螺旋輸送機(jī)是一種常用的不具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機(jī)械,利用工作構(gòu)件即螺旋的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,使物料向前運(yùn)送,是現(xiàn)代化生產(chǎn)和物流運(yùn)輸不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備之一。螺旋輸送機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)的各個部門中得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,主要是用來運(yùn)送大宗散貨物料,如煤、礦石、糧食、砂、化肥等。在糧食、輕紡織業(yè)、化工業(yè)、食品等工業(yè)部門,采用螺旋輸送機(jī)往往不單純是輸送物料,同時還伴隨進(jìn)行某些工藝處理等。螺旋輸送機(jī)種類較多、結(jié)構(gòu)差異大、設(shè)計參數(shù)多,并且各參數(shù)之間相互聯(lián)系和制約。使得設(shè)計和選擇復(fù)雜、難度大,尤其是一些主要參數(shù)。如果選擇和組合不當(dāng),將會嚴(yán)重影響螺旋輸送機(jī)的生產(chǎn)效率和工作性能。
1、螺旋輸送機(jī)工作原理
螺旋輸送機(jī)主要分為水平和垂直螺旋輸送機(jī),可分別沿水平、傾斜或垂直方向上輸送物料。這兩種機(jī)型也是最常用的。螺旋輸送機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為雙螺旋輸送機(jī)和單螺旋輸送機(jī)。后者使用較多。螺旋輸送機(jī)的安裝方式有固定式和移動式兩種,大部分螺旋輸送機(jī)采用固定式。
螺旋在一定的轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi),物料隨螺旋軸轉(zhuǎn)動,這種附加的物料流對物料運(yùn)動的影響并不顯著。但是,當(dāng)超過一定的轉(zhuǎn)數(shù)時,物料就會產(chǎn)生垂直于輸送方向的跳躍的翻滾,起攪拌而不起軸向的推進(jìn)作用。這不僅會降低物料的輸送效率,加速設(shè)備構(gòu)件的磨損,而且會增大螺旋功率的消耗。因此,為了避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,螺旋的轉(zhuǎn)數(shù)不得超過它的臨界轉(zhuǎn)速。
2、螺旋輸送機(jī)主要設(shè)計參數(shù)分析
(1)螺旋輸送機(jī)輸送量
輸送量是衡量螺旋輸送機(jī)生產(chǎn)能力的一個重要指標(biāo),一般根據(jù)生產(chǎn)需要給定,但它與其他參數(shù)密切相關(guān)。在輸送物料時,螺旋軸徑所占據(jù)的截面雖然對輸送能力有一定的影響,但對于整機(jī)而言所占比例不大。
(2)螺旋輸送機(jī)螺旋軸轉(zhuǎn)速
螺旋軸的轉(zhuǎn)速對輸送量有較大的影響。一般說來,螺旋軸轉(zhuǎn)速加快,輸送機(jī)的生產(chǎn)能力提高,轉(zhuǎn)速過小則使輸送機(jī)的輸送量下降。但轉(zhuǎn)速也不宜過高,因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)速超過一定的極限值時,物料會因?yàn)殡x心力過大而向外拋,以致無法輸送。所以還需要對轉(zhuǎn)速n進(jìn)行一定的限定,不能超過某一極限值。
(3)螺旋輸送機(jī)螺旋葉片直徑
螺旋葉片直徑是螺旋輸送機(jī)的重要參數(shù),直接關(guān)系到輸送機(jī)的生產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)尺寸。一般根據(jù)螺旋輸送機(jī)生產(chǎn)能力、輸送物料類型、結(jié)構(gòu)和布置形式確定螺旋葉片直徑。
(4)螺旋輸送機(jī)螺距
螺距不僅決定著螺旋的升角,還決定著在一定填充系數(shù)下物料運(yùn)行的滑移面,所以螺距的大小直接影響著物料輸送過程。輸送量Q和直徑D一定時,螺距改變,物料運(yùn)動的滑移面隨著改變,這將導(dǎo)致物料運(yùn)動速度分布的變化。通常螺距應(yīng)滿足下列兩個條件:即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)系兩個條件,來確定最合理的螺距尺寸。
(5)螺旋輸送機(jī)螺旋軸直徑
螺旋軸徑的大小與螺距有關(guān),因?yàn)閮烧吖餐瑳Q定了螺旋葉片的升角,也就決定了物料的滑移方向及速度分布,所以應(yīng)從考慮螺旋面與物料的摩擦關(guān)系以及速度各分量的適當(dāng)分布來確定最合理的軸徑與螺距之間的關(guān)系。
(6)螺旋輸送機(jī)填充系數(shù)
物料在料槽中的填充系數(shù)對物料的輸送和能量的消耗有很大影響。當(dāng)填充系數(shù)較小時,物料堆積高度較低,大部分物料靠近螺旋外側(cè),因而具有較高的軸向速度和較低的圓周速度,物料在輸送方向上的運(yùn)動要比圓周方向顯著得多,運(yùn)動的滑移面幾乎平行于輸送方向,這時垂直于輸送方向的附加物料流減弱,能量消耗降低;相反,當(dāng)填充系數(shù)較高時,物料運(yùn)動的滑移面很陡,其在圓周方向的運(yùn)動將比輸送方向的運(yùn)動強(qiáng),這將導(dǎo)致輸送速度的降低和附加能量的消耗。因而,填充系數(shù)適當(dāng)取小值較有利,一般取φ<50%。此外,傾斜角度的大小對填充系數(shù)也有一定影響。
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