倾斜式10186螺旋输送机的设计及分析设计毕业论文(编辑修改稿)

倾斜式10186螺旋输送机的设计及分析设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统；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。 煤矿输送机技术的发展趋势 （ 1） 设备大型化、提高运输能力 为了适应高产高效集约化生产的需要，螺旋输送机的输送能力要加大。 长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。 在今后 的 10a 内输送量要提高到 3000～ 4000 t/h，还速提高至 4～ 6m/s，输送长度对于可伸缩螺旋输送机要达到 3000m。 对于钢绳芯强力螺旋输送机需加长至 5000m 以上，单机驱动功率要求达到 1000～ 1500 kW，输送带抗拉强度达到 6000 N/mm（钢绳芯）和 2500 N/mm（钢绳芯）。 尤其是煤矿井下顺槽可伸缩输送技术的发展，随着高产高效工作面的出现及煤炭科技的不断发展，原有的可伸缩螺旋输送机，无论是主参数，还是运行性能都难以适应高产高效工作面的要求，煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长 距离、大运量、大功率顺槽可伸缩螺旋输送机，以提高我国螺旋输送机技术的设计水平，填补国内空白，接近并赶上国际先进工业国的技术水平。 其包含 7个方面的关键技术： ⑴ 螺旋输 5 送机动态分析与监控技术； ⑵ 软起动与功率平衡技术； ⑶ 中间驱动技术； ⑷ 自动张紧技术；⑸ 新型高寿命高速托辊技术； ⑹ 快速自移机尾技术； ⑺ 高效储带技术。 （ 2） 提高元部件性能和可靠性 设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。 除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术、动态分析与监控 技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使螺旋输送机的性能得到进一步的提高。 （ 3） 扩大功能，一机多用化 拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。 开发特殊型螺旋输送机，如弯曲螺旋输送机、大倾角或垂直提升输送机等。 螺旋输送机广泛应用于粮食工业、建筑材料工业、化学工业、机械制造业、交通运输业等国民经济各部门中。 螺旋输送机主要用于输送各种粉状、粒状、小块状物料，所输送的散粒物料有谷物、豆类、面粉等粮食产品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，盐类、碱 类、化肥等化学品，以及煤、焦炭、矿石等大宗散货。 螺旋输送机不易输送易变质的、粘性大的、块度大的及易结块的物料。 除了输送散粒物外，亦可利用螺旋输送机来运送各种成件物品。 螺旋输送机在输送物料的同时可完成混合、搅拌、冷却等作业。 在港口，螺旋输送机主要用于卸车、卸船作业以及仓库内散粒物料的水品和垂直输送。 利用与物料直接接触的螺旋轴将物料逐层从车厢两侧卸下的螺旋卸车机在国内港口已有多年的成功使用经验。 由水平螺旋输送机、垂直螺旋输送机以及相对旋转取料装置组成的螺旋卸船机，已经成为一种较为先进的连续卸船机型，日益广泛 的应用于国内外散货专用码头。 螺旋输送机除直接用于卸船作业以及输送物料外，常利用其裸露的螺旋具有耙集物料的功能而作为其他类型卸船机的取料装置。 和主要特点 螺旋输送机的工作原理 螺旋输送机利用带有螺旋叶片的螺旋轴的旋转，使物料产生沿螺旋面的相对运动，物料受到料槽或输送管壁的摩擦力作用不与螺旋一起旋转，从而将物料轴向推进，实现物料的输送。 在水平螺旋输送机中，料槽的摩擦力是由物料自身重力引起的；而在垂直螺旋输送机中，输送管壁的摩擦力主要是由物料旋转离心力所引起的。 6 螺旋 输送机的主要特点 （ 1）结构比较简单，成本较低。 （ 2）工作可靠，维护管理简便。 （ 3）寸紧凑，断面尺寸小，占地面积小。 在港口的卸车卸船作业中易进出舱口、车厢。 （ 4） 能实现密封输送， 有利于输送易飞扬的、炽热的及气味强烈的物料，可减小对环境的污染，改善港口工人的作业条件。 （ 5） 装载卸载方便。 水平螺旋输送机可在其输送线路上的任一点装载卸载；对垂直螺旋输送机配置相对螺旋式取料装置可具有优良的取料性能；利用与物料堆直接接触的螺旋轴具有自动取料的能力可作为港口其他类型卸船机械的取料装置。 （ 6） 能逆向输送， 也可使 一台输送机同时向两个方向输送物料，即集向中心或远离中心。 （ 7）单位能耗较大。 （ 8）物料在输送过程中易于研碎及磨损，螺旋叶片和料槽的磨损也较为严重。 一台螺旋输送机通常由驱动装置、头节、若干标准中间节、造配中间节、尾节、进 料口、出料口等组成，除头节和选配中间节外，各节螺旋机及机壳均具有互换性。 螺旋机本体由头节、中间节、尾节三种组成。 一般情况下 ,出厂总装时将中间节按长度长短依次排列 ,最长的中间节靠近头节，相同 长度的中间节则挨在一起，如果有特殊要求，则在订货时给出排列顺序。 在头节内装有 止 推轴承承受轴向力，在中间节和尾节内装有用轴承支承螺旋轴，此外，在尾节内还装有可轴向移动的径向轴承以补 偿螺旋轴长度的误差和适应温度的变化。 螺旋面的形式有实体螺旋（ S制法）和带式螺旋（ D制法）两种。 各螺旋轴之间采用法兰式联接， 保证了联接轴的互换性，便于维修。 机盖为瓦片式并用盖扣夹紧在机壳上，若需改进密封性能，用户可自行在机盖与机壳间加防水粗帆布。 进、出料装置有进料口 ,方型出料口，手推式出料口，齿条式出料口四种。 由用户在使用现场在机体上开口焊接。 布置进、出料口 位置时应注意保证 料口至端部的距离，同时避免料口与吊轴承加油杯、机壳联接法兰、底座等相碰。 7 螺旋输送机的驱动装置由电动机、减速器、高速轴联轴器、低速轴联轴器、及驱动装置底座 组成。 头节前部装有止推轴承。 可承受输送物料时产生的轴 向 力。 标准中间节均设置一只吊轴承， 尾节后部装有滚动（滑动）轴承和底座，用以支撑螺旋和补偿螺旋长度的误差，螺旋机安装时应从头部开始，按顺 序进行。 在总体布置时应注意进料口不应设置在吊轴承上方，出料口不应设在底座或机壳法兰连接处。 如果因为开出料口影响底座的安排而不能遵循本原则时，使用单位应绘出螺旋机总图。 、技术参数 LS型螺旋输送机与 GX型相比，其头部、尾部轴承移至壳体外，出料端设有清扫装置，整机噪声低，适应性强，操作维修方便。 因此，本次设计选择 LS型螺旋输送机。 型系列螺旋输送机型号规格 表 1 LS型系列螺旋输送机型号规格 型号 螺旋公称直径D(mm) 螺距 S (mm) 尺寸（ mm） 名义主轴转速 (r/min) h h1 b L 小 型 LS100 100 100 140 63 45 350040000 140 112 90 71 LS125 125 125 160 75 45 125 100 80 63 LS160 160 160 180 90 55 112 90 71 56 LS200 200 200 200 112 60 100 80 63 50 中 型 LS250 250 250 250 140 70 400080000 90 71 56 45 LS315 315 315 280 180 90 80 63 50 40 LS400 400 355 355 224 100 71 56 45 36 大 型 LS500 500 400 400 280 110 550080000 63 50 40 32 LS630 630 450 500 355 130 50 40 32 25 LS800 800 500 630 450 150 40 32 25 20 特 LS1000 1000 560 710 560 160 60006 32 25 20 16 8 大型 LS1250 1250 630 800 710 170 0000 25 20 16 13 螺旋输送机的技术参数 （ 1）输送量 Q 输送量是衡量 螺旋输送机能力的一个重要指标，一般根据生产需要给定，但它与其他参数密切相关。 在输送物料时，螺旋轴径所占据的截面虽然对输送能力有一定的影响，但对于整机而言所占比例不大。 （ 2）螺旋轴转速 n 螺旋轴的转速对输送量有较大的影响。 一般说来，螺旋轴转速加快，输送机的生产能力提高，转速过小则使输送机的输送量下降。 但转速也不宜过高，因为当转速超过一定的极限值时，物料会因为离心力过大而向外抛，以致无法输送。 所以还需要对转速 n 进行一定的限定，不能超过某一极限值。 （ 3）螺旋叶片直径 D 螺旋叶片直径是螺旋输送机的重要参数，直 接关系到输送机的生产量和结构尺寸。 一般根据螺旋输送机生产能力、输送物料类型、结构和布置形式确定螺旋叶片直径。 （ 4）螺距 h 螺距不仅决定着螺旋的升角，还决定着在一定填充系数下物料运行的滑移面，所以螺距的大小直接影响着物料输送过程。 输送量 Q 和直径 D 一定时，螺距改变，物料运动的滑移面随着改变，这将导致物料运动速度分布的变化。 通常螺距应满足下列两个条件：即考虑螺旋面与物料的摩擦关系以及速度各分量间的适当分布关系两个条件，来确定最合理的螺距尺寸。 （ 5）螺旋轴直径 d 螺旋轴径的大小与螺距有关，因为两者共同决定了 螺旋叶片的升角，也就决定了物料的滑移方向及速度分布，所以应从考虑螺旋面与物料的摩擦关系以及速度各分量的适当分布来确定最合理的轴径与螺距之间的关系。 （ 6）驱动功率 P 螺旋输送机的驱动功率，是用于克服物料输送过程中的各种阻力消耗的能量，主要包括以下几个部分：使被运物料提升高度 H( 水平或倾斜 ) 所需的能量；被运物料对料槽壁和螺旋面的摩擦引起的能量消耗；物料内部颗粒间的相互摩擦引起的能量消耗；物料沿料 9 槽运动造成在止推轴承处摩擦引起的能量消耗；中间轴承和末端轴承处摩擦引起的能量消耗。 从另外的角度，也可以这样分：物 料与料槽间摩擦消耗的功率；物料与螺旋叶片间摩擦消耗的功率；轴承处摩擦消耗的功率；提升物料及物料颗粒间相互运动消耗的功率。 设备的工作条件 载荷平稳，单向运转，每日工作一班，工作五年，允许螺旋运输机主轴转速误差小于5%。 车间有三相交流电源。 原始数据 （ 1）输送物料：干燥煤粉，堆积密度 33 / ；（ 2）安装方式：倾斜放置（ 10度）即 10 ；（ 3）运输量 : Q =25t/h；（ 4）运输长度： L =10m。 任务书 总体设计的任务：包括螺旋输送机的总体设计和部件设计，确定主要工作参数，设计时主要确定联轴器，螺旋轴的选择，蜗轮蜗杆减速器的传动比及其齿数和模数的确定，同时通过弯扭的合成确定各轴，并校核轴和轴承，根据运输的物料的密度，速度等各方面的因素确定螺旋轴的内外径，最后绘出总装图和部件图。 10 第二章 传动装置的总体设计 机 器一般有原动机、传动装置和工作机三部分组成。 传动装置在原动机与工作机之间传递运动和动力，并借以改变运动的形式、速度大小和转矩大小。 满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。 合理的方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。 本次毕业设计采用的传动顺序为：电动机 — 联轴器 — 减速器 — 联轴器 — 螺旋运输机。 如下图 ： 图 1 传动顺序 选择电动机类型和结构形式 电动机分交流电动机和直流电动 机两种。 由于直流电动机需要直流电源，结构较复杂，价格较高，维护比较不便，因此无特殊要求时不宜采用。 生产单位一般用三相交流电源，因此，如无特殊要求都应选用交流电动机。 交流电动机有异步电动机和同步电动机两类。 异步电动机有笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异 11 步电动机应用最多。 我国新设计的 Y系列三相笼型异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上，如金属切削机床、运输机、风机、搅拌机等，由于启动性能较好，也适用于某些要求 启动转矩较高的机械，如压缩机等。 在经常起动、制动和反转的场合（如起重机等），要求电动机转动惯量小和过载能力大，应选用起重及冶金用三相异步电动机 YZ型（笼型）或 YZR（绕线型）。 电动机除按功率、转速排成系列之外，为适应不同的输出轴要求和安装需要，电动机机体又有几种安装结构形式。 根据不同防护要求，电动机结构还有开启式、防护式、封闭式和防爆式等区别。 电动机的额定电压一般为380V。 电动机类型要根据电源种类（交流或直流），工作条件（温度、环境、空间位置尺寸等），载荷特点（变化性质、大小和过载情况），起动性能和起动 、制动、反转的频繁程度，转速高低和调速性能要求等条件来确定。 根据以上几点，本次毕业设计电动机选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V， Y型。 选择电动机的容量 螺旋输送机总的功率 P包括：物料运行需要功率 HP ,空载运转所需功率 NP , 以及由于倾斜引起的附加功率 stP 三个部分。 即： 367QLuPH  20DLPN  367sinQLPst  则 stNH PPPP  式中 , P — 螺旋输送机的驱动功。