螺旋输送机结构设计

螺旋输送机结构设计

XXXXXX

毕 业 论 文 （设 计）

设计题目：螺旋输送机结构设计

姓 名 XXXXX

学 号

专 业 XXXX

班 级

指导教师 XXX

学 部 XX学部

答辩日期

螺旋输送机结构设计

本科生毕业论文（设计）评语（一）

螺旋输送机结构设计

本科生毕业论文（设计）评语（二）

螺旋输送机结构设计

本科生毕业论文（设计）评语（三）

螺旋输送机结构设计

本科生毕业论文（设计）任务书

本表一式三份，学生本人、指导教师、学部各一份。

螺旋输送机结构设计

螺旋输送机结构设计

摘 要

螺旋输送机是一种没有挠性牵引构件的输送机。它依靠带有螺旋叶片的轴在封闭的料槽中旋转而推动物料运动，或令带有内螺旋叶片的圆筒旋转使物料运动（螺旋管输送机)。在国民经济的各个部门中得到了相当广泛的应用，已经遍及冶金、采矿、动力、建材、轻工、码头等一些重工业及交通运输等部门。主要是用来运送大宗散货物料，如煤、矿石、粮食、砂、化肥等。

本论文通过对螺旋输送机的工作范围、工作性能等内容进行分析，确定了螺旋输送机的性能指标，并在此基础上对螺旋输送机整体结构及其重要零部件进行设计，主要包括螺旋体、螺旋输送机的前端与尾端部分等等，在设计过程中要充分考虑到螺旋输送机在实际运作中可能出现的问题，然后对其零部件的位置、形状以及结构进行设计。

本文所设计的螺旋输送机可以实现粉状物料输送。和现有的输送设备相比较，其具有整机截面尺寸小、密封性能好、运行平稳可靠、可中间多点装料和卸料及操作安全、维修简便等优点，输送能力达到51吨/小时。可以广泛应用在现代化生产和物流中去。

关键词：螺旋输送机；减速器；螺旋轴；矿山运输机械；结构设计

螺旋输送机结构设计

XXX 本科生毕业论文(设计)

I

螺旋输送机结构设计

XXX 本科生毕业论文(设计)

II

螺旋输送机结构设计

ABSTRACT

差一段

The working performance of the spiral conveyer has been determined, according to the analysis about work range, service behavior and so on. And on this basis, the overall structural and all components are designed, including helicoids, front end and back end. During the design processes, there must be some problems considered, which possibly appears in the actual operation. Then its spare part's position, the shape as well as the structure are designed.

The spiral conveyer designed convex can convey powder material. Compared with the existing conveyor, this has many advantages, for example, the small complete machine section size, the good sealing property, the steady movement, the safe operation, and the simple service, etc. And its delivery capacity amount is 51 tons per hour. The spiral conveyor is widely used in the modernized production and the physical distribution.

Key words: spiral conveyor；reducer；screw；carrying machine in mine；structure design

螺旋输送机结构设计

目 录

摘 要…………………………………………………………………………………Ⅰ Abstract…………………………………………………………………………………Ⅱ

第1章 绪论……………………………………………………………………………1

1.1 概述…………………………………………………………………………………1

1.2 螺旋输送机的发展现状及趋势……………………………………………………1

1.2.1 螺旋输送机的发展历史及基本现状……………………………………………1

1.2.2 螺旋输送机的发展趋势…………………………………………………………2

1.3 螺旋输送机的类型…………………………………………………………………3

1.4 螺旋输送机的组成部分……………………………………………………………5

1.5 螺旋输送机的工作原理……………………………………………………………6

1.6 本论文主要内容……………………………………………………………………6

第2章 螺旋输送机的总体设计………………………………………………………7

2.1 螺旋输送机…………………………………………………………………………7

2.1.1 螺旋输送机的适用范围……………………………………………………………7

2.1.2 螺旋输送机的工作原理与机理分析……………………………………………7

2.1.3 螺旋输送机的结构………………………………………………………………8

2.2 螺旋输送机的参数设计……………………………………………………………9

2.2.1 物料的选择………………………………………………………………………9

2.2.2 螺旋输送机原始参数的选择设定………………………………………………9

2.2.3 螺旋输送机基本参数的确定……………………………………………………10

2.3 本章小结……………………………………………………………………………11

第3章 螺旋输送机驱动装置的设计…………………………………………………13

3.1 电动机的选择……………………………………………………………………13

3.1.1 电动机类型的选择………………………………………………………………13

3.1.2 电动机型号的选择………………………………………………………………13

3.2 减速装置的选择…………………………………………………………………14

3.2.1 总传动比的确定…………………………………………………………………14

螺旋输送机结构设计

3.2.2 减速器类型的选择………………………………………………………………14

3.2.3 减速器型号的选择………………………………………………………………15

3.2.4 键联接的选择与计算……………………………………………………………16

3.3 本章小结…………………………………………………………………………16

第4章 螺旋输送机机身的设计………………………………………………………17

4.1 螺旋输送机的整体布置…………………………………………………………17

4.2 螺旋体部分的设计………………………………………………………………17

4.2.1 螺旋轴的设计……………………………………………………………………18

4.2.2 螺旋叶片的设计…………………………………………………………………19

4.2.3 连接法兰的设计…………………………………………………………………23

4.2.4 悬挂装置…………………………………………………………………………24

4.3 螺旋输送机机壳的设计…………………………………………………………24

4.3.1 半圆形机壳的设计………………………………………………………………24

4.3.2 前端部分的设计…………………………………………………………………25

4.3.3 尾端部分的设计…………………………………………………………………28

4.4 进出料口…………………………………………………………………………30

4.5 本章小结…………………………………………………………………………30 结 论…………………………………………………………………………………29 参考文献…………………………………………………………………………………30 附录………………………………………………………………………………………错误！未定义书签。 致 谢…………………………………………………………………………………错误！未定义书签。

螺旋输送机结构设计

螺旋输送机结构设计

第1章 绪论

1.1 概述

螺旋输送机，俗称绞龙，是一种常用的不具有挠性牵引构件的连续输送机械，由于它是以一刚性的螺旋体作为主要构件而实现物料输送的，所以也通常称它为具有刚性―牵引‖构件的输送设备。它主要用于运送粉状和粒状等物料，螺旋输送机与其它输送设备相比，具有整机截面尺寸小、密封性能好、运行平稳可靠、可中间多点装料和卸料及操作安全、维修简便等优点。与带式输送机、刮板输送机等同样是现代化生产和物流运输不可缺少的起重机械运输设备之一。

1.2螺旋输送机的发展现状及趋势

1.2.1 螺旋输送机的发展历史及基本现状

螺旋输送机是一种常用的不具有挠性牵引构件的连续输送机械，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。它的广泛应用对于减轻繁重的体力劳动，提高劳动生产率，实现物料输送过程的机械化和自动化，都具有重要的现实意义。

螺旋输送机的发展，分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋输送机两种形式的发展过程，有轴螺旋输送机由螺杆，U型斜槽，盖板，进出料口和驱动装置组成。一般还有水平式，倾斜式和垂直式三种。而无轴螺旋输送机则采用螺杆改为无轴螺旋，并在U型槽内装置有可换衬体，结构简单。物料由进料口输入，经螺旋推动后由出料口输出，整个传输过程可在一个密封的槽中进行。一般来讲，平常所指的螺旋输送机都指有轴式的螺旋输送机。而对许多输送比较困难的物料，人们一直在寻求一种可靠的输送方法，而无轴螺旋输送机则是一种较好的解决方法。

GX型螺旋输送机是出现较早的一种螺旋输送机，也是我国最早定型生产的通用性生产设备。它以输送粉状、粒状、小块状物料为主，不适宜输送易变质的，粘性的易结块的物料和大块的物料，因为这些物料容易粘在螺旋上而随之旋转，或在吊轴承处产生堵料现象，给物料输送过程带来很大的不便。GX型螺旋输送机的优点主要是节能、降耗显著，其头部、尾部轴承移至壳体外，具有防尘密封性好，噪声低，适应性强，操作维修方便，进、出料口位置布置灵活等；缺点是动力消耗大，机件磨损快，

螺旋输送机结构设计

物料在运输时粉碎严重。

LS型螺旋输送机是在GX型输送机的基础上修改设计的新一代螺旋输送机，LS型螺旋输送机特点是结构新颖，性能可靠，技术指标先进，适用范围广泛，节能降耗显著。

螺旋输送机由于其结构简单，操作维护简便，在输送物料场合得到了广泛的应用，但是其输送效率却比较低。国内关于这方面的研究情况也比较多。

对螺旋输送机存在的输送功率问题，许多专家学者做过很多这方面的研究工作。一般来讲，按照通用计算机公式算出的螺旋输送机螺旋轴功率往往小于实际的需要值。对于这个实际的问题，武汉食品工业学院根据调查和实例，对螺旋轴进行了理论分析，提出了推荐计算公式，并将推荐计算公式和通用计算公式结合起来，进行计算比较对照，得出推荐计算公式与实际需要符合的结论。

总之，现在对于螺旋输送机的研究越来越多地受到各界的重视，而且国外也有了很多的研究成果。国内的研究成果相对于国外来比较，研究成果还较少，还不是很先进。

现在，螺旋输送机已经成为合理组织成批生产和机械化流水作业的基础。是现代化生产的重要标志之一。在我国现代化的发展和各工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，螺旋输送机将发挥更大的作用。

1.2.2螺旋输送机的发展趋势

纵观螺旋输送机的发展历程，可以预见未来的发展方向主要有以下几方面：

(1)大运量、高速度、长使用寿命。高速度即意味着高生产率，减少单位时间生产成本。磨损时限制螺旋输送机寿命的主要原因，减少物料与螺旋之间的摩擦系数，增加螺旋轴的耐磨性，改善物料的性能，可以较大程度提高输送机使用寿命。

(2)低能源消耗及降低能量消耗。螺旋输送机的能源绝大部分都消耗在摩擦损失上。因此降低能源消耗是研究和设计螺旋输送机急待解决的难题和发展方向。

(3)智能化发展。未来的螺旋输送机应与电脑密切联系，适合程序控制、智能操作。物料的装卸、机器安装与维护都应能实现智能化管理。

(4)空间可弯曲输送。为了克服水平和垂直螺旋输送机由于构造上的限制而只能直线输送物料的不足，近年来出现了可弯曲螺旋输送机（如图1.1所示）、弹簧输送机等。另外其他各种输送机也应为了实现空间、可弯曲输送研制新的机型。

螺旋输送机结构设计

(5)组合复合化输送。向着大型化发展。使用螺旋输送机，结合各种连续输送机械，来完成复杂的物料输送。大型化包括大输送能力、单机长度和大输送倾角等几个方面。

(6)扩大使用范围。目前，螺旋输送机的使用范围受到限制，要扩大其使用范围，研究能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易燃、易结团、粘性物料的螺旋输送机。

(7

)环保意识设计。减少污染，实现绿色设计的目标。传统的连续运输机械是敞开

图1.1 可弯曲螺旋输送机

状态下输送物料的，在输送粉状、颗粒状物料时，物料散落飞扬，严重影响周围的环境，特别是在输送水泥、化肥、煤炭、谷物等粉末、易飞扬物料时尤显严重。为了解决这个问题，人们应当提前研制多种形式的环保型输送机，而螺旋输送机对于解决这个难题无疑具有很大的优势和发展空间。

1.3螺旋输送机的类型

螺旋输送机根据其输送物料的特性、要求及结构的不同，有如下几种不同的型式：普通螺旋输送机、垂直螺旋输送机、螺旋管输送机和可弯曲的螺旋输送机等等。本论文设计的螺旋输送机属于普通的螺旋式送机，为水平螺旋输送机，其倾角为0。普通螺旋输送机是最可以代表螺旋输送机的，它的结构是所有螺旋输送机结构的基础。

螺旋输送机结构设计

螺旋输送机按其安装形式可分水平螺旋输送机、倾斜螺旋输送机和垂直式螺旋输送机3种类型，如图1.2、图1.3

和图1.4所示。

1-进料口 2-槽体 3-螺旋轴 4-卸料口

图1.2

水平式螺旋输送机结构示意图

1-螺旋轴 2-机壳 3-螺旋片 4-卸料板 5-轴承 6-上盖板 7-端墙

A-进料口 B-出料口 L-输送机的长度 H-倾斜安置高度 P-螺距

图1.3 倾斜式螺旋输送机结构示意图

螺旋输送机结构设计

1-出料口 2-电机 3-三角带 4-混料筒

5-套筒 6-立式螺旋输送机7-进料口 8-电机

图1.4 立式螺旋输送机结构简图

按结构可分为双螺旋输送器和单螺旋输送器，后者使用较多。按安装方式有固定式和移动式两种，大部分螺旋输送机采用固定式。按螺旋方向不同可分为右旋和左旋，可根据物料所要求的输送方向来定。

1.4螺旋输送机的组成部分

螺旋片是螺旋输送器的主要部件，用厚度δ=3~6mm的钢带或钢板冲压或轧制而成，然后焊或螺钉固定在螺旋轴上，常用的种类有：

（1）满面式。主要用来输送干燥后的粒状、粉状及有黏附性的物料，它推送力大，生产率高，是应用最广的一种。

（2）带式。多用于输送较大粒状、块状和稍带黏性的物料，也可用于两种物料的混合。

（3）月牙式。将一片片月牙状的叶片按照输送方向，以一定距离用螺钉固定在螺旋轴上形成螺旋，其角度按物料的推进速度和方向能很方便地加以调节，它具有强烈的搅拌作用，适用于输送潮湿发黏和易于挤压成块的物料。

（4）锯齿式。它适用于输送黏性大和腐蚀性强的物料。

螺旋输送机结构设计

图1.5螺旋片的类型

1.5螺旋输送机的工作原理

旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送。使物料不与螺旋输送机叶片一起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。即如同一根旋转的螺旋轴，带动一个螺母沿其轴向移动一样，旋转体相当于螺旋轴，物料相当于螺母，当螺旋体连续旋转时则物料也连续输送。无轴旋转体为较厚的带状叶片，通过驱动端驱动，中间无轴，旋转体与机壳内壁底部衬板接触。螺旋输送机的旋转轴的旋向，决定了物料的输送方向，但一般螺旋输送机在设计时都是按照单项输送来设计旋转叶片的。当反向输送时，会大大降低输送机的使用寿命。

1.6 本论文主要内容

本论文前部分主要介绍了螺旋输送机的国内外发展状况和一些关于螺旋输送机的基本问题。在论文中详细的介绍了该螺旋输送机的设计过程，在设计过程中针对螺旋输送机在生产生活中所存在的问题提出一些修改意见。

(1)对螺旋输送机进行总体设计；

(2)对螺旋输送机的驱动装置进行设计；

(3)对螺旋输送机的机体部分进行设计；

(4)螺旋输送机的机体部分结构设计，轴承的防尘问题；

(5)输送轴中间支撑的问题，要求密封性好，耐磨损。

螺旋输送机结构设计

第2章 螺旋输送机的总体设计

螺旋输送机的整体设计是在了解其工作原理及其机理的基础上对螺旋输送机的性能参数进行设定，并根据其性能参数计算出其基本参数，从而实现螺旋输送机的设计。

2.1 螺旋输送机

2.1.1 螺旋输送机的适用范围

(1)螺旋输送机主要用于输送粉状、颗粒状和小块状物料，如：煤粉、炭黑、纯碱、再生胶粉、氧化锌、碳酸钙及小块煤等。不适宜运输易变质的、粘性大的和易结块的物料。

(2)使用的环境温度为-20 C-50 C；物料温度不大于200 C。

(3)螺旋输送机由于功率消耗大，因此多用在较低中等输送量及输送长度不大的情况下，一般，输送距离不大于70m（50m以下为佳）。

(4)可以用于水平或倾斜运输（倾角小于20°），一般只能单向输送。

2.1.2 螺旋输送机的工作原理与机理分析

(1)螺旋输送机的工作原理

物料从进料口加入，当转轴转动时，物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作用下，沿着料槽轴向移动螺旋转输送机在输送物料过程中，物料的运动由于受旋转螺旋的影响，其运动并非是单纯的沿轴线作直线运动，而是在一复合运动中沿螺旋轴运动，作一个空间运动。

(2)螺旋输送机的机理分析

本论文所要设计的螺旋输送机是标准的等螺距、等直径的单头螺旋，并设其螺旋面升角为 ，以距离螺旋轴线 处的物料颗粒佐为研究对象，进行运动分析。如图2.1

旋转螺旋面作用在物料颗粒M上的力P，由于物料与叶片的摩擦关系，P力方向与螺旋面的法线方向偏离了 角， 角的大小由物料对螺旋面的摩擦角 及螺旋面

螺旋输送机结构设计

的表面粗糙度决定，对于一般热压或用冷轧钢板拉制的螺旋面，可忽略其表面粗糙程度对 角的影响，可认为 。P力可分解为法向分力P1和径向分力P2。

物料颗粒M在P力的作用下，在料槽中进行一个复合运动，即沿轴向移动，又

沿径向旋转。

图2.1 螺旋叶片上M点物料受力分析

由于物料的圆周速度在半径长度范围内是变化的，所以，物料在螺旋内的移动过程中要产生相对滑动，靠近螺旋轴的物料的圆周速度比外层的大，而轴向速度比外层的要小。这将使内层物料较容易随螺旋轴转动，因而产生一个附加的物料流。螺旋在一定得转数之前，这种附加的物料流对物料运动的影响并不显著。但是，当超过一定的转数时，物料就会产生垂直于输送方向的跳跃的翻滚，起搅拌而不起轴向的推进作用。这不仅会降低物料的输送效率，加速设备构件的磨损，而且会增大螺旋功率的消耗。因此，为了避免这种现象的产生，设定了螺旋的临界转速。

2.1.3 螺旋输送机的结构

螺旋输送机的整体结构分为驱动装置和定型部件，而定型部件又包括头节、尾节、中间节和止推轴承装置、平轴承装置、悬挂轴承装置等等。其构造包括驱动装置、螺旋体、半圆形机壳及进、出料口等构件组成。

螺旋输送机的整体结构图如图2.2。

螺旋输送机结构设计

图2.2 螺旋输送机结构组成图

2.2 螺旋输送机的参数设计

2.2.1 物料的选择

由前面螺旋输送机的适用范围可知螺旋输送机可以输送粉状、颗粒状核销块状物料等。对于螺旋输送机输送物料形状的不同，其在某些方面要求也不同，并且其在计算过程中的一些参数也不同。就本设计论文而言，选择了粉状物料进行设计，且选择了水泥为粉状物料的代表来进行螺旋输送机的具体设计。

2.2.2 螺旋输送机原始参数的选择设定

关于螺旋输送机的原始参数基本上包括三部分:被输送物料的名称及特性；需要的输送量Q t/h ；螺旋输送机的基本尺寸。

(1)螺旋输送机所输送物料的名称：水泥

水泥的堆积比重 t/m3 ,通过搜索网络资源我了解到了关于普通硅酸盐水泥的堆积比重范围为1.2~1.8t/m3，并选定了在计算过程中的比重 1.5t/m3。

水泥的最大块度及最大块度,通过查阅资料发现没有关于水泥的最大块度与最大块度含有率的问题，就水泥本身而言，按GB1345-77《水泥细度检验方法(筛析法)》中规定，测定水泥细度用标准筛是孔边为0.080mm的方孔筛,这就是说标准的水泥粒度绝对小于1mm3，所以可以把水泥的块度问题就可以位于考虑之外了；另外还有最大块度含有率的问题，既然水泥的块度问题已经在考虑之外了，那么，最大块度含有率也就不是一个问题了。

物料的粘度、琢磨性、腐蚀性，这里水泥只具有琢磨性。

(2)螺旋输送机的输送量Q t/h ,在本次设计中Q设为51.0t/h。

(3)螺旋输送机的基本尺寸，螺旋输送机的布置简图如下：

螺旋输送机结构设计

ββ

图2.3 螺旋输送机布置简图

螺旋输送机的输送长度L，设定L 25m；

螺旋输送机倾斜布置时的倾角 及其在垂直平面上的投影高度H m 。由于所设计的螺旋输送机是属于水平螺旋输送机，看图可知，倾角 角为0，其在垂直平面上的投影高度H也为0。

2.2.3 螺旋输送机基本参数的确定

(1)螺旋输送机的螺旋直径的确定

由于，水泥没有强烈的粘性，所以其螺旋直径可按下列公式计算：

D K (2.1)

式中：

D

K—螺旋输送机的螺旋直径 m ； —表示物料综合特性的经验系数；

—输送量Q t/h ； Q

—物料的填充系数；

—物料堆积比重 t/h3 ；

C—螺旋输送机倾斜工作时，输送量的校正系数。

值由参考文献查得，关于K值、查得 为0.25~0.30，取 0.27；K 0.0565；

其中物料堆积比重 已经知道取值范围在1.2~1.8之间，在计算中取1.5；因为该螺旋输送机属水平运输，所以，C 1。

将所有参数带入公式(2.1)，得到螺旋直径D为：

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/45b1.html