机械毕业设计（论文）-螺旋输出机的结构设计【全套图纸】 .pdf

哈尔滨石油学院哈尔滨石油学院 毕业设计毕业设计(论文论文)任务书任务书 题目：题目： 螺旋输出机的结构设计 姓名：姓名： 专业：专业： 机械设计制造及其自动化 学号：学号： 主要内容：主要内容： 随着机电一体化技术的不断发展，各种智能化产品不断涌现，因此，本次设 计通过阅读大量中外文献，研究螺旋输出机的主要零件设计及总体组装设计，并 对主要零件进行了校核，从而实现螺旋输出机的本体结构设计。 基本要求：基本要求： 1利用图书馆有关机械设计类图书及期刊、实验室及网上所查的类似设备完成该 任务。 2利用机械设计所学知识，进行总体方案设计与计算，根据计算结果攥写设计说 明书。 3用二维 cad 完成零件图及总装图，总图量不少于 3 张 a0 图纸。 主要参考资料：主要参考资料： 1 于惠力,向敬忠,张春宜. 机械设计.m. 科学出版社.2007,8 2 陈志民. 中文版 auto cad2011 从入门到精通.m.机械工业出版社.2011,1 3 徐景.机械设计手册m.北京：机械工业出版社,2009. 4 中国矿业大学. 矿山运输机械. 煤矿工业出版社, 2007.1 完 成 期 限 ： 2013 年 6 月 3 日 指导教师签章： 专业负责人签章： 2013 年 5 月 8 日 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 摘 要 随着现代科学技术的日益发展，螺旋输出机的应用也越来越广泛。物料从进 料口加入，当转轴转动时，物料受到螺旋叶片法向推力的作用。该推力的径向分 力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕轴转动，但由于物料本身的重力和 料槽对物料的摩擦力的缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴 向分力作用下，沿着料槽轴向移动。 以建造业为背景，在本设计中这是需要进行螺旋输出机的设计和结构。整个 器件的移动传输系统中的机械和结构设计。及其驱动系统的设计和具体的设计， 其主要的部分，这是包括螺旋输出机的螺旋直径，间距，入口孔的轴的直径，计 算和选择的轴，中间轴承和螺旋轴的设计。 电动机是通过螺旋输出机的功率来计算选型。减速器中齿轮通过齿面接触疲 劳强度来计算，通过齿根弯曲疲劳强度验算；轴按许用弯曲应力计算法校核轴径。 电机通过螺旋输出机的功率选择型号。减速齿轮齿面接触疲劳强度的计算方 法是检查齿根弯曲疲劳强度;轴检查轴直径允许的弯曲应力计算。 关键词关键词:电动机；减速器；螺旋叶片；螺旋轴 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） abstract with the growing of modern science and technology development, application of the screw conveyor is more and more widely. when the material was added to the inlet orifice, and the shaft rotated, the materials was given the thrust by the helicallobe. the thrust of the radial contribute to the material and blade the friction, it is possible that the materials could rotate around the axis, but because of the gravity of the material and the friction which the silo acted, the material do not rotate with the helicallobe, it move along the axis of the silo by the thrust of the spiral blade . for the construction industry background, which is required by the screw conveyor design and structure in this design. the entire device in the transmission system for the movement of mechanical and structural was designed. the design of its driving system and the specific design of its main parts, which is including the screw conveyor spiral diameter, pitch, the shaft diameter of inlet orifice, the calculation and selection of the shafts, the middle hoist and the spiral axis were carried out. in detal, motor is through the power of the screw conveyor to calculate and select. the gears in the reducer is calculated by the gear surface contact fatigue strength and checked by the gear bottom bend fatigue strength, i check the diameter of axle through the permissible bending stress keywords：motor ; reducer; helicallobe; spiral axis 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） i 目 录 第第 1 章章 概述概述 . 1 1.1 螺旋输出机产品概述 . 1 1.2 螺旋输出机应用范围 . 2 1.3 螺旋输出机主要特点 . 2 1.4 螺旋输出机工作原理 . 3 1.5 螺旋输出机整机布置形式 3 1.6 本章小结 . 4 第第 2 章章 螺旋输出机的设计与参数选用螺旋输出机的设计与参数选用 5 2.1 螺旋输出机的结构特点 . 5 2.2 螺旋输出机的选型设计 . 5 2.3 螺旋输出机设计参数的确定 . 9 2.4 螺旋输出机设计参数的确定 . 10 2.5 本章小结 . 16 第第 3 章章 螺旋输出机驱动装置结构设计螺旋输出机驱动装置结构设计 . 18 3.1 确定电动机的容量 18 3.2 确定减速机的机型 18 3.3 确定传动装置的传动比 . 19 3.4 本章小结 . 22 第第 4 章章 螺旋输出机机体的安装条件、使用及维护螺旋输出机机体的安装条件、使用及维护 . 24 4.1 螺旋输出机机体的安装条件 . 24 4.2 螺旋输出机的使用 26 4.3 螺旋输出机的维护 27 4.4 本章小结 . 27 结结 论论 28 参考文献参考文献 29 致致 谢谢 30 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 1 第 1 章 概述 螺旋输出机是一种常见的连续输送机械的集合，它没有挠性牵引元件,它是通 过螺旋体转体动作实现物质远期交货的目的。它是一种重要的和不可或缺的机械， 也是现代化生产设备和物流运输的一种途径。 螺旋输出机由槽体、转轴、螺旋叶片、轴承、传动装置以及驱动系统组成。 本设计中，一个螺旋输出机的转移主要是用于水泥的运输中，根据一个给定的输 送的量和材料的固体形状及其特性，进行螺杆直径、螺杆转速等主要参数的设计 计算。传动部分采用电机驱动传动链和传动链驱动级减速机，齿轮减速机，甚至 减速器连接机体的方式传输。主要参数的计算选择适当的电机，以便确定链轮和 齿轮减速机，主后续工作第1级齿轮减速机的设计，包括主驱动轴的验算，选择齿 轮的比例等按照安装尺寸图和装配图的结果。 1.1 螺旋输出机产品概述 螺旋输出机通常称为绞龙，ls 系列螺旋输出机是一种旋转的螺旋叶片，推动 散装材料向前移动的输送斜槽装置，适用于输送粉末、颗粒状和小块的材料。 ls 型螺旋输出机等效 iso1050- 75 标准，设计和制造符合 zbj81005.12- 88 - ls螺旋输出机已经具有专业标准。 ls型螺旋输出机直径从100毫米到1250毫米， 共有 12 种规格，可分为单，双驱动两种形式，单驱动螺旋机最大长度可以达到 40 米（特大型 30 米） ，与中间的双驱动轴螺旋机的结构断块，最大长度为 80 米（特 大型 60 米） ，螺杆试点度每 0.5 毫安，可以根据需要进行选择。轴承，尾轴承在螺 旋输出机外部，可减少轴承室中的灰尘增加，增大了螺杆机关键件的使用寿命。 吊轴承采用滚动，滑动可互换的两种结构，而且增加了防尘密封装置，密封用尼 龙塑料之间，密封好，耐磨性强，阻力小，使用寿命长。滑动轴承的轴瓦粉末冶 金，尼龙和巴氏合金等材料根据不同的场合选择适合于用户的。滑动轴承含添加 润滑剂的铸铜瓦，合金和磨削铸铁和铜的基石应该添加少量的油润滑。悬架轴承 部件机外侧横向式油杯，便于集中供油润滑。前后口位置布置灵活，并加入电动 的出料口，自动控制也方便，也可根据用户要求，增加超速报警装置，ls 型螺旋 输出机见图(1- 1)。 ls 型螺旋输出机 gx 相比，头部，尾部轴承都放置在了的外壳外，出料口配 备了清洗装置，噪声低，适应性强，操作方便和维护方便。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 2 图 11 ls 型螺旋输出机的示意图 1.2 螺旋输出机应用范围 ls 型螺旋机广泛应用于各种工业部门，如轻工，建材，煤炭，电力，机械， 冶金，化工，粮食及食品行业，可用于水平和小于 20的倾角，运送材料粉状， 粒状，小块状，如焦炭，沙子，煤炭，化肥，粮食，灰渣，水泥等 ls 螺旋输出机对输送物料是有选择的，粒状、粉状以及小块的物料，如：水 泥、化肥、煤粉、灰渣、粮食、砂子等，最高的物料温度为 200，螺旋机不宜输 送粘性大、易变质的、易结块的物料。因为这些不易运输的物料在输送时会粘结 在螺旋体上，不向前运输只随着螺旋体转动，或者在吊轴承处形成物料的积塞而 使螺旋机不能正常工作。 ls 螺旋输出机输送材料，颗粒状，粉状和小块状物料，如煤炭，水泥，化肥， 粮食，沙子，灰渣等，物料温度不得超过 200，螺杆机不宜输送易变质的材料， 易结块，粘性大。交付时，因为这些材料粘合上一个螺旋轴上，然后旋转和不向 前推进，或悬浮轴承产品的材料，使螺杆机不能正常工作。 ls 螺旋机的工作环境温度设定应在- 2050之间，使用时允许倾斜一定角 度，最大倾角不应超过 20。 1.3 螺旋输出机主要特点 安全可靠、承载能力大。 安装维修方便、适应性强、耐用寿命长。 转速高、整机体积小、保证了快速均匀输送。 密封性比较好、外壳采用无缝钢管的制作工艺，端部采用法兰互相连接成为 一体，刚性比较好。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 3 1.4 螺旋输出机工作原理 从进料口加入材料，当转轴旋转时，材料受到螺旋叶片法向工作的推力。有 助于该推力的径向方向和叶片对物料的摩擦力带材料绕轴旋转，但由于料槽对物 料的摩擦力和物料本身的重力的缘故，不与螺旋叶片一起旋转，叶片的的轴向分 力的推力，沿着料槽轴向移动。 物料从入口添加，旋转轴转动，物料受由螺旋叶片转动产生的推力。 螺旋产生推力的径向分量的力和叶片的与物料的摩擦力摩擦材料，有可能可 带动旋转轴线的周围的材料，但由于材料本身的重力和材料槽摩擦材料是不与螺 旋叶片一起旋转，在叶片推力的作用下和轴向分力的作用下，沿轴移动到出料槽。 1.5 螺旋输出机整机布置形式 螺旋输出机的驱动装置中，通常是由头节，其中一些驱动部分，中间部分， 尾部分，进料口，排出口等，除了头部分和匹配的中间部分的各个螺杆机和底盘 是可以互换的。 螺旋机本体的头节，中，尾三部分。通常情况下，根据数组的长度依次为工 厂组装将在中间部分排序，最长的中间接近头节，相同的长度的中间节部分紧挨 扎堆在一起，如果你有特殊要求，则需您订购时的给出顺序。 在头节部分配备有轴承承受轴向力，在中间部分和尾部分配备有螺旋轴的轴 承，除了配备有径向轴承的轴向运动以补偿误差中尾段的螺杆轴线长度和适应温 度的变化。螺旋面的形式有带式螺旋方法(d)和实体带式螺旋方法(s)两种。使用法 兰连接各个螺旋轴，以确保连接轴的互换性，维护也方便许多。 机盖为瓦片式并用盖扣夹紧在机壳上，若果密封性能需要改进的，用户可以 自级进行修改，例如在机盖与机壳间加防水粗帆布。 进料口和出料口装置有方形排放口，手推式排放口，齿条式排放口，进料口 四种。让用户使用的时候把焊点对准在机体上，使用的是开口焊接。进、排料口 位置应该谨慎安排必须采取确保材料端的距离，同时避免悬浮轴承注油杯口、套 管连接法兰、与底座相碰等。 zq 系列减速器+ y 系列电动机，ytc 齿轮减速电机驱动。 y 系列电机，jzq 减速机和传动装置驱动。头节第一部配备有止推轴承。输送物料时产生的能承受 的轴向力。中段设置悬浮轴承，尾部加载动态滑动轴承和底座，以支持螺旋和用 于长度误差补偿，螺杆机安装应首先从头部开始，按顺序依次进行。 应注意整体布局入料口不应该被安装在悬挂轴承上面，排料口不应设在底座 或底盘的法兰接头的地方。假设因为出料口影响底座的安排，并不能遵循这一原 则，用户应绘制螺旋机装配图。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 4 1.6 本章小结 螺旋输出机已经得到了相当广泛的应用在国民经济各行业中，特别是用于输 送散状物料，如砂石、煤炭、矿石、粮食、化肥等大型螺旋输出机的类型也不同， 结构有区别、并且设计参数相互连接和相互之间有限制的、设计和选择复杂、难 度也较大，特别是一些主要参数的确定。假设组合和选择的不合适，会严重影响 一个螺旋输出机的工作表现和生产效率。 螺旋输出机是一种常见的不具有灵活的牵引构件连续输送机，如今已成为合 理组织机械化生产和流水的基础，是现代化的生产和机械化生产的基础，其中也 是现代化生产的一个重要的符号。在中国现代化建设的发展，以及各工业部门机 械化水平，不断提高的劳动生产率，螺旋输出机将发挥更重要的作用。但现在它 的传动效率低。目前螺旋输出机输送效率问题，越来越多的来自各行各业的人来 关注，也有很多国外的研究成果。在国内的研究结果相对于国外比较成功也少， 还不是特别的先进。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 5 第2章 螺旋输出机的设计与参数选用 2.1 螺旋输出机的结构特点 螺旋输出机适于输送粒状、粉状、小块状物料，不宜输送粘性大、易变质材 料、易结块的材料。通常工作环境的温度在摄氏2000度至摄氏8000度，螺杆机是 适合横向水平放置排列和小角度（小于150）。 螺旋输出机的类型主要是垂直和水平螺旋输出机，倾斜或垂直的方向上沿机 体方向输送材料，这两种模型是最常见的。螺旋输出机按结构可分为单，双螺旋 输出机螺旋输出机。后者使用的情况较多。螺旋输出机安装有固定型和移动型两 种，大部分螺旋输出机采用固定模式。 2.2 螺旋输出机的选型设计 螺旋输出机系统应该按合理的装载形式，给出给料装置和卸料装置的条件。 输送线路上和输送机相互间有密切的联系，材料的输送机驱动是第一需要启 动的，不可胡乱改变，为了停止输送反馈给给料处先停机，当螺旋输出机（如长 度，驱动器）上的所有参数应经是不是一样的时候，通过这种关系可以要求启动 时间和停机时间。 无法满足上述的启动和停机的先后顺序的要求时，应该考虑到在螺旋输出机 间增加缓冲仓用来提高系统的运转率和系统的适应性等。 环保要求，如果出现粉尘比较大的时候，通常要考虑采用密封输送或者设置 必要的除尘设备。 与相同规格的输送机相比较而言，相同规格的机型，它的重量约轻30%。 零部件的标准化和通用化及易损件的供货可能性比较容易。 2.2.1 螺旋输出机的总体结构形式 设计螺旋输出机，假设输送物料为水泥，倾角为零度，即水平输送，如图2-1： 图1-1 输送机的总体结构 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 6 因为螺旋输出机输送的材料的距离比较短， 所以可以不设中间吊挂轴承来支持 内轴旋转，它的基本构件有：驱动装置、进料口、旋转螺旋轴，壳体、出料口、 清料口。 2.2.2 选择螺旋输出机的布置形式 水平螺旋输出机通过螺旋轴的旋转方向不同、螺旋的旋向不同以及装料口还 有卸料口位置的不同等，主要有6种常用的布置类型，见图2-2。 图2-2 螺旋输出机的布置形式 根据具体实际的输送要求可以选择第三种布置形式。 2.2.3 螺旋轴及螺旋叶片的设计 通常由钢板冲压成形和焊接在无缝钢管上的为螺旋形刀片，每个叶片都焊接 牢固，其厚度在 mm54=d 之间。螺旋输出机输送物料的目的首先应该考虑使用 右旋单头螺钉的标准形式。螺旋叶片有带式、实体、齿轮型、叶片型等四种形式。 各种形状，应根据被传递到选择的材料的种类和特性进行选择。实体型螺旋是最 常用的形式，适用于类似液体、颗粒状干燥的或粉末材料，带式螺杆是块材料或 材料具有一定的粘度的适合。叶片和螺旋齿形式是适合输送物料容易挤紧的，此 外，假设水平螺旋输出机具有搅拌均匀、松散等材料的技术要求，应考虑选择叶 片或螺旋齿形式。 根据所运输的物料，我们选用叶片式螺旋。 根据实际情况，综合考虑，我们选择水平螺旋输出机，螺旋叶片表面右旋单 头螺纹螺距的标准形式。其适用于水平或倾斜（倾斜角度不大于 0 20 ）需要连续输 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 7 送粉状和小数据块，如水泥、煤炭、谷物、砂石和煤粉是不容易的粘结材料，其 工作环境的区间在 00 15020-+ 范围间，输送材料温度要求低于2000 摄氏度，输 送长度要求不超过40米。 图2-3为螺旋面的形状： a)实体式 b)带式 c）叶片式 d）齿形式 图2- 3 螺旋形状 螺旋输出机悬挂轴承用的典型轴瓦材料有：巴氏合金、青铜及软金属等，硬 铁及硬质合金；耐磨材料；实体的、木材的或层压的塑料。 磨切性的材料通常采用硬铁轴承，一般采用布氏硬度 400 的铸白口铁。一般 淬火钢连接轴经常用冷工作，低碳钢轴渗碳和热处理洛氏硬度为 5060。 为解决磨损的主要问题，可以使用各种金属热处理，也可以通过气焊或电焊 在焊接碳化物的表面上焊的一部分硬质合金。 专利碳化物型轴承外壳沿轴在轴承表面电焊。随着硬碳化物和硼化物层材料 结构在软基板可以是漂亮的黄金金属的耐磨损性能。 螺旋输出机螺旋槽体的主要类型，大部分截面为”u”形的钢制槽体，长度为 3000 或 3660mm。根据客户的要求可以提供各种厚度和尺寸的螺旋槽体，应该用 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 8 角铁法兰或法兰连接在一起。法兰联接不仅能防尘还能更加的经济实用，所以尽 可能制成带有法兰的槽体。 必要时顶盖可造成防尘类型的。就一般情况，螺旋槽体都是有顶盖的。由薄 钢板制作而成的顶盖，可以用弹簧卡子紧夹在螺旋槽体上也课余用螺栓连接。下 面主要简单介绍螺旋槽体的下面几个类型： 角钢法兰的“u”形螺旋槽体： 角钢凸缘法兰的“u”形的螺旋槽体是最常用的。顶部凸缘法兰由重型结构角 与螺旋槽体上缘的平焊成。使用靠模焊接端部法兰，以确保与相邻的端部对应准 确槽体。 折边法兰的形“u”螺旋槽体： 用同一块钢板折边加工处理成槽体的顶部法兰。这种槽体重量轻，坚固。使 用靠模焊接端部法兰，以确保与相邻的端部对应的槽体。 双折边法兰的“u”形螺旋槽体： 用同一块钢板经过双折边操作形成的槽体是顶部法兰。它有效的增强了槽体 的刚度和强度。我们把带法兰的顶盖连接时而且适当加个的衬垫材料，这就达到 了有效的防尘密封效果。 活动底的“u”形螺旋槽体： 它这种形式的螺旋槽体可用于要求便捷、快速的接触到输送机内部结构的场 合。上部刚性的槽钢已经下部半圆形截面槽上体所构成活动底的 u 形螺旋槽体， 半圆形截面槽体的一边为铰接面，另一边则采用弹簧卡子夹紧或其他形式能快速 打开的连接装置。 标准管状槽体： 管状槽体可以防雨水、刚度大、防尘而且全部截面里均装满材料。标准管状 槽体是用钢板卷成而且在连续焊接接给处。 折边法兰对开管状槽体：折边法兰对开管状槽体和角铁法兰槽体差不多，可 是由半圆形槽体的同一块钢板桥边加工而成的是法兰，两个半圆形槽体用螺栓连 在一起就构成了一个完整的刚性的、重量轻的管状槽体，这是他们的差别。 矩形槽体： 这种槽体更适合于磨琢性强的材料。允许物料滞留在槽底，因此可以防止槽 底和材料的相互摩擦。 槽钢形“u”螺旋槽体： 槽钢形“u”螺旋槽体适用于输送机支承间距要求长的场合。由结构槽钢制成 的槽体的上边，可用弹簧卡子或螺栓和下部半圆形截面的槽体连接。 折边法兰加宽的螺旋槽体： 这种类型槽体主要是输送轻度粘稠或者粘稠的物料，它经常和带式输送机一 起使用。由和槽体同一块钢板折边加工制成的是顶部法兰。端面法兰用靠模焊接 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 9 并保证与相邻的槽体端面对准。 带有夹套的槽体： 这种形式的槽体由加工好的夹套连续地焊接在普通结构的槽体上，其上焊有 换热介质的进出口管。这种槽体广泛用于加热、冷却的干燥物料。夹套中的隔板 使循环水较好地分配在表面了同时也强化热交换效果。 2.3 螺旋输出机设计参数的确定 2.3.1 输送物料的工作机理分析 当螺旋轴的旋转角速度为w时，如果在螺旋叶片任一半径r的o点处存在一个材 料颗粒m，物料颗粒m的旋转速度由速度三角形的方式求解，o点的线速度在叶片上 为vo=r*w,材料m堆积运动的速度，可以使用向量oa表示，沿o点的切线方向旋转， 物料颗粒m相对于螺杆表面上相对的滑动速度，于o点的螺旋切向方向平行，可记 作向量ab，当不考虑叶片摩擦时，则螺旋面上o点的法线方向是物料粒子m绝对运 动的速度vn，记作向量ob。当不考虑物料和叶片有摩擦，材料粒子m分解从o点的 运动速度v，那么我可以得到材料粒子的法线偏转与摩擦角是从o点的运动速度v的 方向得到，我们进行分解v，现在可以得到材料粒子从o点轴的移动向速度 1 v 和圆 周速度 2 v 。因此料槽中起阻滞已经干扰作用的就是 1 v 。 当螺旋轴旋转的角速度w，如果任何一个材料颗粒在螺旋叶片的半径为r的o 点，材料颗粒m的移动速度有上述溶液的速度三角形。刀片的线速度wrv= 0 ，材 料颗粒m堆积运动速度，可以使用向量oa说，在点o的切线方向的旋转沿，m物质粒 子的表面相对于螺杆螺旋切线方向平行的o点的相对滑动速度，可以使用的矢量ab 表示。当不考虑叶片摩擦的物质粒子m绝对值，o点的速度应是一个螺旋面的法线 方向，可以使用向量ob。由于与刀片材料的摩擦，材料颗粒m从点ov分解的移动速 度，则您可以得到物质粒子的运动速度的方向，在从点ov应该和正常的偏转和摩 擦角度r，分解的v，现在你可以得到粒子从o点 1 v 和圆周速度 2 v 材料的轴向速度。 使 1 v 在料槽里的阻塞和干扰。 根据物料颗粒m的运动速度图的分析，物料轴向移动的速度为： 1) 2 ( 2 f-1 60 v 2 n + = r s s s p p (2- 1) 式中：s螺旋螺距，mm； n螺旋转速，r/min； f物料与叶片间的摩擦系数； a螺旋升角。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 10 2.4 螺旋输出机设计参数的确定 螺旋输出机设计参数需要由原始资料经过周密计算得到。 2.4.1 原始资料 设输送物料为水泥，其生产量为q=9t/h，输送距离l=2.37m，连续工作制。 2.4.2 输送量 通过螺旋输出机的输送的能力的一个重要指标，一般根据生产需要给定，但 它是密切相关的其他参数。现在根据寄送材料的选择，根据实际生产水泥，水泥 混凝土搅拌站的平均产量为9吨/小时，使用螺旋输出机，水平输送，输送距离2.37 米。输送物料时，螺旋轴颈部占用部分虽然有一定影响力的对于传输容量而言， 但所占比重并不大。 输送量与输送器的截面接、装满程度有关、输送速度及物料性质、装满程度 与螺旋输出机所处位置有关，水平安装装满程度大于倾斜安装，物流截面积按下 式计算： ej p * 4 d f 2 = （2- 2） 式中：f为螺旋输出机内物料的截面积 j为填充系数 倾斜输送系数 2.4.3 螺旋叶片直径 螺旋叶片直径的螺旋输出机是一个重要参数，输送机，直接关系到生产及结 构尺寸。在一般情况下，根据不同的螺旋输出机输送材料的生产能力，结构和安 排来确定螺旋叶片的直径。 设 11,skdk= 为螺旋螺距与直径的比例系数，一般取k1=0.8为： 2 5 1k47qdajle= (2- 3) 5 2 ) 47 ( 1jleak q d = (2- 4) 式中：k物料综合特性系数； q输送量，t/h。 物料的综合特性系数为经验值。在一般情况下，根据材料的性质，材料可以 分为四类。第一类的流动性比较好，而且轻巧没有研磨啄材料；第二类没有磨啄 性，但流动性差是一级材料；第三类粒度和流动性接近第二类，但磨啄较大的材 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 11 料类；第四类是流动性和磨啄很强的研磨材料。 根据已知条件知q=9t/h，将查表所得的数据 0 . 1, 3 . 0, 3 . 1,0565 . 0 =ejlk 代入公式计算得出d=0.126m 2.4.4 螺距 螺距不仅决定着螺旋的升角，也决定了目标的操作下滑动面的材料的填充系 数，这样的间距的大小直接影响材料传送的过程。当输送量q和直径d具有确定值 时，螺距变化，物质运动的滑动面也变化，这将导致物料输送速度的分布变化。 轴向力p轴的螺旋面的材料粒子m所受螺旋面在轴面的作用力为： ）（ 轴 raba+=pcos)(pcosp (2-5) 为使p轴0,必须满足 ，r p a-。整理得： p s f f - + 1 1 d (2- 10) 根据计算，当f取0.3， s=(0.8-1.0)d时， d)59 . 0 47 . 0 (d- ；当f值增大时， d/d的值也是要增大的。在那就是说，根据计算出轴径是相当大的，这将减少传输 的有效横截面，以确保足够的有效传输的横截面，以保证传输容量，必须增加结 构，使输送机构厚重，成本增加。因此，螺杆的螺距和轴径的之间的关系应是传 输的功能和结构的综合体现，在能满足传输请求的条件时，我们应该使得结构尽 量紧凑。因为低的螺旋输出机的填充系数，确保了外侧附近的叶片材料具有较大 的轴向速度，轴向速度大于圆周的速度,推荐的轴径计算公式是： d= （0.20.35） d (2- 11) 计算得出d此为无缝钢管的外径，由实际的经验可知，钢管厚度定为够满足输 送要求，不会产生弯曲变形。 2.4.7 螺旋面叶片的下料 圆柱螺旋叶片是将叶片沿圆柱螺旋线焊接于机轴上作输送器用。 叶片生产方法有二：其一按照导程分段落料拼接；其二叶片用长条带料在专 用机床上整体拉制后焊接在机轴上，此方法仅用于专业生产厂家。本设计采用第 一种方法。 进料口和出料口的选择： 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 13 螺旋机进料口、出料口同用户现场开设，一般应从尾部进料，头部出料，但 也可以从头部进料尾部出料，如需要中部进料，头部、尾部出料，或头部进料， 中间出料，则为非标准制法，须由用户提供简图。 进料口：进料口是用以连接螺旋机和进料漏斗的部件，其由盖寸口夹紧在机 盖上，也可用焊接的方法与机盖相联，装置进料口时应在所装的机盖上按进料口 内孔开尺寸。 出料口：出料口由钢板及扁钢焊接而成,使用时将出料口焊在机壳上,其法兰石 与溜槽法兰相连接,出料口的机壳应按出料口的内孔尺寸开孔。 螺旋面叶片及展开图见图2-4： 左为螺旋面叶片 右为展开图示 图2- 4 螺旋面叶片及展开图 图中l、l1随叶片厚度不同而异，须经试验决定，表5列出直径150500mm 的实体螺旋面叶片的下料尺寸见表2-1： 表2- 1 螺旋面叶片下料尺寸 螺旋 直径d t d d1 d1 l l1 150 120 4 44.5 164.5 59 31 11 200 160 4 57 219 76 39 12 250 200 4 70 275 95 54 19 300 240 6 83 330 113 64 21 400 320 6 108 441 149 91 27 500 400 8 133 551 184 104 29 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 14 2 2 1 d += p t d (2- 12) c2dd 11 += (2- 13) 22 dpl+=）（p (2- 14) )( 2 1 ddh-= (2- 15) ll lh r - = (2- 16) + -= )(2 13600 hr l p a (2- 17) 2 sin)(2 a hrc+= (2- 18) 式中： l内外螺旋线实长，mm； p导程，mm； h叶片宽度，mm； r叶片展开里口半径，mm； a切缺角，这里选择0度q输送量 t/h； c切口弦长，mm。 2.4.8 螺旋轴的转速 旋转轴的旋转速度通过有较大影响。在一般情况下，螺旋轴的加速度的速度， 输送机的生产能力增加，速度太小，使得输送机通过降低。速度也不宜过高，不 过，因为当车速超过一定限度时，材料将被抛出向外离心力过大，所以无法派送。 因此，你还需要一定的限制转速n不能超过一定限度。 当物质粒子在螺旋外径上的时候，它不产生传输方向上的垂直和径向运动， 那么它是介于离心惯性力和自身重力的最大应具有以下的关系： max 2 mvmg (2- 19) 即 gr60/2 max rnp 考虑到不同的输送物料的影响则： gr 30 max k rm (2- 20) 所以： d g r g k 2 max 3030k n pp p= (2- 21) 式中：k物料的综合系数； g重力加速度， 2 /sm； 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 15 max n螺旋的最大转速，v/m。 令 p g ka 2 30= ,则原式可转化为常见的经验公式： d a =maxn (2- 22) 式中：a物料的综合系数。 所以，螺旋输出机的螺杆旋转速度应根据通过的材料多少，在螺杆直径和材 料特性一定的前提下满足吞吐量的需求，螺杆转速不宜过高，不允许超过其临界 转速，即： maxnn (2- 23) 式中：n螺旋的实际转速，r/min。 将查表得的a=75，d=126mm代入得： nmax=168(r/min) 圆整为下列转速：20,30,35,45,60,75,90,120,150,190。 n=120(r/min) 2.4.9 校核填充系数 物料有在料槽中的填充系数上有很大的影响的是能量的消耗和对物料的输 送。高的填充率填充系数，滑动面的物料移动是非常陡峭的，它在运输方向的运 动比圆周方向的运动要弱，因此使得消耗了更多的能量而输送的速度也变低。于 此相反的，较低的填充系数，螺旋外侧堆积了多数的物料，物料颗粒堆积的高度 也必将低，因而具有较高的轴向速度，物料在输送方向上的运动要比圆周方向上 显著的多，运动的滑移面几乎平行于输送方向，附加物料流在垂直和输送方向变 弱，也降低了能量的消耗；所以，取较小值的填充系数更有利，一般取 %501530 3050 5070 同轴度(mm) 3.0 4.0 5.0 5.0 螺旋机主轴和减速电器的同轴度应符合 gb1184- 80形状和位置工差,未注公 差的规定中 10 级的规定。 螺旋机的各底座配件等在机壳装完成后，均应使之配合完好着实后再拧紧地 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 25 脚螺钉，固定于地基表面。 所有联结螺钉均应拧紧至可靠的程度。 进料口还有出料口在现场安装时应该使进料口和出料口的法兰支承面及其螺 旋输出机的本体轴线相互平行，和与之相连接的法兰应紧密贴合，不得有间隙。 螺旋输出机安装完成后应检查各个存油处是否有足够量润滑油，以保障工作 的润滑正常，不够则加足润滑油，紧接着在进行无负载试车。我们应该连续进行 4 小时以上试运转后，检查螺旋输出机装配的正确性和合理性，如果发现不符合正 常工作条件的情况应该立即停止作业，处理后再运转，直至处于良好运行状态为 止。 机械密封失效的比例挺大，机会也较多。我们通常可见的损坏形式可归纳为 三种分别为机械损坏、热损坏和腐蚀损坏。但是腐蚀形态也存在各式各样的特点， 那是因为数以千计的工作环境特殊性和机械密封结构的各式各样。 金属环的表面均匀腐蚀的金属接触环腐蚀性介质，金属本身的腐蚀是不耐受， 将表面腐蚀这种是泄漏，早期磨损和撕裂、损坏、可听等。有膜和无膜的两种形 式的均匀腐蚀的金属表面上，不腐蚀金属膜是很危险的，腐蚀过程以一定的速度， 这主要是因材料的不同。腐蚀膜的钝化膜的特性，通常具有保护作用，但使用的 金属密封环材料，破坏钝化膜，如不锈钢、钴、铬合金的表面上的摩擦，难以产 生在新的电影在缺氧条件下，所以加剧电镀应力腐蚀开裂的金属材料的拉伸应力 在同一时间中的腐蚀和效果的，第一破解弱区域、破裂称为应力腐蚀开裂。 焊接硬质合金和铸铁、碳化钨、碳化钛密封环，容易产生应力腐蚀开裂的选 择。该密封环的径向裂纹一般是发散的，也可以是一个或多个。作为一个整体， 这些裂缝密封面对面的摩擦，加快结束的磨损，根据同比增长断裂力学概念，材 料里面原来的裂纹尖端应力强度因子为 k1=y1a(y系数)。 在开始时，由于应力 1是小于临界应力 c，a 是小于临界裂纹 ac 腐蚀的效 果，因此，腐蚀，由于延长一个原来的裂纹，导致增加 k1。当经过一段时间后， 为 a = ac 和 k1 = k1c，发生断裂，只有当原来的一个足够小的裂纹， ，使 k1 180时，浸渍树脂分析离石油墨环，环的耐磨性下降；是，如果选用不当， 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 26 浸渍树脂，会发生化学变化的介质中，但也降低的耐磨性；是树脂浸渍深度不够， 磨去浸渍层，耐磨损性下降。因此，建立封闭的冷却系统中，选择的树脂浸渍的 耐腐蚀性，采用高压浸渍，增加浸渍深度是非常的石墨环氧化在氧化性介质中， 表面在干摩擦或冷却不良，导致 350- 400的温度可以使施摸擐与氧气，二氧化碳 气体发生反应，可以使表面变得粗糙，甚至断裂。无金属环的化学介质和应力的 同时作用下，将特氟隆（f4）f4 环填料，如玻璃纤维，石墨粉末，金属粉末，以 增加其耐磨损温暖密封的腐蚀。腐蚀主要是指填充 f4 环的选择性腐蚀，尽显剥离 或变质破坏。 耐辅助密封圈接触的位置 a 型腐蚀橡胶辅助密封环是不同的，它的耐腐蚀性 也不同。因为橡胶老化，耐腐蚀，故障的橡胶被腐蚀的表面变得粗糙，失去弹性， 易断裂。橡胶耐油性因种类而异，橡胶容易膨胀，磨擦阻力石油涨价，浮动是不 是好，使密封失效。硅橡胶橡胶 f4 温差，温度是最好可以在 200使用。动环， 轴套，静环，密封耐腐蚀机械 b 和辅助密封圈接触部位的静态环座，橡胶或 f4 相 对于静止的流体，容易形成死角，金属套筒，接触环，静环座和密封体等所造成 的特殊腐蚀，缝隙腐蚀，主要是没有相对运动的辅助密封圈接触微动腐蚀，电化 腐蚀，存在三个腐蚀交替进行，在同一时间，所以在腐蚀表面宽，深。来观察表 面的深度是在密封环的直径的 11.5 倍，耐腐蚀的程度不小于 0.01mm，密封泄漏 是严重的。 4.2 螺旋输出机的使用 在螺旋输出机的设计主要是用在沥青搅拌站，用于混凝土输送。 螺旋机安装的正确性是以后使用状况良好的先决条件之一，其使用应进行正 确安装，满足技术条件的要求。 必须至少在螺杆机，螺旋机的安装基地正式完成安装前 20 天浇水，应能可靠 地支持输送，以确保不同的基础太小，螺杆机下沉和额外的变化，确保基地螺旋 机在操作过程中有足够的稳定性。 螺杆机必须安装在运输途中或卸箱前部分的污垢粘在清理它们。 套管法兰连接相邻的石应平整光滑，封闭和外壳内表面脱位的联合偏差不超 过 2 毫米。 壳体法兰垫片石棉累积误差在壳体的长度与螺杆之间的允许。 螺旋直径套管之间的间隙，并按照相关的设计规则，最小间隙应不小于规定 值的螺旋机主轴。 螺杆机机箱后成立的基础上，都应该把它在你拧紧地脚螺栓。 所有的连接螺栓应拧紧可靠程度。 前后口安装时，应在进出口法兰的支承表面和身体平行的轴线的螺杆机，应 紧密连接的法兰接头，不能有间隙。 哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文） 27 4.3 螺旋输出机的维护 螺旋输出机应该是空载起动，即在开始后才能开始喂螺旋输出机。如果因特 殊情况紧急停机后，重新启动，必须先移动了几下，或适当的排除螺旋输出机内 部的剩余材料。 开始给螺旋输出机投料，应当逐步提高进给速度达到额定输送容量，喂养要 均匀，否则容易造成输送物料产品的插头，变频器过载，使整机早日损坏。 为了满足螺杆机空载起动和输送的要求应该停止之前停止充电，机器外壳的 材料，如完全失去了一切后可以停止。 可与硬的大块材料将交付的材料内，以避免拉力螺钉和螺杆机损坏。 在使用频密检验螺杆机配件的工作状态，注意所有紧固件是否松动，如果发 现松动的部分，应立即拧