关于大倾角螺旋输送机设计参数的探讨.pdf

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1、长江大学学报（自然科学版）２０１３年６月号农学中旬刊第１０卷第１７期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔＳｃｉＥｄｉｔ）Ｊｕｎ．２０１３，Ｖｏｌ．１０Ｎｏ．１７·７５·关于大倾角螺旋输送机设计参数的探讨张闯，贾宏禹，王波，万强，张自然（长江大学机械工程学院，湖北荆州４３４０２３）［摘要］对螺旋输送机的主要设计参数的计算方法进行了总结，并指出了在现有理论不足的条件下，其计算方法的缺陷。［关键词］大倾角；螺旋输送机；倾角系数；设计参数［中图分类号］ＴＨ１２３［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７３－１４０９（２０１３）１７－００７５－０３螺旋输送机是一种常用的不具有挠性牵

2、引构件的连续输送机械，主要用于输送各种粉状、颗粒状和小块物料，在某些生产作业过程中还能实现混合搅拌等工艺的处理，因其具有结构简单、密封性能好、操作安全方便及成本低等优点，已广泛应用于采矿、化工、建材、冶金、机械制造、轻纺织、粮食等行业，是工业生产和物料运输方面比较重要的机器设备。螺旋输送机的广泛使用对于提高劳动生产效率，［１］提高机器生产自动化能力都有重大现实意义。根据输送物料的位移方向和角度，螺旋输送机分为水平螺旋输送机、垂直螺旋输送机和大倾角螺旋输送机３种，其中水平和垂直螺旋输送机的使用最为广泛，其设计制造和性能参数的相关研究也比较成熟。但是在实际生产中，由于受到生产场地、物料类型等

3、的限制，经常需要设计为大倾角螺旋输送机（角度大于２０°）。由于大倾角条件下的螺旋输送机的原理不同于水平和垂直螺旋输送机，而且目前相关研究较少，理论也不够完善，为此，本研究在目前螺旋输送机的设计基础上对大倾角螺旋输送机的主要设计参数进行了探讨，并指出其中存在的问题。１设计参数的选取方法１．１螺旋直径的计算螺旋直径是螺旋输送机的重要参数，它与螺旋输送机的外形尺寸及结构选型紧密相关。它的选择正确与否，直接关系到螺旋输送机的性能。［２］螺旋直径可按照下式计算：２．５Ｑ０Ｄ≥Ｋ（１）槡ψρＣ式中，Ｄ为螺旋直径，ｍ；Ｑ０为生产要求中的输送能力，ｔ／ｈ；Ｋ为物料特性系数；ψ为填充系数；Ｃ为［３］３倾角

4、系数，取值见表１；ρ为物料松散密度，ｔ／ｍ。表１倾角系数表倾斜角β０°≤１５°≤２０°≤３０°≤４０°≤４５°≤５０°≤６０°≤７０°≤８０°≤９０°倾角系数Ｃ１．００．９０．８０．７０．６５０．７００．６７０．６００．５３０．４７０．４０按照式（１）计算得出的Ｄ应圆整为下列标准值：０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．４０、０．５０、０．６０、０．８０、１．００、１．２５ｍ。其中，输送能力Ｑ及物料类型由生产要求给定。根据螺旋输送机标准，螺距应根据对应螺旋直径成组选择。如果输送物料的粒度较大时，螺旋直径还应与输送物料的粒度维持如下关系：［收稿日期］２０１３－０３－１５［基金项目］国

5、家大学生创新性实验计划项目（１１２４）。［作者简介］张闯（１９８９－），男，现从事化工设备研究。·７６·农学中旬刊＊农业工程２０１３年６月对于未分选物料Ｄ≥（６～８）ａ（２）对于分选物料Ｄ≥（４～６）ａｋ（３）式中，ａ为物料的平均粒度，ｍｍ；ａｋ为物料的最大粒度，ｍｍ。如果根据输送物料的粒度需要选择较大螺旋直径，则在维持输送量不变的情况下，可以选择较低的螺旋轴转速，以便延长其寿命。１．２螺旋轴转速的计算螺旋轴的转速也是螺旋输送机的重要参数。通常情况下，螺旋轴的转速越高，输送能力越大，但是实际并非如此，如果螺旋轴转速过高，则物料就会因为离心力过大而向外抛，使物料随着螺旋叶片旋转，以至于无法

6、输送物料，而且会浪费大量的能源，因而需要合理地选择螺旋轴转速。因此，螺旋轴转速不能超过极限值ｎ，并且转速应在限定的范围内尽量较大。ｊＡｎ≤ｎｊ＝（４）槡Ｄ式中，Ａ为物料综合系数，取值见表２。其中Ａ值与Ｋ值对应，计算时应成组选用。根据螺旋输送机标准，按照式（４）计算的转速ｎ应圆整为下列转速值：２０、３０、３５、４５、６０、７５、９０、１２０、１５０、１９０ｒ／ｍｉｎ。表２物料特性表物料的粒度物料的磨琢性填充系数ψ特性系数Ｋ综合系数Ａ粉状无／半磨琢性０．３５～０．４００．０４１５７５磨琢性０．２５～０．３００．０５６５３５００粒状无／半磨琢性０．２５～０．３５０．０４９０５０磨琢性０．２５～

7、０．３００．０６００３０小块ａ＞６０ｍｍ无／半磨琢性０．２５～０．３１０．０５３７４０磨琢性０．２０～０．２５０．０６４５２５中等及大块ａ＞６０ｍｍ无／半磨琢性０．２０～０．２５０．０６００３０磨琢性０．１２５～０．２００．０７９５１５固状粘性、易结块０．１２５～０．２００．０７１０２０确定出螺旋直径Ｄ及转速ｎ数值后，还必须对填充系数ψ进行验算。Ｑψ＝２（５）４７ＤｎρｔＣ式中，ｔ为螺距（对应螺旋直径成组选择），ｍ。如果按照式（５）