大傾角螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)研究

井寶豐

（黃龍食品工業(yè)有限公司，吉林 公主嶺 136100）

螺旋輸送機(jī)屬于一種連續(xù)的輸送機(jī)械，其不具有較強(qiáng)的撓性牽引構(gòu)件，因此，其在實(shí)際的應(yīng)用中，只能夠用來(lái)對(duì)顆粒狀以及小塊的物料進(jìn)行輸送。其本身的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單而且密封的性能相對(duì)較為突出，在操作上較為安全，其所具有的這些優(yōu)點(diǎn)，使得其在采礦業(yè)以及冶金業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)上以及物料的輸送上，其屬于一個(gè)重要的機(jī)械設(shè)備，其在實(shí)際的應(yīng)用中，能夠有效的提高生產(chǎn)的效率，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化。但是目前針對(duì)大傾角螺旋輸送機(jī)的研究相對(duì)較少，理論也不夠完善，下面本文就針對(duì)大傾角螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行研究，并對(duì)其中存在的問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

1 設(shè)計(jì)參數(shù)的選取方法

1.1 螺旋直徑的計(jì)算

在螺旋輸送機(jī)中，螺旋直徑是其重要的參數(shù)之一，螺旋直徑參數(shù)對(duì)于螺旋傳輸機(jī)的外形尺寸以及結(jié)構(gòu)形式有著直接的影響作用。選擇正確的螺旋直徑，可以使得螺旋輸送機(jī)的性能得以提高，反之，就會(huì)使得螺旋輸送機(jī)的性能下降。要想能夠選擇正確的螺旋直徑，就需要對(duì)螺旋直徑進(jìn)行合理的計(jì)算，而計(jì)算依據(jù)的公式如下：

在該公式中，D主要指代的是螺旋的直徑，其單位為m；而Q0在主要指代的是在實(shí)際的生產(chǎn)中，其所要達(dá)到的輸送能力，單位為t/h；而K則代表著物料所具有的特殊屬性系數(shù)；ψ則代表了填充的系數(shù)；C就是該螺旋輸送機(jī)的傾角參數(shù)，針對(duì)不同的傾角有著相對(duì)應(yīng)的系數(shù)值，具體的系數(shù)取值可見(jiàn)表1。而在公式中，ρ則主要指代了物料本身所具有的松散程度，單位可表示為t/m3。

就上述的公式來(lái)對(duì)螺旋直徑進(jìn)行計(jì)算，就計(jì)算的結(jié)果可以了解到，相應(yīng)的螺旋直徑系數(shù)應(yīng)該取標(biāo)準(zhǔn)值，而所謂的標(biāo)準(zhǔn)值則主要為以下幾種：0.15、0.20、0.25、0.30、0.40、0.50、0.60并依次類(lèi)推。由于輸送能力以及相應(yīng)的物料類(lèi)型為已知，在生產(chǎn)中都有特定的要求，因此，按照螺旋輸送機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，螺旋輸送的間距應(yīng)該是在螺旋直徑成組的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。

一般來(lái)說(shuō)，螺旋輸送機(jī)所能夠傳送的物料顆粒都相對(duì)較小，如果所需要輸送的物料顆粒相對(duì)較大，在這種情況下，就需要對(duì)螺旋直徑與輸送物料的顆粒之間的關(guān)系進(jìn)行充分的研究和思考，而兩者的關(guān)系，在這種情況下，具有兩種表現(xiàn)形式：其一是對(duì)于沒(méi)有進(jìn)行分選的物料，表現(xiàn)形式應(yīng)該為D≥（6-8）a，其二是針對(duì)已經(jīng)進(jìn)行分選的物料，表現(xiàn)的形式應(yīng)該為D≥（4-6）ak。在這兩個(gè)式子中，a所指代的均為物料的平均顆粒度，其單位為mm，而ak所指代的就是物料所具有的最大顆粒度，其單位也是mm。就這兩個(gè)公式可以看出，在對(duì)大顆粒的物料進(jìn)行輸送的時(shí)候，如果要想選擇較大直徑的螺旋輸送機(jī)，就需要在保障輸送量不出現(xiàn)變化的情況下，盡可能的選擇螺旋軸轉(zhuǎn)速相對(duì)較低的螺旋輸送機(jī)，這樣可以使得螺旋輸送機(jī)的使用壽命大大延長(zhǎng)。

1.2 螺旋軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算

在螺旋輸送機(jī)中，螺旋軸轉(zhuǎn)速是一個(gè)重要參數(shù)。通常螺旋軸的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了螺旋輸送機(jī)的輸送能力，然而，實(shí)際的情況卻是螺旋軸轉(zhuǎn)速越高，所產(chǎn)生的離心力就越大，從而會(huì)使得物料被拋出到機(jī)械的外部，因而需要合理地選擇螺旋軸轉(zhuǎn)速。

1.3 功率計(jì)算

大傾角螺旋輸送機(jī)的功率和物料的傾斜角度等因素有關(guān)，因此螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率是物料運(yùn)行時(shí)所需的功率、空載時(shí)的功率與傾斜功率之和。相同輸送量下，大傾角螺旋輸送機(jī)是水平螺旋輸送機(jī)的輸送功率1.8～3倍。

1.4 螺旋輸送機(jī)的輸送能力驗(yàn)算

螺旋輸送機(jī)的輸送能力驗(yàn)算公式：

式中，Q為物料流量，t／h；D為螺旋直徑，m；為螺旋軸轉(zhuǎn)速，r／min；t為螺距，m；P為物料松散密度，t／m3；為物料填充系數(shù)；C為輸送機(jī)傾角系數(shù)。

將螺旋軸計(jì)算結(jié)果以及螺旋直徑的計(jì)算結(jié)果帶入到該公式中，就可以得出螺旋輸送機(jī)的輸送能力Q，再與實(shí)際生產(chǎn)要求的輸送量Q0進(jìn)行驗(yàn)算，當(dāng)Q≥Q0時(shí)即設(shè)計(jì)參數(shù)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，如果不是，須重新計(jì)算直至滿(mǎn)足為止。

2 存在的不足

就上述的幾種參數(shù)計(jì)算來(lái)看，如果大傾角螺旋輸送機(jī)也是依照相關(guān)的水平螺旋輸送機(jī)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，那么在輸送原理不相同的情況下，就會(huì)使得系數(shù)的計(jì)算誤差值相應(yīng)增大，這樣就會(huì)使得螺旋輸送機(jī)的輸送出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題，而主要的參數(shù)計(jì)算失誤表現(xiàn)如下：

2.1 就傾角系數(shù)來(lái)說(shuō)，其主要是針對(duì)粉狀的物料所提供的輸送參考數(shù)據(jù)，而針對(duì)其他顆粒狀或者是其他形狀的物料卻并沒(méi)有特定的指代性，也不具備參照的權(quán)威性。一般來(lái)說(shuō)，針對(duì)其他形態(tài)的物料，在進(jìn)行傾角系數(shù)選擇的時(shí)候，主要是依據(jù)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選取，這樣就會(huì)導(dǎo)致所謂的理論設(shè)計(jì)與實(shí)際情況具有一定的差距，從而產(chǎn)生計(jì)算誤差。所以，要針對(duì)不同形態(tài)的物料來(lái)制定出相對(duì)應(yīng)的傾角系數(shù)，并且依據(jù)實(shí)際的物料情況，不斷的對(duì)傾角系數(shù)進(jìn)行完善和補(bǔ)充。

2.2 傾斜角度會(huì)因?yàn)橐恍┮蛩氐挠绊懚霈F(xiàn)變化，在傾角的系數(shù)變大時(shí)，物料的填充系數(shù)則會(huì)相應(yīng)的縮小，而這樣就會(huì)使得螺旋輸送機(jī)的輸送能力相應(yīng)的減小，輸送能力的降低，就會(huì)使得輸送的效率下降，就目前既有的一些理論公式中，針對(duì)不同的傾角，填充系數(shù)的探討并不存在典型性，其也無(wú)法作為參照系數(shù)來(lái)對(duì)不同傾角下的填充系數(shù)進(jìn)行反映，這樣就會(huì)造成計(jì)算誤差的出現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

在目前的工業(yè)生產(chǎn)中，大傾角螺旋輸送機(jī)得到了廣泛的使用，但是針對(duì)其研究并不完善，其中還存在很多的問(wèn)題。本文就大傾角螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。通常來(lái)說(shuō)，大傾角螺旋輸送機(jī)所輸送的物料具有多樣性以及復(fù)雜性的特征，在對(duì)其相關(guān)的系數(shù)進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)物料本身的特性以及輸送的相關(guān)原理進(jìn)行全面的掌握，同時(shí)針對(duì)同一型號(hào)的螺旋機(jī)要進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，從而使得設(shè)計(jì)的理論得到豐富，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際需求的大傾角螺旋輸送機(jī)，以滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的需求。

[1]向冬枝，徐余偉.螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和確定[J].水泥技術(shù)，2010（01） .