【正文】 張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結(jié)構(gòu)和絞車紅緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時(shí)，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。輸送帶有易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。）直至垂直提升等，應(yīng)開發(fā)特殊型專用機(jī)種螺旋輸送機(jī)。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為 4000 N/mm，國外為 7000 N/mm。⑶托輥壽命 我國現(xiàn)有的托輥技術(shù)與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運(yùn)行阻力小，軸承采用稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應(yīng)用于螺旋輸送機(jī)上，使用面廣，經(jīng)濟(jì)效益顯著。⑷輸送機(jī)減速器壽命 我國輸送機(jī)減速器壽命 2 萬 h，國外減速器壽命 7 萬 h。⑵監(jiān)控裝置 國外輸送機(jī)已采用高檔可編程序控制器 PLC，開發(fā)了先進(jìn)的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監(jiān)控系統(tǒng)。雖然能與可控啟（制）支裝置配合使用，達(dá)到可控啟（制）動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。這些新型保護(hù)系統(tǒng)我國基本處于空白。 螺旋輸送機(jī)分類（1） 螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片有實(shí)體螺旋面型、帶式螺旋面型及葉片螺旋面型三種，實(shí)體螺旋面稱為 S 制法，其螺旋節(jié)距 GX 型為葉片直徑的 倍，LS 型適用于輸送粉狀和粒狀物料。葉片式螺旋面應(yīng)用較少，主要用于輸送粘度較大和可壓縮性物料，在輸送過程中，同時(shí)完成攪拌、混合等工序，其螺旋節(jié)距約為螺旋葉片直徑的 倍。（3）螺旋輸送機(jī)的類型有水平固定式輸送機(jī)、垂直式螺旋輸送機(jī)。垂直式螺旋輸送機(jī)用于短距離提升物料，輸送高度一般不大于 8m，螺旋葉片為實(shí)體面型，它必須有水平螺旋喂料，以保證必要的進(jìn)料壓力。在出口管上端無螺旋片。螺旋輸送機(jī)主要用于輸送各種粉狀、粒狀、小塊狀物料，所輸送的散粒物料有谷物、豆類、面粉等糧食產(chǎn)品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，鹽類、堿類、化肥等化學(xué)品，以及煤、焦炭、礦石等大宗散貨。除了輸送散粒物料外，亦可利用螺旋輸送機(jī)來運(yùn)送各種成件物品。在港口，螺旋輸送機(jī)主要用于卸車、卸船作業(yè)以及倉庫內(nèi)散粒物料的水平和垂直輸送。由水平螺旋輸送機(jī)、垂直螺旋輸送機(jī)以及相對螺旋取料裝置組成的螺旋卸船機(jī)，已成為一種較為先進(jìn)的連續(xù)卸船機(jī)型，日益廣泛地應(yīng)用于國內(nèi)外散貨專用碼頭。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12第 2 章螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 螺旋式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)螺旋式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示：主要由料槽 9，軸承 4，螺旋 5，進(jìn)料口 3 和出料口 7 所組成。出料口可沿機(jī)器的長度方向安裝多個(gè)，并用平板閘門啟閉，只有其中一個(gè)卸料，傳動裝置可以裝于槽頭或槽尾 螺旋螺旋體是螺旋輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)物料輸送的主要構(gòu)件，它由螺旋葉片和螺旋軸兩部分構(gòu)成。按葉片在軸上的盤繞方向不同可分為右旋和左旋兩種(逆時(shí)針盤繞為左旋，順時(shí)針盤繞為右旋)。同一螺旋體上如有兩種旋向的葉片，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同方向物料的輸送。螺旋體的主要規(guī)格尺寸為葉片直徑 D(mm)、軸直徑 d(mm)和螺距 s(mm)，系列直徑見表。如圖 5—19，圓環(huán)的尺寸(下料尺寸)用下面的公式計(jì)算： 式中：R——圓環(huán)外圓直徑（mm）；r——圓環(huán)內(nèi)圓直徑（mm）；α——圓環(huán)的缺角（ 0）；L——一個(gè)螺距葉片外螺旋線的長度 L= （mm）；ι——一個(gè)螺距葉片內(nèi)螺旋線的長度，ι= 。運(yùn)送塊狀的粘滯性的物料時(shí)，宜采用帶式螺旋。螺旋葉片大多是由厚 4～8 毫米的薄鋼板沖壓而成的，然后互相焊接或鉚接到軸上。有些螺旋是用寬的鋼帶經(jīng)過鏈形軋輥軋成的一個(gè)沒有接頭的整螺旋體。這樣可將物料同時(shí)從中間輸送到端或從兩端輸送到中間，根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。 軸 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16可以是實(shí)心的或是空心的，它一般由長 2～4 米的節(jié)段裝配而成，通常采用鋼管制成的空心軸，因在強(qiáng)度相同情況下，它的重量要小得多，而且互相連接也方便。這種方式可使結(jié)構(gòu)緊湊，但裝卸較麻煩，大型的螺旋輸送機(jī)，則是采用法蘭連接。 軸承軸承是安裝于機(jī)槽用于支承螺旋體的構(gòu)件，按其安裝位置和作用不同可分為頭部軸承和中間軸承。當(dāng)軸較長時(shí)，應(yīng)在每一中間節(jié)段內(nèi)裝一吊軸承，用于支撐螺旋軸，吊軸承一般采用對開式滑動軸承。水平慢速螺旋輸送機(jī)的料槽通常用 2～4mm 厚的薄鋼板制成。底部半圓的內(nèi)徑應(yīng)比螺旋葉片直徑大 4～8mm。不銹鋼或薄鋼板制成園筒或帶有垂直側(cè)邊的 U 形槽，為了便于連接和增加剛性，在料槽的縱向邊緣及各節(jié)段的橫向接口處都焊有角鋼，料槽有時(shí)也用木板制成，其半圓形槽底包有鐵片，每隔 2～3(米)設(shè)支架一個(gè)，槽用可拆卸的蓋子蓋在上面。螺旋和料槽制造、裝配愈精確間隙可愈小。 螺旋輸送機(jī)工作原理當(dāng)螺旋軸轉(zhuǎn)動時(shí)，由于物料的重力及其與槽體壁所產(chǎn)生的摩擦力，使物料只能在葉畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19片的推送下沿著輸送機(jī)的槽底向前移動，其情況好象不能旋轉(zhuǎn)的螺母沿著旋轉(zhuǎn)的螺桿作平移運(yùn)動一樣。所以，物料在輸送機(jī)中的運(yùn)送，完全是一種滑移運(yùn)動。旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進(jìn)行輸送，使物料不與螺旋輸送機(jī)葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機(jī)機(jī)殼對物料的摩擦阻力。螺旋輸送機(jī)的螺旋軸在物料運(yùn)動方向的終端有止推軸承以隨物料給螺旋的軸向反力，在機(jī)長較長時(shí)，應(yīng)加中間吊掛軸承。在水平螺旋輸送機(jī)的實(shí)際使用中，還存在很多問題，尚待研究和解決，如輸送量低，機(jī)械功率不高，物料堵塞和物料流難以控制等。為了使輸送機(jī)安全可靠地運(yùn)行，其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)必須具有良好的靜、動態(tài)特性，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法己不能滿足設(shè)計(jì)要求，必須采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法對輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。依據(jù)這種方法，在設(shè)計(jì)之前，首先要以工藝對設(shè)備所提出的性能要求為依據(jù)，同時(shí)參照舊有的類似機(jī)器設(shè)備，依靠經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，針對舊有設(shè)備的缺點(diǎn)加以改進(jìn)，從而擬定出一個(gè)或幾個(gè)新的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而分析比較，擇其較好的方案或集中諸方案的優(yōu)點(diǎn)做出最終的設(shè)計(jì)方案。這種設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)工作量很大，設(shè)計(jì)周期很長。試算法 : 此法是以一定的理論公式為依據(jù)，在一定的技術(shù)條件下算得相應(yīng)的參數(shù)值，若所得結(jié)果不理想，則改變技術(shù)條件，重新計(jì)算，循環(huán)往復(fù)，直至獲得感性認(rèn)為是理想的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21結(jié)果。但在計(jì)算工具不足的情況下，目前國內(nèi)仍大量采用。但是這個(gè)方法難取得理想的結(jié)果。圖算法是使用按一定的比例尺繪制成的專用圖線一諾模圖來進(jìn)行設(shè)計(jì)。 螺旋輸送機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是一個(gè)科學(xué)的、理性的、動態(tài)的和計(jì)算機(jī)化的過程。依據(jù)這種方法，首先對設(shè)計(jì)的各種原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，取得有利的信息，得出最經(jīng)濟(jì)合理的參數(shù)。最后，評價(jià)、測試和診斷設(shè)計(jì)的質(zhì)量及可能出現(xiàn)的問題，并確定出相應(yīng)的對策。根據(jù)類比過程所側(cè)重的因素之不同，科學(xué)類比法有以下幾種:因果類比、對稱類比、協(xié)變類比、綜合類比等。相似分析是屬于科學(xué)類比法范疇。系統(tǒng)分析就是把設(shè)計(jì)對象當(dāng)作一個(gè)完整的系統(tǒng)，然后將其分成若干個(gè)子系統(tǒng)和構(gòu)成子系統(tǒng)的元素，進(jìn)而進(jìn)行分析和綜合，確定每一個(gè)系統(tǒng)和元素的輸入、輸出，以及它們之間如何轉(zhuǎn)換等等。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22有限元設(shè)計(jì):目前，有限元設(shè)計(jì)方法是應(yīng)用很多很廣泛的一種方法。它能整體、全面、多工況隨意組合，進(jìn)行靜力、動力、線性和非線性分析，對完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)或自由度系統(tǒng)的分析十分有效。國內(nèi)外己涌現(xiàn)出大量有關(guān)有限元分析的成熟軟件，這將促使有限元法的不斷推廣和應(yīng)用。在有限元分析法中，為了減少計(jì)算工作量，近年來發(fā)展了一種邊界元法。這樣，既可以使問題的維數(shù)降低，又可使計(jì)算精度提高，而且其數(shù)學(xué)原理簡單易懂。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD):隨著市場競爭的加劇，不僅要求縮短產(chǎn)品更新?lián)Q代周期，而且還要求產(chǎn)品由原來的單一產(chǎn)品、大批量生產(chǎn)模式，轉(zhuǎn)向多品種、高質(zhì)量、小批量生產(chǎn)模式。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，已有各種性能良好的計(jì)算機(jī)硬件及外圍設(shè)備陸續(xù)問世。這些都促進(jìn)了 CAD 技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。我國也己開發(fā)多種CAD 系統(tǒng)，各大中型企業(yè)也都相繼采用 CAD 方法進(jìn)行機(jī)械的設(shè)計(jì)計(jì)算與繪圖。模塊化設(shè)計(jì):模塊化設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的發(fā)展方向之一。模塊化設(shè)計(jì)以功能分析為基礎(chǔ)，將機(jī)器上同功能的基本單元、復(fù)合單元、 ，設(shè)計(jì)成不同用途、不同功能的模塊。采用模塊化設(shè)計(jì)，不僅是一種設(shè)計(jì)方法的改革，同時(shí)會影響到整個(gè)機(jī)械行業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)和管理。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23仿真設(shè)計(jì):國內(nèi)外近年來在機(jī)械設(shè)計(jì)中采用了動態(tài)仿真設(shè)計(jì)新方法，即用計(jì)算機(jī)對機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)在各種工況下承受載荷進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)及隨時(shí)間變化過程仿真模擬，得到仿真輸出參數(shù)和結(jié)果，以此來估計(jì)和推斷實(shí)際運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，并在對機(jī)器進(jìn)行動態(tài)分析計(jì)算時(shí)用。由于大多機(jī)械在工作過程中，工作場地會有去多障礙物，如房屋、橋梁、樹木等。目前，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法己經(jīng)在許多領(lǐng)域得到運(yùn)用?？梢哉f，現(xiàn)代設(shè)計(jì)法遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過傳統(tǒng)設(shè)計(jì)法，它將廣泛應(yīng)用在各個(gè)科技領(lǐng)域。 螺旋輸送機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)目前，我國有兩種定型產(chǎn)品，即 LS 型和 GX 型螺旋輸送機(jī)?？傊?，螺旋輸送機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)方法還是以從標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)選用手冊為基準(zhǔn)，在結(jié)合以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性。由于物料在螺旋輸送機(jī)中的運(yùn)動狀況、允許的物料輸送量及速度是由物料特性所決定的，所以輕的、松散的和非磨琢性的物料與重的磨琢性物料相比，可以在u形槽內(nèi)裝得滿一些，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速也可高些。下面來具體的分析這些參數(shù)的確定。物料顆粒在輸送過程中，物料的運(yùn)動由于受旋轉(zhuǎn)螺旋的影響，物料的運(yùn)動并非是單純的沿軸線作直線運(yùn)動，而是在一直復(fù)合運(yùn)動中沿螺旋軸運(yùn)動，是一個(gè)空間運(yùn)動。由于磨擦的原因，凡的方向與螺旋線的法線方向偏離了OP角。示。對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v角的影響，此時(shí)可取φ≈α。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25 圖3—6 物料顆粒速度分解圖若螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)為n，處于螺旋面上的被研究物料顆粒A的運(yùn)動速度，由圖中三角形ABC可得: V合 =AB sinα 〔31〕 cos? 因?yàn)锳B= ，所以V 合 = 〔33〕?sin()sico??? 以摩擦系數(shù) 代入上式，得：tg??? V圓 = ， 〔35〕60sn2()1r???式中s螺旋的螺距(m):n一螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)。?tg???若使公式V 圓 對r求一次導(dǎo)數(shù)，并令其值 ，便可求出存在V 圓 最大值的半徑0dr?圓為 〔36〕2max1rs????圓同樣，根據(jù)圖示的速度分解關(guān)系，可得物料顆粒的軸向輸送速度的計(jì)算公式： 〔37〕21cos()60()ssnrV??????????合軸以摩擦系數(shù) 代人上式得：tg??sicosin)V?合由于 ，以及 ，2str???2in1()r????21s()r???因此，將上述各式代人并經(jīng)過換算，便可以求得物料顆粒的軸向速度計(jì)算公式： 〔38〕21cos()60()ssnrV??????????合軸從上式可以看出，在一定的轉(zhuǎn)速下螺距s在某一范圍內(nèi)物料可以得到較好的軸向輸送速度，螺距過大或者過小，都會影響物料的軸向速度。輸送距離為L=10m,室溫水平輸送。?表3—2 螺旋輸送機(jī)內(nèi)物料 石 灰碎 石 膏生 料水 泥煤 粉填 充 系 數(shù) ?物 料 名 稱Ⅱ螺旋葉片直徑螺旋直徑可初步按下式計(jì)算： 〔3?????9〕式中 ——輸送能力，t/h；Q ——物料特性系數(shù)，常用物料的 值見下表31；KK ——填充系數(shù)，見表31；? ——傾斜系數(shù)，見表32。將以上數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得K?C= 。 對所確定的螺旋直徑還應(yīng)按所輸送物料的快度進(jìn)行校核。 很明顯螺旋直徑合適。最大螺距應(yīng)滿足下列兩個(gè)條件:要考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量間的適當(dāng)分布關(guān)系兩個(gè)條件，來確定最合理的螺距尺寸。在最小半徑 處的螺旋升角 是最大的，輸送方向的作用力2?????2dr最小。kDs???12〕另外，在確定最大的許用螺距時(shí)，必須滿足的第二個(gè)條件是建立在使物料顆粒具有最合理的速度各分量間的關(guān)系的基礎(chǔ)上的，即應(yīng)使物料顆粒具有盡可能大的軸向輸送速度，同時(shí)又使螺旋面上各點(diǎn)的軸向輸送速度大于圓周速度。當(dāng)螺距增加時(shí)，雖然軸向輸送速度增大，但是會出現(xiàn)圓周速度不恰當(dāng)?shù)姆植记闆r。于是，根據(jù)在螺旋圓周處的 的條件， ；即v?圓 軸 2216060()ssnsnrr???????????????可得出 。4srtgr??????????()4stgD?? 所以，s需要滿足 ，和 兩個(gè)條件。輸送物料的摩擦系數(shù)可參考連續(xù)運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)手冊。當(dāng)傾斜布置或輸送物料流動性較差時(shí)，:當(dāng)水平布置，可取 k 值等于 ～? 故取 k=1 那么螺距為 s= 。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31圖3—7 螺旋葉片受力分析從上圖可以看出，物料在螺旋面上軸向受力分量 F軸 為 ： （ 為螺旋升角） 〔315〕cos()F????合軸式中: a角是由物料對螺旋面的摩擦角P以及螺旋表面粗糙程度決定的。???所以， 〔316〕cos()F????合軸因?yàn)槁菪莂在葉片根部最大，此處的輸送方向(軸向)作用力最小。將 帶入上式并整理得出：0F?軸 2?????,tgtd?? 〔3uds??17〕確定最小軸徑還應(yīng)滿足的第二個(gè)條件是物料具有盡可能大的軸向速度，同時(shí)螺旋面上