螺旋输送机依靠带有螺旋叶片的轴在封闭的料槽中连续旋转,进而推动物料移动。此时的物料犹如不旋转的螺母,沿着轴向逐渐向前推进,终在卸料口卸下。
螺旋输送机主要由驱动装置、旋转螺旋轴、壳体、轴承和密封装置等组成。
1、螺旋体
螺旋是螺旋输送机的基本构件,由螺旋叶片和轴组成。
螺旋叶片多用钢板冲压后焊接而成,其厚度根据螺旋的直径大小及被输送物料的特性选取,根据取为6mm。为减少螺旋叶片的磨损,可用火焰或电弧硬化叶片外缘表面,或在叶片外缘表面用沉头螺栓固定可换的硬质钢片。
螺旋轴一般采用管轴,根据氧化铝厂现使用的螺旋输送机,管轴壁厚取为10mm,管轴外径取为219mm。
根据经验公式计算 的螺旋体的有关参数,虽有其合理性的一面,但与实际工况存在 差别。
若螺旋轴直径过粗,降低了 输送面积;而过细,则会降低其强度。本文利用Pro/MECHANICA有限元分析软件对螺旋体从整体上进行刚度及强度分析。
在自重和物料的作用下,两支座(为简支梁)之间的螺旋将发生弯曲变形。螺旋主要承受扭矩M,切向力尸切、法向力尸法及螺旋本身自重的作用,即处于剪应力和压应力的作用下。尸切和尸法可通过电机传动功率求得,将尸切和尸法等效到Y和:坐标轴上,加之约束,在Pro/MECHANIC1环境中建立力学模型。
按照设计要求,工作时螺旋大弯曲挠度不得超过10mmC螺旋外径与槽体内壁之间距),利用有限元计算 的应力分布图、变形图及图表。结果表明,螺旋体的大变形量为2.688mm,小于10mm。
设计参数存在 的设计裕量,能够满足强度和挠度要求。
2、料槽
料槽是螺旋输送机的承载部件,其厚度时民据螺旋的直径大小及被输送物料的特性选取,根据选取5钢板制作而成。螺旋由于长度长,螺旋轴挠度大,会发生弯曲现象,为避免在使用过程中叶片与料槽磨损,料槽的内径应稍大于螺旋的直径,两者之间应有 的间隙,取为10mm。为减少物料的磨碎及功率消耗,要求提高螺旋和料槽的尺寸精度,以尽
量减少其间隙。
3、驱动装置
螺旋输送机通常由电动机通过减速器驱动,可选用减速电机,以省去减速器,使布置为紧凑。
根据SEW的产品样本,选取R137DV160L减速电机,其大传递功率15kW,转速75r/min,服务系数1.95;传动比22.61,满足设计要求。
4、轴承装置
螺旋通过端轴承和末端轴承的安装在料槽上,对于长距离输送的螺旋输送机,有时在中间加一中间吊挂轴承。
端轴承的安装方式需根据工作条件确定,通常安装在物料运移前方的一端,可使螺旋轴在全长方向上均受到拉伸作用, 工作条件。螺旋主要承受扭矩,其承受物料运动阻力所产生的轴向力远小于沿轴向所受的摩擦力,可考虑选用调心滚子轴承。末端轴承一般采用径向轴承,除承受径向载荷外,还可起到调整轴向间隙的作用。
根据工作环境及设计要求,选取瑞典SKF公司的轴承,端调心滚子轴承为22220CC/W33,对应轴承座为SN220,采取两端出轴,用两个止推环轴向固定轴承。末端选取带紧定套的调心滚子轴承,型号为22220EK/W33H320,对应轴承座为SN520,采取一端出轴,另一端封闭,不带止推环。