螺旋输送机设计说明书.doc

1、毕业设计（论文）  1 目录  摘要 . I ABSTRACT . II 前言 . 3 第 1 章螺旋输送机介绍  . 4 1.1 螺旋输送机的历史 .4 1.2 螺旋输送机的发展趋势  .7 1.3 国内外螺旋输送机对比  .8 1.4螺旋输送机分类 10 1.5 螺旋输送机的应用范围  .11 第 2 章螺旋输送机的 结构及工作原理  . 12 2.1 螺旋式输送机的结构  .12 2.1.1 螺旋  .12 2.1.2 轴  .15 2.1.3 轴承  .17 2.1.4 料槽

2、 .17 2.2 螺旋输送机工作原理  .18 第 3 章螺旋输送机的设计与参数选用  . 20 3.1 螺旋输送机的设计方法 . .20 3.1.1 螺旋输送机现代设计方法 .21 3.1.2 螺旋输送机的常规设计 .23 3.2 螺旋输送机的设计计算  .23 3.2.1 输送物料的运动分析  .23 3.2.2螺旋输送机设计参数的确定  .27 3.2.3 螺旋输送机外形及尺寸  .36 3.2.4 螺旋输送机外形长度组合及各节重量  .37 3.2.5 螺旋输送机驱动装置  .40 3.2.6 螺

3、旋输送机轴承选择  .47 3.2.7 螺旋输送机进出料口装置  .47 第 4 章  螺旋输送机的安装使用及维护  . 50 毕业设计（论文）  2 4.1 螺旋输送机安装技术条件 .50 4.2 螺旋输送机的使用与维护 .51 总结 . 53 致谢 . 54 参考文献 . 56 毕业设计（论文）  3 前言  经过四年的学习，大学的最后也是最重要的一项 毕业设计开始了。作为对大学四年学习的总结，毕业设计既考察了我们对所学知识的掌握 ，也是对我们能否灵活运用所学理论知识解决实际问题的检验。 通过四年的理论学习我们掌握了一定

4、的理论知识，但只有通过实践，我们才能对这些知识融会贯通，在使用时才能够得心应手。因此，毕业设计是我们毕业前的最关键的一环，也是我们走向工作岗位的模拟训练，对我们有着非常重要的意义。因此，我会像在学习中通过自身努力和勤勉好问解决难题一样，我会认真的配合老师、同学和工人师傅，认真的搞好这次毕业设计，在毕业前交出一份令人满意的答卷。  我这次设计所选的题目是螺旋输送机设计，主要设计螺旋片，输送机进出料口，驱动装置，减速器等主要零 部件的设计计算及相关零件的校核。综合运用了机械工程材料，机械制造工艺，极限配合，机械制图等方面的知识，所以能从各个方面检查所学知识。  螺旋输送机作为

5、冶金、建材、化工、粮食及机械加工等部门广泛应用的一种 连续 输送设备。其结构简单、横截面尺寸小、密封性好、可以中间多点装料和卸料、操作安全方便以及制造成本低等优点使其拥有广泛的应用。  在毕业前，利用毕业设计这次机会，在老师耐心的指导下，利用自己在大学所学的书本知识和实习结合，参阅了大量的相关书籍和资料，对螺旋输送机进行了设计，就我个人而言，对螺旋输送机螺旋进行设计 和计算，以及对驱动装置进行了分析和选择。由于时间仓促和本人水平有限，在设计过程中会有缺点和不合理的地方，恳请老师给予宝贵的意见，并给予批评和指正。  毕业设计（论文）  4 第 1章螺旋输送机介绍 &

6、nbsp;1.1 螺旋输送机的历史  中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形； 17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料； 19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。   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型式的发展过程。有轴螺旋输送机由螺杆， U型料槽，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，我们平常所指的螺旋输送机都指有轴型

7、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。  从 17世纪中叶，开始应用架空索道输送散状物料，到 1887年，螺旋输送机由阿基米德发明，后来得到改进，在工业上广泛用来输送散状、固体物料，随后经过了很长时间的发展过程，逐渐研 制出了一系列的螺旋输送机，使得螺旋输送机有了长足的发展。  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

8、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，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。  另外  ， LS型螺旋输送机还有多种系列的输送机产品。 LSS系列螺旋输送机、 LSY型螺旋输送机、 LSF系列螺旋输送机都是在 LS型螺旋输

9、送机的基础上逐渐发展形成的。  毕业设计（论文）  5 LSS系列水平螺旋输送机是一种固定装置的机械输送设备。 LSY型是一种非基础固定式螺旋输送机，它可以实现水平、倾斜、垂直全方位和任意姿态的连续输送。它的实用性和先进性尤其体现于能适应山 区、平原各种野外流动作业，也适用于化工、冶金工业企业和造纸、建筑工程等行业。  LSF系列螺旋输送机是在 LS型螺旋机的基础上改进的，其结构新颖，技术指标先进。总体而言，该机头部和尾部轴承移到壳体外部，消除了由于密封不严漏料而降低轴承寿命的可能性 :中间吊轴承采用滚动、滑动可以互换的两种结构，均设防尘密封装置，密封性强，耐磨性

10、好 ;螺旋叶片的表面涂有耐磨材料，增强了叶片的耐磨性 :传动部分采用摆线针轮减速机，使得整机噪音低，适应性强，操作维修方便。  TLSS系列螺旋输送机具有结构简单、密封性能好，无粉尘、噪声低，能多 点送料、卸料等特点，适用于各行业的粉状或颗粒的输送。该螺旋输送机横截面可设计成 U形和圆形两种，圆形截面输送机还可作为垂直输送用。该机广泛用于面粉、粮油、饲料行业水平物料的输送，并可在其出料端增设料封装置，形成 TLSSF型料封螺旋输送机，在进料口左侧或右侧增设吸风口，专门用于输送粉碎后的物料。  在各种 LS系列输送机的基础上，也研制出了一些其他系列和类型的螺旋输送机。 &nb

11、sp;JT型螺旋输送机，是一种按工艺布置需要有单机单驱动 (或重叠式，分体双驱动 )，带夹套的全密封型螺旋输送机。其具有结构紧凑合理，占地面积小，密封性好 ，工艺布置灵活等优点，适用于输送要求冷却或加热的有毒、易挥发及具有腐蚀性或怕被污染的物料，如三聚氰胺、 1H口等，可以水平输送温度低于 250的物料，可广泛应用于化工、医药、食品、轻工等行业。  MLG管式螺旋给料输送机是一种等同采用国际标准的螺旋输送机，其特点是变螺距，给料量稳定，具有一定的锁风效果。输送机长度在特定范围内可由用户指定选用，用作料仓底部给料设备时，一般采用倾斜布置，基本可消除物料自流 (即冲料 )现象。 MLG管

12、式螺旋给料输送机可用于生料、煤粉、水泥等粉状物料的给料和短距离输送。  YS 型圆筒螺旋输 送机，可设计成水平式、倾斜式、垂直式三种类型。 FX系列螺旋输送机广泛用于盐、化工等行业粉状物料的输送及提升，而且可以垂直输送替代斗式提升机。  毕业设计（论文）  6 随着运输机械的发展，还出现一些新型的特殊用途的螺旋输送机，如可弯曲螺旋输送机，螺旋管输送机，大倾角螺旋输送机，成件物品螺旋输送机，热交换式螺旋输送机，微粉螺旋输送机，新型冷却螺旋输送机等。  可弯曲螺旋输送机可实现空间可弯曲输送物料，有水平型，垂直型，还可以布置成其他型式。可弯曲螺旋输送机的螺旋体

13、心轴为可挠曲材料，输送线路可根据需要按空间曲线任意布置，避免物料转载，不设 中间轴承，阻力小，当机壳内进入过多的物料或有硬块物料时，螺旋体会自由浮起，不会产生卡堵现象 ;噪音小。  螺旋管输送机也称滚筒输送机，其为螺旋输送机的一种变态形式，为内螺旋输送机。在其圆筒形机壳内焊有连续的螺旋叶片，机壳与螺旋叶片一起转动，加入的物料由于离心力和管壁的摩擦力的作用随机壳一起转动并被提升，然后在物料的重力下，又沿螺旋面下滑，实现物料的向前移动。如同不旋转的螺杆沿着转动的螺母做平移运动一样，达到输送物料的目的。  螺旋管输送机工作时没有卡壳、阻塞现象，对谷物破碎小，适于输送含杂较多的谷物

14、、经烘干机处理 后的热谷物以及谷物种子。如果在螺旋管壁上销上不同直径的孔眼，还可在输送的同时完成物料的筛分工作。  大倾角螺旋输送机输送原理是，由于大倾角螺旋输送机的螺旋转速较高，物料在它的推动下，产生较大的离心力，倾角越大，转速越高，离心力也越大。这种离心力足以使物料克服它与螺旋叶片之间的摩擦力而被压向螺旋叶片的周围，呈环状分布。被压向螺旋叶片周围的物料与输送管内壁形成了新的摩擦阻力，当这种阻力达到足够大时，便能克服物料本身重力及其它力所引起的下滑力，在螺旋叶片的推动下，物料又克服它与螺旋叶片间的和它与输送管内壁间的两个摩 擦阻力，从而以比螺旋转速较低的旋转速度上升，直到出料口卸出

15、。  热交换式螺旋输送机，广泛用于化工、粮食加工以及矿物处理等行业，如冷却锅炉炉渣、冷却矿渣、加热千燥多种化工产品以及粮食或饲料等，是一种特殊的高效热交换器，同时也起输送物料作用，并完成对物料的搅拌、混合、冷却、加热或千燥等工艺。  输送微粉的微粉螺旋输送机，具备合理的螺旋轴结构，有很好的密封性能，稳定的微毕业设计（论文）  7 粉原料的输送速率，能减少悬料及降低过冲量。微粉输送技术已用于设计微粉螺旋输送机上，并且在玻璃纤维池窑拉丝配料生产线上得以应用，经生产运行，达到输送微粉 原料的目的，满足了生产的需求。  成件物品螺旋输送机可以对成件、大型物料进行

16、输送，它由两根相互平行的表面焊有左、右旋螺旋形钢条的两根钢管组成，输送距离较长的可以分为几断。  螺旋扒谷机 (4,61，由螺旋喂料机构与倾斜移动式螺旋输送机组合而成。喂料机构主要有两种结构形式，一种型式是螺旋体一半为左旋，一半为右旋，工作时自两侧向中心汇集物料 ;第二种型式是螺旋体只有一个旋向，但是可以上下左右移动，以扩大扒谷范围，减少移动次数。  对转螺旋输送机，其输料管与螺旋体都旋转，但旋转方向相反。这种新颖的垂直螺旋输送机填充率高达 70-90%。当螺旋体转速与输料管以一定的转速相配时，可观察到物料并无旋转运动而只有垂直上升运动。它的工作原理不能再用单一颗粒受到离心

17、力的作用来说明，而应对整个物料柱的运动进行分析。在这方面还需要作进一步研究。  复式螺旋输送机，同一料槽内装上转向相反的两个螺旋体，加上驱动装置，就构成了复式螺旋输送机。它能同时完成两种不同物料的输送，并且占地面积小，相对空间尺寸也小。  双向螺旋输送机，同一螺旋轴上的两半节上，分别焊有左旋叶片和右旋叶片，这是双向螺旋输送机的主要特点。它可以向两个方向同时输送同一种物料，即将物料从 两端集向中心，或从中部进料后输向两端。  变螺距螺旋输送机，这种螺旋输送机的螺距沿前进方向是变化的。叶片焊接或由疏渐密，或由密渐疏，适合港口卸船用或饲料工业中作配料设备用。  

18、;1.2 螺旋输送机的发展趋势  一方面是螺旋输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状螺旋输送机、空间转弯螺旋输送机等各种机型；另一方面是螺旋输送机本身的技术与装备有毕业设计（论文）  8 了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型螺旋输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了螺旋输送机动态分析与监控技术，提高了螺旋输送机的运行性能 和可靠性。目前，在煤矿井下使用的螺旋输送机已达到表 1 所示的主要技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点：   设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产 300500 万 t 以

19、上高产高效集约化生产的需要。   应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。   采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的 通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。   新型、高可靠性关键元部件技术。如包含 CST 等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。如英国FSW 生产的 FSW1200/（ 23

20、） 400 （ 600）工作面顺槽螺旋输送机就采用了液粘差速或变频调速装置，运输能力达 3000 t/h 以上，它的机尾与新型转载机（如美国久益公司生产的 S500E）配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。  1.3 国内外螺旋输送机对比  我国螺旋输送机的主要性能与参数已不 能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩螺旋输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。   装机功率   我国工作面顺槽可伸缩螺旋输送机最大装机功率为 4250 kW ，国外产品可达 4970 kW ，国产螺旋输送机的装机

21、功率约为国外产品的 30% 40%，固定螺旋输送机的装机功率相差更大。   运输能力   我国螺旋输送机最大运量为 3000 t/h，国外已达 5500 t/h。   最大输送带宽度   我国螺旋输送机为 1400 mm，国外最大为 1830 mm。  毕业设计（论文）  9 带速   由于受托辊转速 的限制，我国螺旋输送机带速为 4m/s，国外为 5m/s 以上。   工作面顺槽运输长度   我国为 3000 m，国外为 7300m。   自移机尾   随着高产高效工作面的不断出现，

22、要求顺槽可伸缩螺旋输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口，主要有 2 种：（ a）随转载机一起移动的由英国 LONGWALL 公司生产的自移机尾装置。（ b）德国 DBT 公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸，后者则有 2 个推进油缸。 LONGWALL 公司生产的自称机尾用于在国内带宽 1.2 m 的输送机上，缺点是自移机尾输送带的 跑偏量太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者，水平、垂直 2 个方向均有调偏油缸，纠偏能力强。因此，前者还需完善，后者则需研制。但对自移机尾的要求是共同的，既要满足输送机正常工作时防滑的要求，又要满

23、足在输送机不停机的情况下实现快速自移。   高效储带与张紧装置   我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送 带有易跑偏，不会出现脱轨现象。   输送机品种   机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角（ >+25

24、 ）直至垂直提升等，应开发特殊型专用机种螺旋输送机。  可靠性、寿命上的差距   输送带抗拉强度   我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为 2500 N/mm，国外为 3150 N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为 4000 N/mm，国外为 7000 N/mm。   输送带接头 强度   我国输送带接头强度为母带的 50% 65%，国外达母带的 70% 75%。   托辊寿命   我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作

25、为高速托辊应用于螺旋输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命毕业设计（论文）  10 为 2 万 h，国外托辊寿命 5 9 万 h，国产托辊寿命仅为国外产品的 30% 40%。   输送机减速器寿命   我国输送机减速器寿命 2 万 h，国外减速器寿命 7 万 h。   螺旋输送机上下运行时可靠性差  控制系统上差 距   驱动方式   我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如 BOSS系统、 CST 可控传动系统等，控制精度较高。   监控装置   国外输送机已采用高档可编

26、程序控制器 PLC，开发了先进的程序软伯与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。我国输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。虽然能与可控启（制）支装置配合使用，达到可控启（制）动、带速同步、功率平衡等功能，但没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等。   输送机保 护装置   国外螺旋输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外，近年又开发了很多新型监测装置：传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统；烟雾报警及自动消防灭火装置；纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统

27、；防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护，防跑偏、超温洒水，烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。  1.4 螺旋输送机分类  （ 1）  螺旋输送机的螺旋叶片有实体螺旋面型、带式螺旋面型及叶片螺旋面型三种，实体螺旋面称为 S 制法，其螺旋 节距 GX型为叶片直径的 0.8 倍， LS型适用于输送粉状和粒状物料。 带式螺旋面又称 D 制法，其螺旋节距与螺旋叶片直径相同，适用于输送粉状即小块物料。叶片式螺旋面应用较少，主要用于输送粘度较大和可压缩性物料，在输送过程中，同时完成搅拌、混合等工序，其螺旋节距约为螺旋叶片直径的 1.2 倍。  （ 2） 螺旋输送机的螺旋叶片有左旋与右旋两种旋向。  （ 3） 螺旋输送机的类型有水平固定式输送机、垂直式螺旋输送机。水平固定式螺