水平式螺旋输送机设计开题报告含文献综述外文翻译.docx

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水平式螺旋输送机设计开题报告含文献综述外文翻译

水平式螺旋输送机设计开题报告（含文献综述、外文翻译）

半业设计开题板告f舍文献综述、外文翻译j题目水平式螺旋输送机设计姓名官ー杰______________学号0710210058__________班级07机械

（2）班专业机械设计制造及其自动化学院机械工程学院指导教师（职称）方锡武（讲师）

开题报告1选题的背景和意义随着全球经济的增长，输送机技术已经成为当代科学技术发展的前沿之一。

当今的全球经济需要设计和生产“环保”型输送机，不能污染周围的环境，可以根据运输需要输送量超过___t/h，并且还要节约能源。

输送机技术进步的一个重要特点是将基础研究发展为实用技木，进而实现商业化。

1.1选题的背景最早的是1868年在英国出现了皮带式传送带输送机；然而输送机雏形是1880年德国LMG公司设计的链斗挖掘机尾部蒸汽机驱动带式运输机。

1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。

此后，传送带输送机受到机械制造、电机、化エ和冶金エ业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的传送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。

传送带设备的结构特点是：

被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件（如输送带）上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料。

1.2选题的意义螺旋输送机广泛应用于粮食エ业、建筑材料エ业、化学エ业、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，所运输的散粒物料有谷物、豆类、面粉等粮食产品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，盐类、碱类、化肥等化学产品，以及煤、焦炭、矿石等大宗散货。

螺旋运输机不宜输送易变质的、粘性大的、快度大的极易结块的物料。

除了输送散粒物料外，亦可利用螺旋输送机来运输各种成件物品。

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平和垂直输送。

利用物料直接接触的水平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螺旋取料装置组成的螺旋卸船机，已成为ー种较为先进的连续卸船机型，日益广泛地应用于国内外散货专用码头。

螺旋输送机在港口除直接用于卸船作业以及运输物料外，常利用其___的螺旋具有收集物料的功能而作为其他类型卸船机的取料装置。

2设计内容在方锡武老师的带领下，我们进行了一段毕业设计前的准备，比如查询资料，进行必要的毕业实习，然后结合自己所掌握的资料提出设计任务并进行设计。

2.1主要设计内容2.11设计条件1、输送机输送效率在0.6吨/分钟左右。

2、输送距离为6米。

3、输送物料为大豆。

4、、能提高___效率，降低劳动强度。

2.12设计内容1、设计方案的选择与计算。

2、总体结构的设计、图纸以及说明书。

2.2拟解决的关键问题1、分析螺旋输送机的工作原理2、根据要求选择合适类型型号的螺旋运输机3、保证设计的螺旋运输机能满足工作要求3.设计的方法及措施随着现代化工业的不断发展，螺旋输送机已经成为国民经济各部门生产过程中的重要组成部分，真朝着长距离、大运量、高速度方向发展。

为使输送机安全可靠运

行，其结构系统必须去有良好的静、动态特性，传统的设计方法已不能满足设计要求，必须采用现代化设计方法对输送机系统进行设计。

3.1可行性分析现代设计方法是ー个科学的、理性的、动态的和计算机化的过程。

它采用当代的技术手段和方法来提取最合理的数据，使设计的结果达到最优。

依据这种方法，首先对设计的各种原始数据进行分析，取得有利的信息，得出最经济合理的參数；然后，在设计过程中进行各种性态和指标分析，确定出设计对象的全部数据；最后，评价、测试和诊断设计的质量及可能出现的问题，并确定出相对的对策。

3.2方法及措施螺旋输送机主要由螺旋轴，螺旋片，机壳，轴承，端墙板，上盖板及卸料板等零件组成。

而设计时主要设计三个部分：

減速器、螺旋轴及片和机壳。

減速器是螺旋输送机和电动机的中枢纽带，决定着螺旋输送机的旋转速度即输送速度。

螺旋轴及片是螺旋输送机工作的核心，物料就是通过螺旋轴转动带动螺旋片然后向前运输。

机壳是螺旋输送机的外壳，它包括槽身、两端墙板、上盖板、进料ロ和出料ロ组成。

而在设计这三样时要先计算设计的參数。

在许多资料上已经给出我们很多的公式，所以我们只要依照公式就可得知我们想要的ー些參数。

比如：

输送量是衡量螺旋输送机生产能力的ー个重要指标，与它其它的參数有密切的关系。

螺旋输送机的物料输送量可粗略为Q=3600F*入*Vi*e式中Q为螺旋输送机的输送量，F为料槽内物料层横截___，F=SD2n/4,其中S为填充系数，D为螺旋叶片直径，入为无聊的单位容积质量，e为倾斜输送系数。

所以Q=900SD2n入Vie，在老师给我们的题目中ー些參数，以及ー些系数表中可以查得的參数，所以我们不难得到D，即螺旋叶片的直径。

在得到需要的參数后即可绘制适当的相应图纸，得到虚拟的螺旋输送机，接着再着手选材，从而建造得到完整的螺旋输送机。

当然在的到虚拟的螺旋输送机的时候，我们要不断的进行模拟和修改，使螺旋运输机尽量得到___。

在虚拟中，对螺旋运输机的修改以及完全更换都是很简单的，只需要设计员的几个操作就可以，而在现实中再修改，那就是1个乃至很多エ人的辛苦劳动。

所以无论对于エ人也好，对于老板也好，螺旋输送机都要在虚拟中反复检查得到更加的___再可拿出来实体制造。

如果情

况允许的话也可请你一位同事帮你检查下虚拟的螺旋输送机，因为有时自己犯的错误可能自己很难检查出来，别人可能更容易的帮你检查出来。

4预期设计成果已设计时，先根据螺旋输送机的运输环境和运输量选出ー个适当的电动机，然后从參数入手，在算运输量的时候，根据已知的參数可以算出转速V，再从电动机的转速上就可以算出減速器倍率，进ー步就可以设计減速器，用Pro/E建模保存这便是第一歩。

然后根据物料特性，运输环境选择ー种合适的螺旋叶片，再根据已知的參数便可算出螺旋叶片的直径，以及螺旋轴的直径，用Pro/E建模保存。

最后在选择的适当机壳，利用Pro/E建模保存，这样就完成螺旋输送机的所有零件。

最后一歩也就是用Pro/E组装模拟，当然第一次设计难免有些错误，在组装时会表现的很清楚，而我可以做的就是在组装模拟中不断完善螺旋输送机的零件从而使螺旋输送机更___。

5设计工作进度计划本毕业设计的阶段划分与进度安排如下：

第7学期（第一阶段?

第七阶段）第一阶段：

第1周?

第5周（xx.9.1?

xx.10.3），布置任务，收集资料；第二阶段：

第6周?

第8周（xx.10.4?

xx.1024），外文翻译；第三阶段：

第9周?

第10周（xx.10.25?

xx.11.7），开题报告；第四阶段：

第11周?

第12周（xx.11.8?

xx.11.21），文献综述；第五阶段：

第13周?

第14周（xx.11.22?

xx.12.5），拟出初步设计方案，拟定运动循环图；第六阶段：

第15周?

第16周（xx.12.6?

xx.12.19），设计输送机机构传动，实现输送动作要求；第七阶段：

第17周?

第18周（xx.12.20?

xx.1.2），根据选定的电动机和执行机构的运动參数拟定机构传动；第8学期（第八阶段?

第十三阶段）

第八阶段：

第1周?

第1周（xx.2.21?

xx.2.27），对机构传动系统和执行机构进行运动学尺寸计算；第九阶段：

第2周?

第4周（xx.2.28?

xx.3.20），PRO/E环境下完成输送机造型和装配，动态仿真输送过程；运用solidworks分析主轴和螺旋叶片的受カ状况，分析设计尺寸的合理性；第十阶段：

第5周?

第6周（xx.3.21?

xx.4.3），5000字左右设计说明书；第十^一阶段：

第7周?

第7周（xx.4.4?

xx.4.10），整体修改，准备上交所有毕业设计材料；第十二阶段：

第8周（xx.4.11?

xx.4.17），审查；第十三阶段：

第9周（xx.4.18?

xx.4.24），答辩。

文献综述螺旋输送机的性能研究1国内外研究现状螺旋输送机简称搅龙，主要用于输送各种粮食、油料及其他物料，在输送过程中也可完成混合、压缩、揉搓，并可输送高温物料，它的特点是结构简单耐久，体积小而紧凑，操作管理方便，使用安全靠，密闭性好，无聊不易抛散，灰尘不易外扬；可以水平___，也可以倾斜和垂直___，转速可以在很大范围变化，其缺点是易使被运输物破碎，消耗功率比其他输送装置高50%?

90%，要求喂料均匀，尽管如此，他仍是目前粮食和油脂ェ厂应用最广泛的物料输送机。

1.1国内研究现状随着经济的发展与制造エ艺的提升，近年来国际上输送机技术更新升级换代很快，在技术层面主要面临2个方面的问题：

首先是输送机的功能多祥化、适用范围扩大化；其次是输送机自身的技术与装备有了巨大的发展，长距离、大运量、高运速已成为输送机发展的主要方向，这种趋势的核心技术就是有益于提高输送机的运行性能和可靠性的动态分析与监控技木。

目前，国际范围内输送机的技术与装备主要有这样几个特点。

ー是机械的大型化，主要技术參数与机械均向大型化发展，以满足高产高效集约化生产的需要。

ニ是动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，对输送机进行动态监测与监控，设备运行性能好，运输效率高。

三是采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上突破限制，并确保输送系统设备的通用性、互換性及其単元驱动的可靠性。

四是新型、高可靠性关键元部件技木。

我国生产制造的输送机的品种类型较多。

近年来，随着国家相关推进政策的落实，输送机的技术水平有了很大提高，长距离输送机的关键技术研究和新产品___取得了很大的进步。

尤其是大倾角的输送机设备、高效率的工作面顺槽、可伸缩的输送机均填补了国内空白，并对输送机的主要元部件进行了理论研究和产品___，研制多

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。

随着装备制造的快速发展，国产输送机的性能參数已不能满足高效率作业环境的需要，尤其以顺槽伸縮带式输送机的关键元部件和自移机尾、高效储带等功能为代表的技术，与国外有着很大差距。

国内外输送机械产品的性能差距还表现在如___面：

（1）输送机品种机型品种少，功能単一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运料或双向运输等功能，以便实现ー机多用。

（2）驱动方式国内普遍为调速型液力偶合器与硬齿面减速器，而国外传动驱动方式多祥，如CST可控传动系统等，控制精度较高。

（3）监控装置国外输送机采用可编程序控制器PLC，推出了程序软件与综合电源继电器控制技术，以及集数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等功能于一体的完整自动监控系统。

而国内的输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。

虽然能与可控制装置配合使用，达到可控启动、带速同步等功能，但没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等功能。

为了适应高效、集约化、智能化生产的需要，输送机的输送能力要加大。

长距离、大运量、大功率是输送机械今后发展的趋势。

这种趋势包含了3个方面的关键技术：

⑴动态分析与监控技术；⑵软起动技术；⑶中间驱动技术。

随着国民经济的快速发展，我国在能源、冶金、建材、码头等行业获得极大的发展机遇，而输送机械产品与这些行业的发展息息相关，同时也对国民经济的发展起到了关键的作用。

在日益国际化的市场环境下，中国输送机械行业面对新的环境，如何持久保持良好发展势头的问题，已经逐渐引起行业的广泛重视。

由于国内市场不规范，行业内存在着诸多无序竞争的不利因素。

例如市场的盲目扩大与发展，导致企业呈现多小散乱的局面；再例如很多企业非标生产，降价销售；部分企业品牌意识淡薄，只求___轻视质量；行业宏观方面，调控乏力，市场缺少必要的整顿和引导，也是导致出现无序竞争隐患的因素之一。

然而近年来，随着国家不断推出相关政策的扶持引导，尤其是今年年初装备制作业调整振兴规划的___，国内的输送机械行业迎来了发展良机。

众多输送机械制造企业不断加大___和产品研发カ度，提升行业竞争力，具有现代化和市场竞争カ的输送机生产线陆续投入车间，逐渐形成从图纸设计到产品自主制造的行业生产体系。

据

悉，今年1到7月，输送机械产量同比增长12%，7月份增加6.5%，国家扩大内需的各项政策逐步落实到位，受益基建投资的输送机械保持了良好上升势头，随着经济环境的企稳回升与政策效应的累积显现，输送机械行业将获得进ー步的发展良机。

1.2国外研究现状国外螺旋输送机技术发展很快，其主要表现在2个方面：

一方面是螺旋运输机的功能多元化、应用范围扩大化，如高清角带运输机、灌装螺旋运输机、空间转弯螺旋运输机等各种机型；另ー方面是螺旋输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，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，其核心技术是___应用于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所要的属技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点：

[1]设备大型化。

其主要技术參数与装备均向着大型化发展，以满足年产300?

500万吨以上高产高效集约化生产的需要。

[2]应用动态分析技术和机电一体化、计算机将空等高新技术，采用大功率软启动与自动张紧技术，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。

[3]采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，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、互换性及其単元驱动的可靠性。

[4]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、高寿命高速旋转、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/（2?

3）叫00（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3000t/h以上，它的机尾与新型机配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。

2研究方向螺旋输送机是ー种常用的不具有挠性牵引构件的连续输送机械。

它是利用エ作构件及螺旋体的旋转运动使物料向前运送，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。

螺旋输送机由槽体、转轴、螺旋叶片、轴承及其传动装置组成，它利用螺旋轴与物料之间产生的相对运动进行输送。

当螺旋叶片旋转吋，物料的自重和壳体对物料的摩擦阻止其与螺旋叶片一起旋转，物料类似不转动的螺母，二者之间的相对运动促使物料沿螺旋轴向___。

一方面他可以满足长距离输送物料的要求，另ー方面还可以完成对物料的混合、搅拌等工作。

现代エ业中，卧螺离心机利用固相和液相之间的密度差，运用离心力场将重相从轻相中分离出来，特别是在环境工程中，由于它不仅能得到含湿量低的固相和高澄清度的液相，而且具有连续运转、操作安全可靠和对环境影响小的优点。

这项技术现在主要试用在黄河上，因为黄河泥沙的粒径主要在0.005?

1.000mm,这个范围的颗粒采用一般的分离技术是很难达到高效率的分离效果，而___离心机可以满足要求。

同时这项技术可以运用在很多方面，如：

在农业方面的粮食、种子和饲料___业；在油脂エ业中的油脂运输提纯；在矿石方面的矿石运输、分离、提纯等等。

在现代エ业中螺旋运输机用于输送粉状物料，工作环境一般都比较恶劣，用久之后之后因其轴承箱体都在壳体内，当毛毡和油封磨损后，粉尘即进入轴承，会导致轴承更换频率，经常检修，给生产带来麻烦，同时增加了设备的成本。

同时螺旋输送机在应用中吊轴承外经常会出现堵料、溢料情况，影响生产。

因此在对螺旋输送机的改进中还可从壳体、螺旋叶片等诸多方面改进。

2.1机电一体化方向螺旋输送器主要由螺旋轴1,螺旋片2,机壳3,轴承4,端墙板5,上盖板6及卸料板7等零件组成，如图1所示。

2.1.1机械结构设计螺旋输送机的设计时主要由減速器，轴承，螺旋轴，螺旋片，机壳决定，而在运输物品时决定螺旋输送机的性能是由轴承，螺旋片，机壳决定的。

螺旋轴：

螺旋片固定在上面，用轴承支承，做旋转运动。

假如在螺旋轴的两端加焊两块螺旋叶片，使其一螺距长成为双头螺旋，加强了对吊轴承处积料的推力作用。

螺旋轴旋转一周，这样就对物料产生两次推力，減少了吊轴承处的积料，可以预防堵料，溢料现象。

螺旋片：

螺旋片是落选输送器的主要エ件，现在市场上常见的有4种：

满面式，带式，月牙式，锯齿式。

按照运输的物品不同，选用的螺旋片也不同，主要根据物料的形态以及环境。

一般落选输送器的寿命取决于螺旋叶片的耐磨性，而螺旋叶片磨损最严重的是在它的顶部。

磨损主要是磨粒磨损、氧化磨损和热磨损。

提高螺旋叶片的耐磨性，也就是提高螺旋运输机的寿命，所以很多厂家都会在这一块做出许多的措施来保证螺旋叶片的质量，如：

表面強化处理，刷涂耐磨涂成，在靠螺旋叶片上部装耐磨钢片以便更换等。

轴承：

螺旋输送器除了承受径向力外还承受轴向力，所以轴承应选向心推力轴承。

中间轴承为滑动轴承，他的两边螺叶间隙越小越好，以免物料断流。

机壳：

机壳由槽身、两端墙板、上盖板、进料ロ组成，一般有厚2~5mm的A3钢板制成，也可以用木料，当输送槽是固定的是也可以用水泥。

一般螺旋输送机用久之后，粉尘很容易进入轴承，导致轴承的损坏。

一般可以采用以下措施用来尽量防止：

（1）将壳体内原有的头节的轴承箱拆除到壳体外，将原轴承的传动轴加长，在壳体内通过联接轴与螺旋实体相联。

（2）将壳体内的尾部轴承也拆除，一种方案是与头节结构相同移到壳体外，另ー种实在传动空间不允许的情况下，将尾部壳体用钢板封住，尾部用一个与中间支承一祥的悬挂轴承，一端与螺旋体相联，另一端在壳体尾部悬空。

（3）在同一家エ厂里尽量保持所有的轴承座采用统ー规格，以确保___后的轴承在同一高度，从而保证螺旋实体的同轴度，而且悬挂轴承应经常加润滑油。

2.1.2参数设计螺旋输送机主要有三个參数：

输送量、螺旋轴转速和功率。

还有其他几个參数，比如螺旋叶片的直径、螺距、螺旋轴的直径等等，虽然说不比前3个參数重要，但在设计的时候也是必须的。

输送量是衡量螺旋输送机生产能力的ー个重要指标，一般根据生产需要给定，但它与其他參数密切相关。

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，因此，螺旋输送机的物料输送量可粗略按下式计算；Q=3600F?

入式中：

Q为螺旋输送机输送量，F为料槽内物料层横截___，F=VD2T/4,其中，V为填充系数，D为螺旋叶片直径。

入为物料的単位容积质量，t/m，它同原料的种类、湿度、切料的长度以及浄化方式、效果等多种因素有关，其值查阅相关的手册。

e为倾斜输送系数，考虑到螺旋输送机倾斜布置时对物料的输送效果的影响。

在实际工作中，通常不考虑物料轴向阻滞的影响，因此物料在料槽内的轴向___速度V=Sn/60。

所以Q=47D2S.n.v?

入?

?

由上式可以看出，螺旋输送机的物料输送量与D、S、n、?

、入、e有夫，当物料输送量Q确定后，可以调整螺旋外径D、螺距S、螺旋转速n和填充系数V等四个參数来满足Q的要求。

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，不能超过某ー极限值。

当位于螺旋外径处的物料颗粒不产生垂直于输送方向的径向运动时，则它所受惯性离心カ的最大值与其自身重力之间应有如下关系：

m?

___x2r

K为物料的综合系数，g为重力加速度，nm?

K为螺旋的最大转速，即临界转速。

因此，螺旋输送机的螺旋转速应根据物料输送量、螺旋直径和物料的特性而定，在满足输送量要求的前提下，螺旋转速不宜过高，更不允许超过它的临界转速，即：

n彡nm?

lx。

式中：

n为螺旋的实际转速。

而最后功率的计算则可以用公式N=Q/367（KiL+H）就可以算的输送机的总功率。

总结螺旋输送机是ー种连续的物料输送机械，由于连续运输机在工作原理、结构特点、输送物料的方法和方向以及其他一系列特性上各有不同，因此种类繁多。

在螺旋

输送机设计中，主要是根据输送物料性质、输送量、输送距离、输送倾角、螺旋转速确定螺旋输送机的生产率和功率。

设计參数主要有两类，一类为设计常量，它是根据客观规律，具体条件所确定的已知数据或者是预先给定的參数。

另ー类为设计变量，它是设计中可变化的需要确定的结构參数。

由于制砖原料多种多祥，而且原料的特性随原料的种类、产地、湿度以及备料浄化方式及效果等各种因素的不同而改变，因此，在确定螺旋输送机的主要參数时，要从其输送机理、物料的特性等方面人手，尽可能进行多种试验，取得ー些设计參数，才能设计出符合物料特性的螺旋输送机。

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