【正文】 。物料顆粒在軸向的運(yùn)動(dòng)要比圓周方向顯著得多。圖 36是輸送礫石時(shí)，對(duì)于不同填充系數(shù)的物料層堆積的情況及其滑移面。） 葉片的設(shè)計(jì) 在螺旋輸送機(jī)工作過程中，物料面的轉(zhuǎn)角與填充系數(shù)即進(jìn)料量、螺距大小及螺旋面的型式等因素有關(guān)。） φ d—— 螺旋輸送機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)物料面形成的倒塌角（186。倒塌下來的物料一部分不斷翻起在落下，一部分越過軸并落到軸的另一側(cè)，即下一個(gè)螺距中，形成附加料流。 水平螺旋輸送機(jī)工作時(shí)，物料在機(jī)槽底部并偏向轉(zhuǎn) 動(dòng)方向的一側(cè)，該物料面與水平形成的夾角φ為物料的倒塌角，如圖 35 所示。這樣在靠近螺旋軸的區(qū)域處將具有指向槽壁的徑向速度，增加了內(nèi)層物料對(duì)外層物料的壓力和摩擦力，致使螺旋軸附近的附加料流適當(dāng)?shù)販p小。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 為了避免直母 線螺旋面的上述問題，而又能獲得物料的最大軸向速度，因而采用如圖 34 所示的彎曲母線螺旋面。它不僅對(duì)物料的輸送起著不良的影響，同時(shí)也增加了功率的消耗。在靠近螺旋軸的物料之圓周速度要比外層的大，但該處的軸向輸送速度卻顯著降低。 若螺旋的轉(zhuǎn)速為 n，處于螺旋面上的被研究物料顆粒 A的運(yùn)動(dòng)速度，由圖中三角南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 形 ABC 可得 c os si nv AB???合 因?yàn)? 260rnAB ?= 所以 圓周速度為 2 s in s ins in6 0 c o srnvv ? ? ? ???????圓 合（ ）（ ） = 以摩擦系數(shù) μ=tanρ代入上式，得到圓周速度 2 s in ( s in c o s )60rnv ? ? ? ? ???圓 由于 因此，將上述各式代入并經(jīng)過換算后，便可求得物料 顆粒的圓周速度計(jì)算公式， 26 0 2( ) 12sn srvsr??????圓 式中： s—— 螺旋的螺距 (m) n—— 螺旋的轉(zhuǎn)速 (r/min) r—— 所研究的物料顆粒離軸線的半徑 (m) μ 面 —— 物料與螺旋面的摩擦系數(shù)μ 面 =tanρ 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 若使公式對(duì) r求一次導(dǎo)數(shù)，并令其值 ，便可求得存在 v圓最大值的半徑為 2( m a x )12vrs?????? 面 面面 同樣，根據(jù) 圖 32的 速度分解關(guān)系，可得物料顆粒的軸向輸送速度的計(jì)算公式： 21 260 ( ) 12ssn rvsr? ?????面軸 圖 33表示了對(duì)于幾種不同螺距的速度 v 圓 和 v 軸 隨半徑而變化的曲線圖。對(duì)于一般沖壓而成或經(jīng)過很好加工的螺旋面，可以不考慮螺旋表面粗糙程度對(duì)φ角的影響，此時(shí)則認(rèn)為φ≈ρ。此力可分解為切向分力 P 切 和法向分力 P 法 ，如圖所示。則旋轉(zhuǎn)螺旋面作用于半徑為 r（距螺旋軸線之距離）處的物料顆粒 A上的力為 P 合 。但是物料顆粒在輸送過程中，其運(yùn)動(dòng)由于 受旋轉(zhuǎn)螺旋的影響并非作單純的直線運(yùn)動(dòng)，而是一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)。當(dāng)螺旋葉片對(duì)物料法向推力的軸向分量克服了機(jī)槽對(duì)物料的摩擦力及法向推力的徑向分量，物料不和螺旋一起旋轉(zhuǎn)，只沿料槽向前運(yùn)移。 由于所設(shè)計(jì)的輸送機(jī)運(yùn)載量大，在使用過程中會(huì)出現(xiàn)如進(jìn)料量不穩(wěn)定，超載運(yùn)行 等情況，因此我們選用齒 輪減速電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)的形式。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。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)通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng) 的形式。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。圖 211 所示是水平螺旋輸送機(jī)常見的幾種傳動(dòng)布置形式。 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。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(shí)將不能采用這種卸料方法。無接管的卸料口是在輸送機(jī)槽體底部直接開口。終端卸料的卸料口位于螺旋輸送機(jī)槽體的最末端。 常用的螺旋輸送機(jī)卸料布置見圖 210 所示。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加以克服。當(dāng)需要開啟多個(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輸送機(jī)的設(shè)計(jì)能力。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。 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。 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。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。 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。因?yàn)闄C(jī)槽較長，采用折邊法蘭的 U型槽體。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。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。閘門控制常用手推式、齒條式及電動(dòng)推桿式幾種。對(duì)要求防塵的頂蓋還要在蓋板下加墊密封。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。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。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。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。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。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 螺旋輸送機(jī)的機(jī)槽主要有 U字型和圓筒型兩種。 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，輸送物料溫度≤ 80℃。 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。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。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。在某些情況下，也可采用滾動(dòng)軸承進(jìn)行可靠的密封。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。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。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)。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。 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?？招妮S壁厚 δ=20mm， β=d1/d=(d2δ)/d=40mm/80mm=。 式中， D—— 螺旋直徑（ mm）。 螺旋軸的直徑 d 與所傳遞的扭矩有關(guān)。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(shí)將各節(jié)段連接起來。而表面淬火的懸掛軸承要求配用表面淬火的軸。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。（摘自《機(jī)械設(shè)計(jì)》） 式中， D—— 螺旋直徑（ mm）。 螺旋軸的直徑 d 與所傳遞的扭矩有關(guān)。另一種聯(lián)結(jié)方法是將實(shí)心軸伸入空心軸內(nèi)，再用幾只相適應(yīng)的螺釘或銷釘固定。即在聯(lián)接處將實(shí)心軸伸入空心軸內(nèi)，再在空心軸外面套一段長約 150mm 的套筒，然后再用螺栓按相互垂直方向?qū)Υ┨淄才c兩軸緊固。為了便于制造和裝配，螺旋體一般制成 2—— 4m長的節(jié)段，使用時(shí)將各節(jié)段連接起來。 螺旋輸送機(jī)的軸一般采用空心軸（鋼管）制成。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 根據(jù)實(shí)際需求，螺旋葉片我們采用左旋方式，葉片采用厚度為 8mm的 45 號(hào)鋼制成。 拉制成形法：先將鋼板沖裁成帶缺口發(fā)平 面圓環(huán)，再經(jīng)過沖壓或錘鍛加工成一定螺距的螺旋葉片，然后將若干個(gè)這樣的螺旋葉片焊接或鉚接的、成一串連續(xù)的螺旋面。 冷軋成形法：將帶鋼通過冷軋機(jī)上一對(duì)錐形軋輥的輾壓，形成連續(xù)多圈的環(huán)狀件，再令其通過螺旋分導(dǎo)裝置，則成為具有左（右）旋向并有一定螺距的螺旋葉片。 纏繞成形法：將帶鋼纏繞在螺旋形模具的空隙內(nèi)強(qiáng)制成形。 螺旋輸送 體的形成通常是先用鋼板制成分段螺旋葉片，再將分段的螺旋葉片彼此對(duì)焊在一起，并將其焊接固定在螺旋軸上，即組成螺旋體。 在工業(yè)上螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片通常采用厚度為 2mm—— 12mm 的 35 號(hào)及 45號(hào)鋼制成。如圖 23 所示。右螺旋用左手判別，左螺旋用右手判別。物料的輸送方向是由螺旋葉片的旋向及轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向來決定的。一種簡單判斷螺旋旋向的方法如 23 圖所示。圖