及兩個(gè)螺母并緊。懸掛軸承座在支承角鋼上應(yīng)可以縱向移 動(dòng)，保持浮動(dòng)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(shí)，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(duì)霎時(shí)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(lái)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(dòng)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(duì)物料有污染的地方，密封效果好，壽命長(zhǎng)，輸送物料溫度≤ 80℃。為滑動(dòng)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(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)度超過(guò) 時(shí)，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(jiān)固?；顒?dòng)底的 U型槽體快速、方便地清理輸送機(jī)內(nèi)部的場(chǎng)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(kāi)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(duì)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(kāi)啟，以便對(duì)機(jī)槽進(jìn)行必要的檢查。對(duì)要求防塵的頂蓋還要在蓋板下加墊密封。在蓋板上開(kāi)有進(jìn)料口，在機(jī)槽底部開(kāi)有卸料口，進(jìn)料口和卸料口常做成方形（有時(shí)也采用圓形進(jìn)料口），以便安裝料管和平板閘門(mén)，如圖 28 所示。閘門(mén)控制常用手推式、齒條式及電動(dòng)推桿式幾種。 根據(jù)設(shè)計(jì)需要我們采用 U字型。因?yàn)閹в薪卿摲ㄌm的截面為 U 字型的鋼制螺旋槽體是最常用的。由于運(yùn)輸?shù)[石的螺旋輸送機(jī)對(duì)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(shí)也用以固定懸掛軸承。為了便于制造和安裝，所設(shè)計(jì)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(jiàn)總體設(shè)計(jì)。因?yàn)闄C(jī)槽較長(zhǎng)，采用折邊法蘭的 U型槽體?；顒?dòng)頂蓋的與槽體的聯(lián)結(jié)為簧卡子夾緊，蓋板可以開(kāi)啟，這樣便于需要時(shí)較快地打開(kāi)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(chǎng)開(kāi)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(wú)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(duì)開(kāi)管狀槽體是由兩個(gè)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(chǎng)所。 螺旋輸送機(jī)的機(jī)槽在進(jìn)行安裝時(shí)，一定要注意對(duì)中和找直，否則，工作時(shí)由于劇烈而周期的撓曲應(yīng)力，會(huì)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(shí)，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(cāng)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(diǎn)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(shí)間里僅需打開(kāi)一個(gè)進(jìn)料口時(shí)，應(yīng)限制閘門(mén)或開(kāi)關(guān)裝置在最大開(kāi)度時(shí)不至于使輸送機(jī)超載。當(dāng)需要開(kāi)啟多個(gè)進(jìn)料口同時(shí)進(jìn)料時(shí)，必須小心地調(diào)節(jié)限制每一個(gè)進(jìn)料口的流量，以使其總量不要超過(guò)輸送機(jī)的設(shè)計(jì)能力。直接由固定儲(chǔ)倉(cāng)進(jìn)料的螺旋輸送機(jī)，若沒(méi)有 流量調(diào)節(jié)裝置，則將大大地增加超載的危險(xiǎn)。進(jìn)料時(shí)由于物料塊度或顆粒的慣性作用會(huì)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(lái)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(jiàn)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(lái)約束物料的卸出并直接將物料送入后續(xù)的設(shè)備或儲(chǔ)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(wú)接管的卸料口是在輸送機(jī)槽體底部直接開(kāi)口。開(kāi)底卸料是在輸送機(jī)槽體的底部按任意要求的長(zhǎng)度開(kāi)口卸出物料，用于向料斗、料倉(cāng)的卸料及布料。槽體端部卸料是指物料直接通過(guò)輸送機(jī)槽體端部的開(kāi)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(guò) 時(shí)將不能采用這種卸料方法。端部敞開(kāi)卸料時(shí)，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(shí)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(dòng)裝置 螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)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(jiàn)的幾種傳動(dòng)布置形式。圖 211a 所示的是電動(dòng)機(jī)及減速器組合驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)及軸裝減速器組合驅(qū)動(dòng)裝置，電動(dòng)機(jī)安裝在托架上。螺旋輸送機(jī)的速度可通過(guò)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(shí)，傳動(dòng)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(yùn)行可靠，如圖 211c 所示的齒輪減速電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng) 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(yùn)行時(shí)，傳動(dòng)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(dòng)軸通過(guò)鏈傳動(dòng)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(guò)調(diào)換不同直徑的鏈輪來(lái)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(guò)液力偶合器傳動(dòng)，這樣既可均勻地吸收物料量波動(dòng)的影響，又可以保