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1、UN效IAN山东领先机械制造有限公司文件编号:JS/JG-008-2018管式螺旋设计技术规范编制/日期:审核/日期:批准/日期:目录0.封面O2 .目录13 .前言24 .管式螺旋主要构件的设计和选用35 .1管式螺旋输送机的结构34. 2管式螺旋输送机的特点35. 3管式螺旋输送机的主要构件36. 管式螺旋输送物料运动概述76管式螺旋输送机的设计计算8刖百管式螺旋输送机是一种无挠性牵引构件的连续输送设备,其借助旋转螺旋叶片的推力将物料沿管壁向前输送,被广泛应用于工业、农业等部门。领先机械设计制造的管式螺旋输送设备因大量采用标准件,且不断优化自身的非标件工艺技术成果,相比目前市场上现有的同等
2、类型设备,不但提高了产品的互换性,而且,缩短了供货周期、提高了产品的质量、为用户保养、维护设备带来了极大的方便。主要构件的设计和选用4.1 管式螺旋输送机的结构管式螺旋输送机的结构如(图1-1)所示,它由螺旋叶片、内轴、外管、进出料口、观察窗、连接法兰、密封圈、中吊轴、尾轴承、万向球及驱动装置等组成,螺旋叶片与内轴焊接为一体,由减速器转动轴、尾轴承和中间的中吊轴支撑,管式螺旋输送机工作时,物料由进料口进入管内,在螺旋叶片的推动下,沿着管壁做轴向运动,直至物料从出料口排出。图17(管式螺旋输送机示意图)01.电机;02.减速器;10.进料管;13.万向球;12.进料口法兰;14.喇叭口;08.观
3、察窗;18.大螺距叶片.15.内轴;16.花键套;09.中吊轴;I1出料管;05.尾轴承;17.小螺距叶片;03.外管;4.2 管式螺旋输送机的特点:管式螺旋输送机主要优点;结构简单,制造成本低,易于维修,密封性好,在输送过程中可对物料进行混合、搅拌、松散、等工艺过程。主要缺点:在物料输送过程中,螺旋叶片易于磨损,同时对物料有一定的破碎作用,且输送功率消耗较大,此外,管式螺旋对超载及其敏感,需要均匀进料,否则,易产生堵塞现象,它适宜输送粉状、颗粒状和小块物料,不适宜输送长纤维状,坚硬大块状、易黏结的物料,当管式螺旋输送机倾斜安装时,其功率将大大下降,输送长度受到限制,因此,主要用来输送距离不太
4、长的的水平输送或者小倾角输送,少数情况也可大倾角输送,水平输送距离(40m,最长不能超过70m。倾角高度一般不超过15m04.3 3螺旋输送机的主要构件:4.3.1螺旋体螺旋体是由内轴和焊接在内轴上的螺旋叶片及花键套组成,是管式螺旋如(图2-1)0图27(螺旋体组成示意图)01.内轴;02.花键套;03螺旋叶片;螺旋叶片螺距设计:S=(0.8-1.2)D系数k=0.8-1.2根据螺旋叶片在内轴上缠绕的方向不同,可将其分为左螺旋和右螺旋两种。在工业上螺旋叶片通常采用的厚度在2mm-12mm之间,为了便于制造和装配,螺旋叶片一般制成长度2m-4m,采用#35或者#45钢制成,由于螺旋叶片磨损较快,
5、为了增加叶片的耐磨性,故对叶片做热处理,使叶片表面硬化。4.3.2内轴螺旋内轴直径设计直径:d=(0.2-0.35)D系数k=0.2-0.35(当螺旋体直径较大时k值采用下限值,较小采k值采用上限值。)领先机械设计制造的管式螺旋内轴采用空心轴(钢管)制成,这是因为轴体承受相同扭矩的情况下,空心轴所需的材料和重量都要比实心轴节省,而且连接也较为方便。4.3.3尾部轴承管式螺旋输送机尾部轴承壳体内部采用双列向心球面轴承,主要承受径向载荷和少量的轴向载荷,前段是花键轴与螺旋体上的花键套配合连接。如图3T图3T(尾部轴承示意图)01.花键轴;02.尾部轴承壳体;4.3.4中吊轴为了避免物料输送过程中内
6、轴受力弯曲,每隔2米应设置一中吊轴,由于设置中吊轴处螺旋叶片必须断开,为了防止物料在此处堵塞,所选中吊轴的端面尺寸在满足输送强度的前提下应尽量小,中吊轴内部采用滑动轴承或者密封滚动轴承,因此在任何情况下轴承都要设置润滑装置进行润滑。如(图4T)图47(中吊轴示意图)06.内轴;15.中吊轴;17.润滑装置;38.观察窗;中吊轴通过螺栓、螺母安装在内管的壁面上,其花键轴的中心与内管的中心重合。4.3.5外管管式螺旋输送机的机槽为圆管式,俗称外管,采用无缝钢管制成,也可以使用2mm-5mm厚度的钢板卷制并在焊缝处连续焊接而成,圆管的内径要比螺旋叶片的直径大5mm-10mm,圆管型机槽密封性好、刚度
7、大,主要用于要求严格的场所,安装或者加工时,一定要找好同轴度、直线度,否者工作时由于剧烈的挠曲应力,发生轴断裂,并且轴承的寿命也将大大减弱。如(图5T)图57(外管及组成示意图)06.头管;23.尾管;09.进料管;25.出料管常用螺旋输送机参数表外管直径进料口法兰直径进料口高度HI出料口高度H2FABC0-2020-40040-500-2020-4040-50H1H1H1H2H2H21402002502804004505002503003501682002502804004505002503003502193003503805005506003004004502733003503805006
8、0070035045050032330035038055070080040050060040747047053075090010004506007004.3.6驱动装置管式螺旋输送机的驱动装置由电机、减速器组合驱动,组成结构如(图6-1),所示,图67(外管及组成示意图)01.电机;2.减速器电机的标准配置为:38050Hz、4极、140OrPnb减速机传动比标准配置为:5、7、10.管式螺旋输送物料运动概述当螺旋体传动时,进入机槽的物料受到螺旋叶片的法向推力,该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力将物料绕轴转动;而物料的重力和机槽对物料的摩擦力又阻止物料绕轴转动。当螺旋叶片对物料法向推力的轴向
9、分力克服了机槽对物料的摩擦力及法向推力的径向分力,物料不和螺旋一起旋转,只沿料槽向前运移。其情况犹如被持住不能转动的螺母在旋转的螺杆上作直线运动一样。但是物料颗粒在输送过程中,其运动由于受旋转螺旋叶片的影响并非作单纯的直线运动,而是一个空间运动。管式螺旋输送机总体设计计算6.1原始资料(现场调查)6.1.1被输送物料的名称及特性(1)物料:粉面(2)粉面为干、无磨琢性、无腐蚀物料6.1.2选型要求(1)输送能力Q=40T/H(2)水平输送长度19米6.2管式螺旋输送机的设计计算6.2.1确定螺旋直径式中Q输送能力K物料特性系数,常用物料K值见表5-1填充系数,见表5-2C倾角系数,见表5-3表
10、5-1常用物料物料的粒度物料的磨琢性物料的典型例子特性系数K综合系数A粉状无磨琢性半磨琢性面粉、石墨、石灰、纯碱0.041575粉状磨琢性干炉粉、水泥、石膏粉、白粉0.56535粉状无磨琢性半磨琢性谷物、锯木屑、泥煤0.049050粒状磨琢性造型土、型砂、沙成粒的炉渣0.060030固体粘性、易结块含水的糖、淀粉质的团0.01020表5-2填充系数物料特性易流动,磨损很少少量磨损且为颗粒至小块状磨损性、侵蚀性大0.450.330.15表5-3倾角系数倾斜度O05010o15020oC1.00.900.800.700.656.2.3确定螺旋转速n螺旋转速在满足输送能力的条件下不宜过高,以免物料受
11、过大的切向力而被抛起,以致无法向前输送。因此。螺旋轴转速n不能超过某一极限转速njAnVF=/D式中A物料综合系数根据要求计算出来的转速n圆整为下列转速:20、30、35、45、60、75、90、120、150、190rmin,并且要用螺旋直径D和转速n圆整后的数值,对填充系数W进行验算。圆整n=45rmin,验算04.2.4功率的计算螺旋输送机所需轴功率式中Q输送量,t/h%阻力系数,见表5-41一螺旋输送机长度,mD一螺旋输送机直径,mH一倾斜布置时的垂直高度,mR=Q(01+H)367+(D120)kw表5-4物料阻力系数物料特征物料的典型例子物料阻力系数3。干的,无磨琢性粮食、谷物、锯
12、木屑、煤粉、面粉1.2湿的,无磨琢性棉子、麦芽、糖块、石英粉1.5半磨琢性纯碱、块煤、食盐2.5磨琢性卵石、砂、水泥、焦炭3.2强磨琢性或粘性炉灰、造型土、石灰、硫、砂糖4.0R=Q(3.1+H)367+(D12O)kwR(4OX1.8X19)367+(0.4X19/20)kw=(1368/367)+(7.6/20)=3.73+0.8=4.1Ikw电动机功率P可按下式计算:P=Po/(kw)式中T7-驱动装置总效率,一般取77=0.850.9,这里取下0.88P=4.11/0.88-4.67(kw)6.2.5电机的选择方案平动机型号额定功率(kw)电动机转速电机质量总传动比同步满载1Y132M-47.5150014408141.142Y1601-87.575072014520.57