螺旋输送机知识培训幻灯.ppt

第四章 螺旋输送机 第一节 概述 螺旋输送机既可以用来沿水平方向输送物料 ，又可以用来沿倾斜和垂直方向输送物料。 主要用作输送各种粉状、粒状、小块状的物 料，在输送过程中同时可以对物料进行搅拌、 混合、加热和冷却等工艺。 螺旋输送机被广泛地应用于粮食工业，建筑 材料工业、化学工业、机械制造工业、交通运 输业等部门中。 一、工作原理 l螺旋输送机输送物料不过程有点类似于螺旋付 出运动。当螺母不转，而螺杆旋转时，螺母就 会沿着螺杆的方向向前或后移动。 l摩擦力阻止物料同步旋转，物料因而得以前进 或提升。 l水平螺旋输送机：物料因自重贴紧料槽，螺旋 轴旋转时，摩擦力阻止同步旋转，物料得以上 升。 l垂直螺旋输送机中，物料由于重力和离心力的 作用而与管壁(料管)紧贴，当螺旋轴旋转时， 管壁与物料之间的摩擦力阻物料与螺旋轴同步 旋转，从而实现物料的上升运动。 二、特点（优点 ） l1）结构简单，造价低，易于维修管理。 l2）尺寸紧凑，占地面积小，易于进出船舱口。 l3）能实现密闭输送，减少对环境的污染，改善工人 的作业条件。 l4）可以在输送线路的任意点装料和卸料。 l5）输送过程是可逆的，对同一台输送机可以同时向 两个方面输送物料，即集体向中心或远离中心。 二、特点（缺点） l6）不易输送易变质，粘性大的，易结块的， 易碎的和大块的物料。 l7）单位能耗较大，这是由于物料与螺旋以及 机槽壁之间的摩擦，以及物料内部因搅拌而产 生的附加阻力。 l8）螺旋叶片和机壳易于磨损。 l9）螺旋输送机对超载很敏感，易于产生堵塞 现象。 l螺旋输运机一般在输送距离不大，生产 率不高的情况下用来输送磨磋性小的粉 末状，颗粒状及小块状的散粒物料或成 件物品。 三、其它形式： l螺旋卸车机 l可弯曲螺旋输送机：螺旋轴弯曲 -用一根高强度的挠性轴作心轴，在心轴上 粘附用特种橡胶制成的螺旋叶片。这样螺旋轴 就可以弯曲，从而实现一根螺旋进行空间输送 的目的。 l螺旋管输送机（内螺旋输送机） 螺旋管输送机（内螺旋输送机） l螺旋焊在旋转管的内壁； l当螺旋管旋转时，位于管内的在螺旋叶片之间 的物料、由于离心力和管壁摩擦力的作用，随 同螺旋管一起旋转并被提升起来，直至在重力 作用下，使其沿螺旋通道下滑从而使物料沿螺 旋管的轴线方向输送。 第二节 水平螺旋输送机 一、主要部件 1）螺旋轴、 2）料槽、 3）中间轴承、 4）末端轴承、 5）首端轴承、6）装载漏斗、7）中间装载口、8）中 间卸料口、9）末端卸料口、10）驱动装置 l标准形式：螺旋面的母线时一垂直于螺旋线的直线。 l螺旋叶片一般由厚48mm的薄钢板冲压而成，然后焊 接到螺旋轴上，并在相互间加以焊接，其具体厚度， 根据不同的物料，按表4-1选取。 l对于磨损性大及粘性大的物料，可采用扁钢扎制或用 铸铁铸造而成。 l我们看螺旋内外边的展开图，可知，1t，即内螺 旋角大于外螺旋角的。 1.螺旋叶片： 下料尺寸 已知：螺距h；外径D；d a.螺线长度： 下料尺寸 已知：螺距h；外径D；d b.螺线L，l在平面上是圆心角相同的两条同心圆弧. 旋向 一般选择单线。 2. 螺旋轴 管形的比实心的要轻的多(强度相同情况下)，并且连 接也方便。 3.轴承 a) 中间轴承 减少螺旋轴的挠度 ； 从上部悬置在机槽上，因此也可称悬置轴承 螺旋叶片在中间轴承处应间断，所以轴承沿轴线方 向的厚度应尽可能地加以限制，以保证前后两螺旋叶 片的间断尽可能小 3.轴承 b) 首端轴承使螺旋轴在工作中完全受拉状 位于物料运移前方的一端； 止推轴承； 以承受物料运动阻力所产生的轴向力，在这种情况下，螺 旋轴的全部长度上都受拉伸作用，因此它的工作条件要比 轴向压缩的情况有利。 c)末端轴承使螺旋轴承承受径向力。 径向轴承； 靠近驱动装置； 4.料槽 l螺旋输送机的料槽由薄钢板制成，一般厚度为28mm，截面形状 如图U型底部为一半园，也可直接用木材制成。或者在底部垫上一 层金属内衬。 l螺旋与料槽的间隙与螺旋的直径成正比，其间隙值一般取为7 10mm，一般讲其间隙愈小，就愈能减小物料的磨损及功率的消耗 。 5.驱动装置 l电动机，封闭的齿轮减速器/蜗杆减速器、联轴节。 6、进、卸料口 四种组合形式。 二、水平螺旋输送机的计算 1.生产率、螺旋直径及螺旋轴转速的计算. 式中： F被输送物料的横断面积m2 被输送物料的堆积密度。kg/m3 被输送物料的轴向输送速度。m/s C倾斜修正系数； D螺旋直径。 l在料槽中，物料的充填系数影响输送过程和能 量的消耗，不同的充填系数，物料的运动的滑 移面也就不同。 对于水平螺旋输送机， 充填系数并非越大越好 A ） 充填系数 值较小时，物料堆积高度低且靠近槽壁； 并具有较低圆周速度； 物料运动的滑移面几乎平行于输送方向； 物料轴向运动比圆周运动显著； 垂直于输送方向的附加物料流不严重； 因而附加能耗小。 对于水平螺旋输送机， 充填系数并非越大越好 值较大时，物料运动滑移面变陡； 圆周运动比轴向运动显著； 导致输送速度降低；附加能耗大。 对于水平螺旋输送机， 充填系数并非越大越好 充填系数 （m/s） 通常 对于摩擦系数大的物料，0.70.8，取小值， 摩擦系数小，流动性好，易流散： 1 （t/h） D）轴向输送速度 式中：h螺旋节距m ns螺旋转速r/min 螺旋节距与螺旋直径的比值 将F、v代入Q公式中得： E) 螺旋轴转速 螺旋的转速在一定的数值以下时，对物料颗粒运动 的影响并不显著。 但当超过这一数值时，物料颗粒便开始产生垂直于 输送方向沿径向跳动，这样不仅扰动飞扬，而且冲撞 剧烈，磨损增加。 但转速太低则运量不大。 根据输送量和物料特性而定 E) 螺旋轴转速 令 完整为标准转速。即20，30，35 ，45，60，75，90，120，150，190 ，r/min。 实际转速与最大转速之间有一定的关系 常数，物料综合特性系数 F)螺旋直径 令 对于大块度物料校核： ，圆整。 筛分物料： 未筛分物料： 确定 园整后，验算 确定其在所推荐范围内。 代入 第三节 垂直螺旋输送机 l一、结构型式： l 1.垂直的上部悬置的螺旋轴；螺旋节距上大 ，下小； l 2.圆柱形外罩； l 3.短的水平螺旋给料； l 4.两套分别驱动装置。 水平段螺旋用来进行给料，而垂直段螺旋用来进行物料的提升。 二、输送机理分析 l物料在垂直螺旋输送机内的输送过程与在水平 螺旋输送机中不同。 l在垂直螺旋输送机中，物料的向上输送是依靠 适当的螺旋转速所引起的作用在物料颗料上的 离心力以及由此对管壁所产生的摩擦力而进行 运动的。 l物料在垂直螺旋输送机中能上升，主要原因是 螺旋的旋转速度较高。 二、输送机理分析 垂直螺旋输送机工作时，散粒物料填装入以一 定转速旋转的螺旋上逐渐加速而转动，在离心 力作用下，物料向叶片边缘移动，压在输送管 壁上，从而使作用在输送管壁上的侧压力增加 ，输送管壁对物料的摩擦力也随之增加，该摩 擦力阻止物料与螺旋叶片一起旋转，使物料的 旋转速度小于螺旋叶片的旋转速度，从而实现 物料的上升运动。 一定 下，物料在离心力作用下压紧管壁；产生侧压力；随 着 ，侧压力随之增大，管壁对物料的摩擦力随之增大， 该摩擦阻力阻止物料随叶片旋转，因而物料的旋转速度小于 叶片的旋转速度，从而使得物料做上升运动。 ，侧压力较小 摩擦阻力不能使物料与叶片之间产生 相对速度，物料同步旋转不能上升。 ，侧压力较大 摩擦阻力能使物料与叶片之间产生 相对速度，物料上升。 二、输送机理分析 单个颗粒的运动： l对象：位于最外半径R处并与 螺旋叶片和管壁相接触。 受力分析 ： 物料颗粒所受的力有： 、重力 mg 、物料的离心力Ft，摩擦力 Ftt 、螺旋对物料的作用力及摩擦力(合力 Fs) (Fs分解为Fsz 、Fsy 两方向上) （1）临界转速 当 时，物料颗粒贴紧 管壁，同步旋转，不能上升。 物料颗粒所受力：重力mg；螺旋叶片作用于物料的法向反作用 力 和摩擦 力的合力 （与法线方向偏）；管壁作用于物料的法向反作用,摩擦力 (水平) （1）临界转速 ；mg； ； 将物料颗粒所在的螺旋线展开，在临界转速下，物料没有上升运动，管壁作 用于物料的摩擦力必定是水平方向的。 临界转速 l当 ， ， 又 当 0， ， 管壁愈光滑，输送效率愈低。因此，管壁应有足够的粗糙度 。 2.物料颗粒的上升速度 当螺旋转速高于临界转速时，物料颗粒由于离心力作用 而与管壁紧贴，这时颗粒与管壁之间的摩擦力足以延缓物 料的旋转速度，物料得以沿螺旋面向上滑动，产生正常的 上升速度。 将颗粒所在的螺旋线展开，物料颗粒除随螺旋一起旋转 外，还沿螺旋叶片斜面向上运动。 物料颗粒的绝对速度 为螺旋在该点的线速度 和物料与螺旋叶片的相对速度 的几何和。 2.物料颗粒的上升速度 再分解： ( 夹角为 ) 其中， 螺旋角速度； 物料角速度 该式表明：物料上升速度与所处位置无关，位于不同半径处的物料上升速度与所处位置无关，位于不同半径处的 物料均以统一速度上升。物料均以统一速度上升。 物料的运动轨迹：沿一升角 的螺旋线运动；而非围绕螺旋 轴线的圆周运动。 三、基本计算 l1.生产率计算 (t/h ) (N/m ) （） 2.功率 (Kw) Q生产率，t/h H输送高度m 传动机构效率 阻力系数，对谷物=5.57.5， 对食盐=6.58.3 水平螺旋输送机与垂直螺旋输送机的比较 水平垂直 l工作原理 重力摩擦力离心力摩擦力 l螺旋转速较低较高 l充填系数较低可高 l生产率 l功率 第四节 港口螺旋式装卸机械 l一、螺旋式卸车机 l 1.构成：旋转、摆动、起升机构、机架、大 车行走机构。 l 2.工作过程：要求侧开门敞开，螺旋卸车机 开到车厢端部，大车行走，使螺旋由车厢一端 移动到另一端，将散货逐层由车厢侧面卸出。 二、垂直螺旋卸船机 l1.构成： l门架（po