毕业设计--螺旋输送机

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1、- 1 - 概述 随着现代工业的迅速发展和生产规模的扩大，物料的输送费用在生产成本中的比例越来越大，因此合理地选用输送设备，进行正确的选型设计是必要的。螺旋输送机是化工可完成混合掺合及冷却等工作。除了输送散装物料外，在企业中用途较广的一种输送设备，主要用于输送粉状、颗粒状和小块状物料。它可以在水平及倾斜方向或垂直方向上输送物料，并在输送物料的同时某些场合也可以用来输送各种成品物件。相对于其它输送设备，螺旋输送机具有结构简单、紧凑；维修容易、成本低廉；料槽封闭，便于输送易飞扬、炽热及气味强烈的物料，减少对环境的污染；可以 在线路的任一点装载，也可以进行多点装料和卸料；在输送过程中也可以进行混合、

2、搅拌或冷却作业。由于螺旋输送机具有以上特点，所以它在化工企业输送物料方面的重要性是显而易见的。 螺旋输送机是不具有挠性牵引构件的输送机械。它的工作原理是：由带有螺旋片的转动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，而不和螺旋一起旋转，只沿料槽向前运移，其情况好像不能旋转的螺母沿着螺杆做直线运动一样。在垂直的螺旋输送机中，物料是靠离心力和对槽壁所产生的摩擦力而向上运移的。 螺旋输送机可以水平及倾斜方 向或垂直向上的方向输送物料。并在输送物料的同时可完成混合、掺合和冷却等作业。螺旋输送机被广泛使用于粮食工业、建筑材料工业、化学工业、机械制造工业、交通运输业等经

3、济部门中。所输送的散粒物料有灰渣、水泥、化学品、粘土、煤、焦炭、矿石、砂子、食品、豆类、谷物、面粉、塑料、盐类、沥青、纸浆、木屑等，其品种繁多。但按其物料的块度、堆积重度、流动性及磨磋性大致可分为：轻的无磨磋性的物料；轻的磨磋性小的物料；重的磨磋性小的物料及重的磨磋性的物料四类。除了输送散粒物料外，在仓库、码头、车站及船舱中，亦可利用螺旋输送机来输送 各种成件物品（如袋、包、箱等）。 螺旋输送机技术的发展很快，其主要表现在 2个方面：一方面是螺旋输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状螺旋输送机、空间转弯螺旋输送机等各种机型；另一方面是螺旋输送机本身的技术与装备有了巨大的发展

4、，尤其是长距离、大运量、高带速等大型螺旋输送机已成为发展的主要方向，- 2 - 其核心技术是开发应用于了螺旋输送机动态分析与监控技术，提高了螺旋输送机的运行性能和可靠性。目前，在煤矿井下使用的螺旋输送机已达到表 1所示的主要技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点： 设备大型化。 其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产 300500万 t以上高产高效集约化生产的需要。 应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。 采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运

5、行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。 新型、高可靠性关键元部件技术。如包含 CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速 装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。如英国 FSW生产的 FSW1200/（ 23） 400 （ 600）工作面顺槽螺旋输送机就采用了液粘差速或变频调速装置，运输能力达 3000 t/h以上，它的机尾与新型转载机（如美国久益公司生产的 S500E）配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高 国内螺旋输送机技术的现状 我国生产制造的螺旋输送机的品种、类型较多

6、。在 “ 八五 ” 期间，通过国家一条龙 “ 日产万吨综采设备 ” 项目的实施，螺旋输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长 距离螺旋输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离螺旋输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩螺旋输送机等均填补了国内空白，并对螺旋输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以 PLC 为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。目前，我国煤矿井下用螺旋输送机的主要技术特征指标如表 2 所示。 表 2 国内螺旋输送机的主要技术指标 Tab.2 The main

7、 technical parameters of the belt conveyer in China 主参数 顺槽可伸缩螺旋输送机 大巷与斜井固定式强力螺旋输送机 运距 /m 2000 3000 3000 带速 /m.s-1 3.5 4 4 5，最高达 8 输送量 /t.h-1 2500 3000 3000 4000 驱动总功率 /kW 1200 2000 1500 3000，最大- 3 - 达 10100 我国的螺旋输送机生产较以前相比有很大的发展 ,但跟世界上许多发达国家相比还有一定的距离。这些差距表现在很多的发面，但主要的还是在关键核心技术上： 大型带式输送机的关键核心技术上的对比 带

8、式输送机动态分析与监测技术 长距离、大功率带式输送机的技术关键是 动态设计与监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系统（一般取 n=10 左右），与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输 送机的设计达到了

9、最高水平（输送带安全系数 n=5 6），并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。 可靠的可控软起动技术与功率均衡技术 长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击，软起动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度 0.3 0.1 m/s2，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差，各驱动点的功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引起烧电 机事故，因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。当单机功率 500 kW 时，可控 CST 软起动显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合器组合而成（即粘性传动） 。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡，其调节精度可达 98% 以上。但价格昂贵，急需国产化。 限于编者水平，错误与不正之处在所难免，欢迎读者给予指正