螺旋输送装置结构设计

浅谈螺旋输送机的设计与计算

1、螺旋输送机的结构与功能

螺旋输送机主要是由螺旋轴、筒体和前后闸门结构组成。螺旋轴的旋转可以将盾构机土仓土料输送到皮带机上运输出去。在应急或者维修情况下，螺旋轴可以缩回，前泥门关闭，这样可以对土仓保压。螺旋输送机的功能主要有：1）输送土仓土料；2）调节螺旋轴的旋转速度，对土仓挖掘面保压，保证掘进过程的安全。

2、螺旋输送机的理论输送能力

螺旋输送机的理论上的出渣能力可以通过以下公式进行计算：Q=π4×D2-d2×P-t×n×60

，容积率η=100%。而在掘进过程中，实际的最大出土量可用以下公式进行计算：（假定是在最大掘进速度下）Q1=π4×Ds2×ν×60。式中：D-螺旋输送机的内径；d-螺旋输送机中心轴的直径；p-螺距；t-螺旋输送机螺旋叶片厚度；n-螺旋输送机的最高转速、盾构机开挖直径、盾构机的最高推进速度。盾构机此次提供的的计算参数为：D=0.8m；d=276mm；P=640mm；t=40mm；n=16rpm、6.3m、0.08m/min。

计算结果：螺旋输送机的理论输送能力Q=280m^3/h （η=100%）、盾构机在最高掘进速度

下的理论出渣量：Q1（100%）=150m3/h、Q1（130%）=195m3/h，得到安全系数为1.43。

3、螺旋输送机的驱动扭矩计算

在计算螺旋输送机驱动单元的输出扭矩的时候，我们考虑到驱动装置需满足如下几个阻

力扭矩：T1：将渣土移过螺旋叶片表面时产生的剪切力的扭矩；T2：渣土潜在移动所需的扭矩；T3：渣土在螺旋槽内表面之间的径向摩擦系数所需的扭矩；T4：克服渣土与螺旋轴表面的摩擦力扭矩；T5：克服渣土与螺旋叶面的摩擦力扭矩；T6：机械阻力扭矩； 计算T1：图1是以推导的形式表示的螺旋叶片表面的说明简图。在此，Ws：螺旋轴向力；F：螺旋扭矩；F1：螺旋叶片表面产生的摩擦力； ：螺旋超前角度。

用φ来表示土/砂的内摩擦角，考虑到倾斜面的正常平衡，则：

螺旋输送机

工作原理：

由带有螺旋叶片的转轴在一封闭的料槽内旋转，使装入料槽的物料由于本身的重力及其对料槽的摩擦力的作用，物料不和螺旋轴一起旋转，只沿料槽向前移动。（象丝杆和螺母）

（一）应用范围和特点

① 是一种在化工、建材、粮食等部门应用广泛的输送设备。主要用于输送颗粒状、粉状、小块状物料，不宜输送宜粘接、结块、变质的物料。

② 适用于物料温度≤200°C，输送机倾角≤20°，输送机一般长度40m，最大长度不超过70m。

③ 结构简单，横截面尺寸小，密封性能好，可以多点加料和卸料；缺点是机件磨损严重，输送量小，消耗功率大，以及物料在运输过程中易破碎。

（二）、分类和结构特征：

叶片有① 实体螺旋面，称为S制法；

② 带式螺旋面，称为D制法

③ 叶片式螺旋面。

GX型螺旋机的螺距为叶片直径的0.8倍，即t=0.8D。

LS型螺旋机的螺距有几种，φ315以下的螺距与叶片直径相等。

叶片有左旋和右旋两种：面对螺旋体伸出左右手，拇指指向左、右，手指指向右则为右旋，反之为左旋。

螺旋机的类型：有水平固定式以及垂直式螺旋机。

螺旋机的型式：有GX型和LS型。 LS型螺旋机较GX型结构先进。

表15-1 常用物料的填充、特性、综合系数

物料的粒度 物料的磨琢性 物料的典型例子 推荐的填充系数 推荐的螺旋面型式 特性系数A 综合系数A

粉 状 无磨琢性

半磨琢性 面粉、石墨、石灰、纯碱 0.35-0.40 实体螺旋面 0.0415 75

粉 状 磨琢性

干炉粉、水泥、石膏粉、白粉 0.25-0.30 实体螺旋面 0.0565 35

粒 状 无磨琢性

半磨琢性 谷物、锯木屑、泥煤、颗粒状食盐 0.25-0.35 实体螺旋面 0.0490 50

粒 状 磨琢性 造型土、型砂、砂、成粒的炉渣 0.25-0.30 实体螺旋面 0.0600 30

小 块 无磨琢性

半磨琢性 煤、石灰石 0.25-0.30

实体螺旋面 0.0537 40

1 摘 要

根据我对日常生活的观察，以及在大学阶段的各个实习，最后选定毕业设计题目为——螺旋输送机的设计。其原理为：当电动机驱动螺旋轴回转时，加入槽内的物料由于自重的作用，使螺旋叶面旋转，但受着螺旋的轴向推力的作用，向着一个方向推进到卸料口处，物料被卸出，从而达到输送物料的目的。本输送机传动装置采用NGW型行星齿轮减速器传动，NGW型行星齿轮减速器具有体积小、质量小、传动比大、承载能力大，以及传动平稳和效率高等优点。

本毕业设计主要设计的是——NGW型行星齿轮减速器的设计。首先通过确定其传动比，再到配齿计算，再确定NGW型行星齿轮减速器各个齿轮的尺寸及啮合参数，最后是行星传动的结构设计及均载机构的设计。通过本次设计，我对NGW型行星齿轮减速器的各个部分以及其设计过程都有了更加深入的理解。

关键词： 螺旋输送机 NGW型行星齿轮减速器 均载机构

2 Abstract

According to my observation of daily life, as well as the various internship at the university

stage, the final design selected topics for graduate -- spiral conveyer design. Its principles

are : When electric motors driven screw axis rotation, the inside of the materials themselves as

role-not screw leaf surface, but once the spiral must thrust role toward a direction to the mouth

of the discharge Office of materials being discharged to reach carrier materials. The aircraft

螺旋输送机结构设计设计

毕 业 论 文 （设 计）

设计题目：螺旋输送机结构设计

毕业论文（设计）原创性声明

本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名： 日期：

毕业论文（设计）授权使用说明

本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。

作者签名： 指导教师签名：

日期： 日期：

注 意 事 项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画