（优秀毕业全套设计）无级变速螺旋给料器的设计

因为带有角钢法兰的截面为字型的钢制螺旋槽体是最常用的。

机槽由的薄钢板制成，其两侧壁垂直，底部呈半圆形，两侧壁的上端边沿焊有纵向角钢，用以固定盖板及增强机槽的刚性，同时也用以固定悬挂轴承。

其具体尺寸数据见总体设计。

进出料口般在全机安装固定后，根据工艺需要现场开口焊接。

注意不要进出料口位置安排在两端的轴承处和中间悬挂轴承处。

螺旋给料器的机槽在进行安装时，定要注意对中和找正，否则，工作时由于剧烈而周期的挠曲应力，会发生轴的断裂，轴承的使用寿命也将大大减弱。

固定进料时，可采用装料设施以便可靠地调节螺旋给料器的进料量。

装料设施可采用管状槽体的螺旋给料机，使物料在预定速度下从料仓中将物料输出，或采用旋转叶轮给料机，以定的转速排出物料，其给料量由转速确定。

具有多点进料的螺旋给料器，必须有灵活可靠的进料调节装置。

在给定时间里仅需打开个进料口时，应限制闸门或开关装置在最大开度时不至于使给料器超载。

当需要开启多个进料口同时进料时，必须小心地调节限制每个进料口的流量，以使其总量不要超过给料器的设计能力。

直接由固定储仓进料的螺旋给料器，若没有流量调节装置，则将大大地增加超载的危险。

进料时由于物料块度或颗粒的惯性作用会产生冲击，有碰坏或磨损设备的可能，为此可在进口溜槽中安装折流挡板或缓冲腔来加以克服。

常用的螺旋给料器进料布置如图所示图螺旋给料器的进料布置标准卸料是最广泛采用的卸料布置，采用标准卸料口来约束物料的卸出并直接将物料送入后续的设备或储存装置。

终端卸料的卸料口位于螺旋给料器槽体的最末端。

闸板卸料采用手轮或链轮操纵的齿条及小齿轮平闸板，进行有选择地定量卸料闸板的操作方向可与给料器的轴呈平行或垂直。

无接管的卸料口是在给料器槽体底部直接开口。

开底卸料是在给料器槽体的底部按任意要求的长度开口卸出物料，用于向料斗料仓的卸料及布料。

槽体端部卸料是指物料直接通过给料器槽体端部的开口卸出，螺旋由局部端板支承，轴承安装在端部的法兰上，当给料器填充系数超过.时将不能采用这种卸料方法。

端部敞开卸料时，给料器尾节螺旋采用标准的悬挂轴承支承。

常用的螺旋给料器卸料布置见图所示。

图螺旋给料器的卸料布置根据实际情况，选用标准的卸料布置，为防止物料满溢，在卸料口和槽体端部间装设节与主螺旋呈相反方向的螺旋，以防止物料在最后卸料口前的堆积。

驱动装置螺旋给料器的驱动装置由电动机减速器联轴器及底座组成。

型螺旋给料器的驱动装置有五种形式第种为型驱动装置，由型同轴式减速器和弹性柱销联轴器构成，功率范围为第二种为型驱动装置，由型减速器，系列电动机，弹性柱销联轴器和底座构成，最适用于，螺旋给料器，功率范围为.，型驱动装置有Ⅰ型即右装和Ⅱ型即左装两种装配型式。

站在电动机尾部向前看，减速器的低速轴在电动机右侧者为Ⅰ型，减速器的低速轴在电动机左侧者为Ⅱ型。

第三种为型驱动装置，由型电机和型减速器组成第四种为型驱动装置，由型同轴式齿轮减速器与型电机组成第五种驱动装置并非每个制造厂都能配备。

下表是型驱动装置和地脚螺栓尺寸及重量表。

规格型号转速同轴减速器型号许用长度.规格型号转速同轴减速器型号重量，.由于所设计的给料器运载量大，在使用过程中会出现如进料量不稳定，超载运行等情况，根据的数值来选择，由于计算出，所以选择驱动装置的型号为。

图水平螺旋给料器传动布置形式水平给料器工作过程分析.物料的运动分析和叶片的设计当螺旋升角为并在展开状态时，螺旋线用条斜直线表示。

则旋转螺旋面作用于半径为距螺旋轴线之距离处的物料颗粒上的力为合。

由于摩擦的原因，合之方向与螺旋线的法向方向偏离了角。

此力可分解为切向分力切当螺旋体传动时，进入机槽的物料受到螺旋叶片的法向推力，该推力的径向分量和叶片对物料的摩擦力将物料绕轴转动而物料的重力和机槽对物料的摩擦力又阻止物料绕轴转动。

当螺旋叶片对物料法向推力的轴向分量克服了机槽对物料的摩擦力及法向推力的径向分量，物料不和螺旋起旋转，只沿料槽向前运移。

其情况犹如被持住不能转动的螺母在旋转的螺杆上作直线运动样。

但是物料颗粒在输送过程中，其运动由于受旋转螺旋的影响并非作单纯的直线运动，而是个空间运动。

和法向分力法，如下图所示。

图中角是由物料对螺旋面的摩擦角及螺旋表面粗糙程度决定的。

对于般冲压而成或经过很好加工的螺旋面，可以不考虑螺旋表面粗糙程度对角的影响，此时则认为。

图螺旋面作用于物料颗粒的力图物料运动速度的分解物料颗粒在合作用下，在料槽中进行着个复合运动，即具有圆周速度侧和轴向速度轴，其合成速度为合，图表示了其速度的分解。

若螺旋的转速为，处于螺旋面上的被研究物料颗粒的运动速度，由图中三角形可得因为所以圆周速度为以摩擦系数代入上式，得到圆周速度由于因此，将上述各式代入并经过换算后，便可求得物料颗粒的圆周速度计算公式，式中螺旋的螺距螺旋的转速所研究的物料颗粒离轴线的半径面物料与螺旋面的摩擦系数面若使公式对求次导数，并令其值，便可求得存在圆最大值的半径为同样，根据图的速度分解关系，可得物料颗粒的轴向输送速度的计算公式图表示了对于几种不同螺距的速度圆和轴随半径而变化的曲线图。

由图中可知，对于处于直线以右的值的母线螺旋而上的被输送物料，其圆周速度圆在半径长度范围内并不是常数，因此，在其运移过程中要产生物料之间的相对滑动。

在靠近螺旋轴的物料之圆周速度要比外层的大，但该处的轴向输送速度却显著降低。

所以使内层的物料较快地绕轴进行转动，较早地到达表面，这就产生了个附加料流。

它不仅对物料的输送起着不良的影响，同时也增加了功率的消耗。

但在靠近螺旋外侧的物料，其轴向输送速度要大于圆周速度。

图速度和随半径变化的曲线为了避免直母线螺旋面的上述问题，而又能获得物料的最大轴向速度，因而采用如图所示的弯曲母线螺旋面。

这种螺旋面在靠近螺旋轴处的升角为正，而在靠近槽壁处的升角为负。

这样在靠近螺旋轴的区域处将具有指向槽壁的径向速度，增加了内层物料对外层物料的压力和摩擦力，致使螺旋轴附近的附加料流适当地减小。

但在靠近槽壁处，由于具有升角负的螺旋面，亦具有指向螺旋轴线的圆周速度，则使该处物料对料槽槽壁的压力降低，乃至消除，从而减落或避免了由此引起的能量消耗和物料轴向输送速度的降低。

水平螺旋给料器工作时，物料在机槽底部并偏向转动方向的侧，该物料面与水平形成的夹角为物料的倒塌角，如图所示。

在此面上物料处于力的平衡，当物料面转角时，物料沿倒塌角下滑，形成倒塌现象。

倒塌下来的物料图弯曲母线螺旋面的形状及其速度曲线图物料在料槽中的倒塌角部分不断翻起在落下，部分越过轴并落到轴的另侧，即下个螺距中，形成附加料流。

因此，当给料器工作时，应使物料面的转角不大于物料的倒塌角，即式中物料在静止状态时的内摩擦角螺旋给料器稳定工作时物料面形成的倒塌角物料面的转角在螺旋给料器工作过程中，物料面的转角与填充系数即进料量螺距大小及螺旋面的型式等因素有关。

螺旋给料器工作时，机槽中物料的填充系数即进料量影响输送过程和能量消耗。

图是输送粮食时这里可以借鉴下，对于不同填充系数的物料层堆积的情况及其滑移面。

当装满系数较小时即，物料堆集的高度低矮且大部分靠近槽壁而具有较低的圆周速度，物料运动的滑移面几乎平行于输送方向，见图。

物料颗粒在轴向的运动要比圆周方向显著得多。

所以，这时垂直于输送方向的附加料流很少，单位能量消耗也较低。

但是，当填充系数提高或时，则物料的滑移面将变陡，见图。

此时，物料在圆周方向的运动加强，在输送方向的运动减弱，附加料流增大，导致输送速度的降低和附加能量的消耗。

因而，对于水平螺旋给料器来说，物料的填充系数并不能无限增加，般取填充系数。

各种散粒物料的填充系数可参考化学工业出版社出版的版运输机械设计选用手册下册表。

图不同填充系数时物料层堆积情况及其滑移面.填充系数主要与被输送物料的性质有关。

输送细粉易流动且没有磨琢性或有轻微磨琢性的散状固体物料时如面粉谷物等，填充系数可达到.如果被输送的物料易于粘结或具有中等程度磨琢性的细粒或小块，则填充系数限制在.左右。

如果与此同时物料还有定程度的磨琢性，螺旋的转速就要减少。

对于磨琢性的及大物料如矿石等，填充系数将进步地限制，大约只能取.。

螺距的大小也直接影响物料的输送过程，如果填充系数不变，当螺距不同时，则物料的滑移面亦随之改变。

如果改变了填充系数，则必导致物料运动速度分布的变化。

所以，应从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等两个条件，来确定最合理的螺距尺寸。

从图可得出物料颗粒所受螺旋面在轴向方向上的作用力为为了使轴，则必须满足根据前面的讨论得知，最小的半径其中为螺旋轴的直径初所得的螺旋升角是最大的，则轴向输送方向的作用力轴最小。

根据这个条件，最大的许用螺距值应由下面两式求得若以为螺旋的外径代入上式，则得确定最大的许用螺距时，必须满足的第二个条件是建立在使物料颗粒具有最合理的速度各分量间的关系的基础上。

亦即应使物料颗粒具有尽可能大的轴向输送速度，同时又使螺旋面上各点的轴向输送速度大于圆周速度，如图所示。

螺距的大小将影响速度各分量的分布。

当螺距增加时，虽说轴向输送速度增大，但是会出现圆周速度不恰当的分布情况相反，当螺距较小时，速度各分量的分布情况较好，但是轴向输送速度却较小。

于是，根据在螺旋圆周处的圆轴的条件，并利用公式可得又因为此时螺旋圆周处，故得求螺距的第二个条件为分析了填充系数及螺距对物料输送过程的影响后，可以指出，对于较大的装满系数，应取最小的螺距值反之，对于较小的装满系数，螺距可偏于取最大值。

由前述知，在螺旋面同母线上各点的升角不同。

叶片外缘点处升角外最小，向内升角逐渐增大，至叶片内缘点处即靠近螺旋轴处的升角内最大。

由此得知，螺旋叶片同差别越大，各点处物料转角的差别越大，在较大的半径范围内物料转角速度各分量分布的影响也可知，螺距增大，在靠近螺旋轴处物料的圆显著增加，且在较大的半径范围内圆轴，使较多物料的转角大于其倒塌角，形成更多的附加料流。

图绘出了水平螺旋给料器的容积生产率与螺旋轴直径物料与螺旋叶片摩擦系数间的关系。

该图是在螺旋直径保持不变时，的情况绘制的。

由图可知，水平螺旋给料器的容积生产率是随螺旋轴直径及物料与叶片间的摩擦系数的增大而下降的。

而图则绘出了水平螺旋给料器的容积生产率与的比值及物料与螺旋叶片间的摩擦系数的关系。

由图可知，比值的适宜范围是，在此范围之外，生产率则明显下降此外，物料与螺旋叶片间摩擦系数的大小对产量也有较大的影响，特别是当比值较大时，随着的增大，产量下降得很厉害。

例如，当时，若.，则若.，则，即此时物料只随螺旋叶片转动而其轴向运动停止。

因此，除适宜选择比值外，还应恰当地选择螺旋叶片的材料及其光滑程度，以尽量减小物料与螺旋叶片间的摩擦系数。

图通过以往试验得知，螺旋在定的转速内，对物料颗粒运动的影响并不显著。

但是当超过定的转速时，物料受到过大的切向力而被抛起，开始产生垂直于输送方向的径向跳跃，从而对输送过程产生不利影响。

因此，螺旋的最大许用转速应根据被输送物料的最低跳跃高度来确定。

但是，由于至今尚缺乏有关各种物料的许用最低跳跃高度的资料，因此在实用计算中，用下列经验公式来确定螺旋的最大许用转速式中，螺旋直径物料特性系数，由化学工业出版社出版的版运输机械设计选用手册下册表查出从式可知，螺旋的最大许用转速是螺旋给料器直径的函