基于SolidWorks运动仿真模型设计浅析砼拌合站中螺旋输送机的设计分析

基于SolidWorks运动仿真模型设计浅析砼拌合站中螺旋输送机的设计分析

申辉

宁夏路桥工程股份有限公司宁夏银川750000

摘要：螺旋输送机是利用电机带动螺旋回转，推移物料以实现输送目的的机械，它能水平、倾斜或垂直输送，具有结构简单、横截面积小、密封性好、操作方便、维修容易、便于封闭运输等优点。本文目的是对砼拌合站的水泥、粉煤灰、矿粉等物料运输的研究，结合Solidworks设计软件，通过机械运动仿真模型设计，分析螺旋输送机的主要参数对其使用性能和输送能力的影响，阐明螺旋输送机各设计参数的确定、减速机的设计及驱动电机的选择原则及方法。

关键词：螺旋输送机；砼拌合站；物料输送；参数分析

螺旋输送机俗称绞龙，是一种利用螺旋叶片的旋转，推动物料沿着料槽运送的输送设备，是现代化生产和物流运输不可或缺的重要机械设备之一。在粮食、轻纺织业、化工业、建筑业等工业部门，采用螺旋输送机输送粉状、颗粒状和小块物料，螺旋输送机种类较多、结构差异大、设计参数多，并且各参数之间相互联系和制约，使得设计和选型复杂、难度增加，尤其是一些重要参数，如选择不当，将会严重影响螺旋输送机的生产效率和使用寿命。

1、螺旋输送机的工作原理和特点

1.1螺旋输送机的工作原理

物料从进料口加入，在螺旋轴转动时，物料受到螺旋叶片法向推力作用。该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕轴转动，但由于物料本身的重力和料槽对物料的摩擦力的缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力作用下，沿着料槽轴向前移动。

理论分析表明，螺旋在一定的转速范围内，物料随螺旋轴转动，这种附加的物料流对物料运动的影响并不显著。但是，当超过一定的转速时，物料就会产生垂直于输送方向的翻动，不起轴向推动作用。这不仅会降低物料的输送效率，还会增加设备构件的磨损，加大螺旋输送机能耗。为此，螺旋输送机的转速一定不能超过它的临界转速。

1.2螺旋输送机的工作特点

1）结构简单、造价便宜；

2）维修容易、操作安全；

3）外形尺寸矮小，布置紧凑，便于定点装料与卸料；

4）槽体密闭、环保，物料损耗少；

5）可输送粉状污染性较大的物料。

2、螺旋输送机的主要设计参数分析

2.1螺旋输送机输送量的影响因素

表2-1物料综合特性系数

图2-2螺旋输送机叶片直径及螺距

2.3螺旋叶片的设计

常用的叶片有满面式（实体式）、带式、叶片式和齿形四种形式，实体螺旋叶片是最常用的一种形式，是宜输送干燥的、小颗粒的或粉状物料，而砼拌合站所要输送的物料以水泥、粉煤灰和矿粉为主，属于粉状物料，其粘度、块度、湿度可以不计，所以选用实体式螺旋叶片较为合适。其卸料方式可分为左旋和右旋，螺距S=KD，对于标准螺旋输送机，K通常取0.8-1.0，当倾斜布置或输送物料流动性较差时K小于等于0.8。

2.5螺旋输送机的功率计算和驱动装置的型号选择

图2-5减速机模型设计

2.6砼拌合站中螺旋输送机结构、效率的影响因素

砼拌合站中螺旋运输的主要以水泥、粉煤灰和矿粉为主，物料多呈磨琢性粉状，主要损耗有：1）螺旋叶片磨损，砼拌合站运输的水泥、粉煤灰和矿粉具有一定的磨琢性，以及长期运转受湿度影响，螺旋槽内水泥结块，导致螺旋叶片磨蚀较大；2）操作人员保养不到位，减速机及轴承部位没有按时添加润滑剂，砼拌合站生产条件恶劣，灰尘侵入转动系统，导致轴承、转动装置磨蚀；3）砼拌合站螺旋输送机出料口采用的软连接不能有效的防止水汽的入侵，长时间运转水汽进入导致水泥结块，严重影响螺旋的输送效率。

3、结束语

由于砼拌合站需螺旋运输的主要以水泥、粉煤灰和矿粉为主，物料多呈磨琢性粉状，因此，在确定螺旋输送机的主要参数时，要全面分析物料的特性，通过SolidWorks运动仿真模型结构的设计，以达到螺旋直径、螺旋叶片、螺旋轴、减速机及驱动电机的合理选型。同时，螺旋输送机在砼拌合站的应用也大大提高了物料运输的机械化和自动化，有效减少物料损耗，防止粉状物料的逸散对现场环境的影响，达到了密闭化运输，实现了无污染生产施工。

参考文献

[1]濮良贵、纪名刚，机械设计（第八版）[M].北京：西北工业大学机械原理及机械零件教研室，高等教育出版社，2000；

[2]徐灏，机械设计手册第一版第三卷[M].北京：机械工业出版社，1991，9；

[3]陈铁鸣，新编机械设计课程设计图册[M]，北京：高等教育出版社，2003，7；

[4]成大先，机械设计手册（第四版）[M].北京：化学工业出版社，2002.1；

[5]吴宗泽，罗圣国等.机械设计课程设计手册（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2006.5.；

[6]吴宗泽.机械零件设计手册[M].北京：机械工业出版社，2004。