送料机说明书

毕业设计
设计题目：自动小颗粒罐装生产线的设计
——送料机的结构设计姓名
学号 02033325
院系机械工程系
专业
指导教师
2006 年 6 月
摘要
本课题的设计内容是完成年产量为6000吨的自动小颗粒状物料罐装生产线中的小颗粒状物料上料部份的设计，即送料机的设计，本课题第一对各类输送机的原理及特点进行了分析，然后在全面了解现行的粉状物料输送机的结构和原理和存在的问题的基础上，详细探讨了斗式提升机和水平螺旋输送机的工作进程和整个结构特点，并别离从结构和原理上对本物料输送设备进行机械创新设计。

关键词：输送设备斗式提升机、水平螺旋输送机、靠得住性。

Abstract
The paper content is small granule material transportation design which can complish 6000 ton small granule material’ transportation once a year ,that is deliver engine design ,which include various conveyors’ principle and characteristic analyzing , particular introduce DT and horizontal screw conveyor handle process and the whole structure design .Entirely realize actual small granule material conveyor’s structure , principle and existent problem。

The paper is making innovation design for small granule material conveyors from structure and principle。

Innovating method can make innovation for conveyors ’structure and principle by change place 、composite、pile up、drawing、condensation and so on methods，and can reference market engine on small granule material conveyor。

The design emphases and difficulties is structure and principle’innovative breach 、feasibility、practicability，transportation equipment design，small granule material conveyor’ lay format and structure design。

Key：horizontal screw conveyor；loader；recycle；cable；buffe；availability；
groove。

目录
第1章前言 .......................................... 错误!未定义书签。

课题的背景和意义...................................... 错误!未定义书签。

课题的国内进展状况................................... 错误!未定义书签。

课题的国外进展状况 6
第2章送料机的原理分析、设计方案论证................ 错误!未定义书签。

送料机的原理......................................... 错误!未定义书签。

带式送料机 7
埋刮板输送机 ..................................... 错误!未定义书签。

斗式提升机7
螺旋输送机7
振动输送机7 送料机的特点及应用分析............................... 错误!未定义书签。

带式送料机 ....................................... 错误!未定义书签。

埋刮板输送机 (8)
斗式提升机8
螺旋输送机9
振动输送机9 设计要求及选择方案 (10)
设计要求 (10)
方案的选择 (10)
选择的方案 10
选择的方案 10
选择的方案 10
第3章斗式提升机的设计 (12)
斗式提升机的工作进程分析 (12)
装料进程 (12)
提升进程 (14)
卸料进程 (14)
斗式提升机的要紧构件设计 (14)
牵引构件 (14)
料斗 (15)
头轮和底轮 (16)
机壳 (16)
止逆装置 (17)
驱动装置 (17)
斗式提升机的设计计算 (17)
料斗及卸料方式的选择 17
斗式提升机运行阻力的计算 18
牵引构件张力及驱动功率的计算19
第4章螺旋输送机的设计 (21)
螺旋输送机的工作进程分析 (21)
螺旋输送机的要紧构件设计 (21)
螺旋体 21
轴承 23
机槽 23
驱动装置 24 螺旋输送机的设计计算 24 螺旋直径D和转速n的计算 26
驱动功率的计算 26
结论 27 谢辞 (28)
参考文献 (29)
附录 (30)
第1章前言
课题的背景和意义
近半个世纪以来，随着生产与流通日趋社会化、现代化，产品包装正以崭新的面貌崛起，受到人们普遍重视。

不管在国内仍是国外，包装工作已涉及到各行各业，面广量大，对人民生活、国际贸易和国防建设都带来深刻的阻碍，乃至在现实生活中显现了过去难以想象的新情形。

未经包装出售的商品变得愈来愈少了，而且包装上的失败往往会使专门好的产品得不到成功的销售。

因此在以后，若是没有现代化的包装就没有商品的生产和销售，若是没有先进的工业与科学技术的综合进展，也不可能显现高水平的现代化包装。

迄今，一些科学技术发达的国家，在食物、医药、轻工、化工、纺织、电子、仪表和兵器等工业部门，已经程度不同地形成了由原料处置、中间加工和产品包装三大大体环节所组成的包装持续化和自动化的生产进程，有的还将包装材料加工、包装容器成型及包装产品贮存系统都联系起来组成高效率的流水作业线。

实现包装的机械化和自动化，尤其是实现具有高度灵活性的自动包装线，不仅表现了现代生产的进展方向，同时也能够取得庞大的经济效益。

由此可见，实现包装机械化和成立现代包装工业，乃是关系到国家久远计划的一件大事，也是弄好社会主义四个现代化的一项重要内容。

课题的国内进展状况
包装机械工业已经成为我国国民经济中不可缺少的超级重要的新兴行业。

我国目前从事包装机械生产的企业约有1500多家，其中具有必然规模的企业近400家，产品有40类，2700多种，资料出处其中有一批既能知足国内市场需要，又能参与国际市场竞争的优质产品。

我国包装机械工业历史短，整体技术水平和生产能力较低，但最近几年来在国内庞大包装市场的增进下，并受国外先进技术的阻碍，进展速度专门快，局部技术水平有了明显提高。

依照我国国情，包装机械工业进展的趋势是：
（1）引进、消化、吸收国外先进技术，成立一批包装机械骨干企业，包括个别中外合伙企业，从而可知足大型包装生产线和高精度、高自动化
程度的单机或机组生产的需要，进而可加速包装机械国产化的速度；
（2）大多数企业要重点进展中、小型包装机械。

我国大多数企业技术水平不高，生产能力较低，生产以单机为主的中、小型包装机械比较适宜，
但要在此基础上不断提高制造精度、自动化程度和配套能力；
（3）在包装机械生产中，大量引入高新技术，研制组合式、模块式等先进结构，使包装机械产品设计先进、利用靠得住，使其性能指标、工艺
水平、“三化”水平高，向机电结合、主辅机结合、成套联线方向进展；
（4）以知足重点商品的包装为起点，进展包装机械新品种。

重点开发的包装机械设备及其研究方向为：灌装设备、贴标设备、袋成型－充填－
封口机、折叠式裹包设备、真空换气包装设备、热缩包装机和拉伸包
装设备、无菌包装设备。

课题的国外进展状况
通过50连年的进展，国外包装机械工业已经形成了独立完整的体系，成为机械制造的一个重要分支。

第一，国外包装机械产量稳固增加。

由于消费结构和销售形式的转变，加上国际贸易的进展，对包装机械的需求日趋增加，因此国外包装机械的产量逐年增加；第二包装机械产品门类齐全，品种繁多。

包装机械的品种不断增加，据统计国外包装机械品种已达140余种，并已形成系列产品，最近几年还显现了一大量高度技术密集型的包装生产线；最后，包装机械生产自成体系，并向专业化生产方向进展。

国外包装机械工业的进展趋势是：（1）重点进展食物包装机械；
（2）在系统优化设计的基础上，包装单机向高速化方向进展；
（3）在包装机上普遍应用电子运算机；
（4）一方面为知足现代商品包装多样化的需求，进展适应多品种、小批量的通用包装技术及设备；同时又紧跟今世高新技术的进展步伐，不断研究和开
发觉代的先进包装技术，进展应用高新技术的现代化专用型包装机械；
（5）包装生产线向柔性自动化和“无人化”过渡；
（6）包装机械企业向专业化和大型化进展，形成假设干垄断性生产基地，以低廉的投入换取高额的利润，实现企业快速进展。

第2章送料机的原理分析、设计方案论证
送料机的原理
2.1.1 带式输送机
带式输送机的一样结构要紧由输送带、滚筒、支承装置、驱动装置、张紧装置、卸料装置、打扫装置和机架等部件组成。

带式输送机是一种持续输送机械，它用一根围绕于前、后两个滚筒上的输送带作为牵引及承载构件，驱动滚筒依托摩擦力驱动输
送带运动，并带动物料一路运行，从而实现输送物料的目的。

2.1.2 埋刮板输送机
埋刮板输送机由封锁的壳体、刮板链条、驱动装置及张紧装置等部件组成。

埋刮板输送机工作时，物料经进料口进入机壳承载段，受到刮板的推力，与刮板链条形成整体一同向前运动，抵达料槽的卸料口自行排出，刮板链条沿机壳的空载段返回。

因其在工作时刮板链条被埋没在物料中与物料一路向前移动，故称为“埋刮板输送机”。

2.1.3 斗式提升机
斗式提升机要紧由牵引构件（橡胶带或链条）、承载构件（料斗）、头轮和底轮、驱动装置、张紧装置、机壳等组成。

闭合的牵引构件围绕于头轮和底轮上，并被张紧装置张紧。

在牵引构件的全长上，每一个必然距离安装一个料斗。

为避免物料的抛撒和尘埃飞扬，这些运动的部件用机壳封锁。

工作时，外部的驱动装置通过头轮带动牵引构件和料斗运行。

物料从机座的进料口进入机座底部，被运动着的料斗挖起并向上提升。

抵达机头后，物料再重力和离心力的作用下离开料斗，从卸料口排出。

2.1.4 螺旋输送机
螺旋输送机要紧由料槽、螺旋叶片和转动轴组成的螺旋体、两头轴承、中间悬挂轴承及驱动装置所组成。

当螺旋体转动时，进入机槽的物料受到旋转叶片的法向推力，该推力的径向分量和叶片对物料的摩擦力将使物料绕轴转动；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，物料不和螺旋一路旋转，只沿料槽向前远移。

2.1.5 振动输送机
振动输送机要紧由输送槽、激振器、主振弹簧、导向杆、隔振弹簧、平稳底架、进料装置和卸料装置组成。

振动输送机是利用某一形式的激振器使槽体沿某一倾斜方向产生振动，从而将物料由某一名置输送至另外一个位置。

送料机的特点及应用
2.2.1 带式输送机
带式输送机是一种生产技术成熟、利用极为普遍的输送设备，具有最典型的持续输送机的特点，最近几年来进展专门快。

其要紧优势：
（1）结构简单，自重轻，容易制造；
（2）输送线路布置灵活，适应性广，可输送多种物料；
（3）输送速度快，输送距离长，输送能力大，能耗低；
（4）可持续输送，工作平稳，不损伤被输送物料；操作简单，平安靠得住，保养检修容易，维修治理费用低。

带式输送机的要紧缺点是输送带易磨损，且其本钱大（约占输送机造价的40%）；需用大量转动轴承；在中间卸料时必需加装卸料装置；一般胶带式不适用于输送倾角过大的场合。

目前，带式输送机已经标准化、系列化、性能不断完善，而且不断有新机型问世。

2.2.2 埋刮板输送机
埋刮板输送机的要紧优势是：适用范围广，输送物料的品种多，其他持续输送机械难以输送的物料，许多都能够采纳埋刮板输送机进行输送；密封性能好，物料在封锁的机槽内输送，不抛撒，不泄露，能防尘、防水、防毒、防爆，大大改善了劳动条件，避免环境污染；工艺布置十分灵活，可用于各不同方向的物料输送；容易实现多点加料或多点卸料；体积小，占地面积小，可在比较狭小的工作场地利用；输送进程中物料与刮板链条之间大体上无相对运动，故对物料的损伤小；安装容易，操作、维修方便，运行平安靠得住。

埋刮板输送机的缺点是：输送距离和提升高度有必然的限制；刮板链条与机槽的磨损较大，磨损部位主若是链条关节处、机槽底板及导轨，专门是输送磨琢性粉尘状物料时磨损更为严峻；功率消耗较大；不适于输送粘性大的、悬浮性大的、块度较大的及磨损性专门大的物料。

2.2.3 斗式提升机
斗式提升机的优势是结构简单、紧凑、维修方便、占地面积小；有良好的密封性，可幸免尘埃飞扬；生产率大，提升高度大；工作平稳靠得住，噪声低；耗用动力少（假设与气力输送相较，仅为气力输送的1/10~1/5）；若是将提升机底部插入料堆，能自动取料而不需要专门的供料设备，可用于散料卸船、卸车等。

缺点是对过载灵敏，料斗容易损坏，机壳内部空气含尘浓度高，不能在水平方向输送物料等。

目前，我国生产的斗式提升机，最大提升高度为80m（链式为50m），一样利用的高度在40m以下。

生产率在1000t/h以下，动力消耗在~·h/(t·m)范围内。

在国外，一些用在矿井中的大型提升机采纳抗拉强度极高的纲绳芯橡胶带作牵引构件，并以专门的设备进行定量供料，使最大产量达到2000t/h，最大提升高度达350m。

2.2.4 螺旋输送机
螺旋输送机的要紧优势：结构简单，制造本钱较低，易于维修，机槽密闭性较好，能够多点进料和多点卸料，一台输送机可同时向两个方向输送物料，在输送进程中还能够进行物料的混合、搅拌、松散、加热和冷却等工艺进程。

螺旋输送机的要紧缺点：在输送进程中，由于物料与机槽及螺旋体的摩擦和
螺旋体对物料的搅拌翻动，致使机槽和螺旋叶片易于磨损，同时对物料具有必然的破碎作用，且输送功率消耗较大。

螺旋输送机对超载灵敏，需要均匀进料，不然容易产生堵塞现象。

当螺旋输送机倾斜或垂直布置时，其输送效率将大大下降；输送长度受到限制。

螺旋输送机适宜输送粉状、颗粒状和小块状物料，不适宜输送长纤维状、坚硬大块状、易黏结成块及易破碎的物料（特殊型式的螺旋输送机也能够输送成件物品，如袋、包、箱等）。

螺旋输送机要紧用于距离不太长的水平输送，或小倾角输送，少数情形亦用于大倾角和垂直输送。

水平输送长度一样小于40 m ，最长不超过70 m 。

倾斜输送高度一样不超过15 m 。

垂直输送高度一样不大于8 m 。

它的某些变形常被用作喂料、计量、搅拌、烘干、仁壳分离、卸料和持续加压等设备。

2.2.5 振动输送机
振动输送机的特点：
（1）结构简单，相对运动零部件少，润滑点少，易损件少，保护保养方便。

（2）能量消耗较少，运行费用较低。

（3）关于含尘、有毒和带挥发性气体的物料能够实行密封输送，有利于环境爱惜。

（4）在输送物料的同时，能够使物料取得松散和混合，给包装机定量供料或在配
料系统均匀地配料。

通过结构改良可在输送的同时实现物料的冷却、烘干、筛分和混合等工艺要求。

（5）能够输送高温物料，现在槽体要用耐热钢，温度达500摄氏度时要通风冷却，
1000摄氏度时用水夹套冷却。

（6）水平输送时输送量最大可达200～3003m /h 每小时，长度可达40m 。

（7）设计、制造、安装要求高。

假设有不妥，会产生较大噪声和动载，使工作不
正常，乃至会损坏相关零部件。

设计要求及选择方案
2.3.1 课题题目：
自动小颗粒状物料罐装生产线的设计——送料机的结构设计。

本系统完成年产量6000吨的自动小颗粒状物料罐装生产线中的小颗粒状物料上料部份设计，包括斗式提升机和螺旋输送机的结构设计。

2.3.2 课题要求：
（1）要求能将小颗粒状物料由原料车间输送到计量充填机上，物料须完成在垂直
和水平两个方向上必然距离的输送。

（2）送料机由电机驱动，要求传动平稳，结构紧凑合理。

（3）要求物料平稳输送，单位时刻送料必然，误差操纵在%5
（4）输送进程中保证物料比重必然。

（5）输送高度＝3M，水平距离＝，输送速度＝1500kg/h。

2.3.3 设计原那么：
在充分知足系统功能的前提下，基于现代设计方式，结构简单、人机界面良好、功耗低、适应范围广、继承性强，操作保护简单、创建人性化、悦人化的工作环境、较低的投入，达到较大的中意度。

2.3.4 约速条件：
年产量：6000吨；
处置对象：流动性较好的小颗粒状物料（如碘盐）；
年工作时刻：250天；
天天工作时刻：16小时；
物料比重：。

2.3.5 选择的方案
原料的送料机构有很多种，有带式输送机，埋刮板输送机，斗式提升机，螺旋输送机，振动输送机等等。

带式输送性能够输送各类粉状、粒状和块状物料，也能输送质量不太大的成件物品，可是带式的输送带易磨损，且本钱大，且不适合输送倾角过大的场合；埋刮板输送性能够在水平、倾斜或垂直方向输送粉状、粒状及小块状物料，密封性好，物料在封锁的机槽内输送，能防尘、防水、防毒，可是埋刮板式的输送距离和提升高度有必然的限制，刮板链条与机槽的磨损较大，且功率消耗较大；斗式提升性能够输送粉状、粒状或小块状物料，是专门用在竖直或大倾角方向向上输送物料的设备，它的结构简单，紧凑，维修方便，占地面积小，有良好的密封性能，可幸免尘埃飞扬，且生产率大，提升高度大，工作平稳靠得住，噪声低，消耗动力少，只是不能在水平方向输送物料；螺旋输送机适宜输送粉状、颗粒状和小块状物料，结构简单，制造本钱较低，易于维修，机槽密封性较好，在输送进程中还能够进行物料的混合，搅拌，松散，加热和冷却等工艺进程；振动式的要紧用于水平或微升角输送粒状或块状松散物料，但其设计、制造、安装要求高。

由于咱们的设计需要将原料提升到充填机中，具有必然的高度，综合考虑因此选用的是斗式提升机和水平螺旋输送机的组合装置。

第3章斗式提升机的设计斗式提升机是专门用在竖直或大倾角方向向上输送物料的设备，简称斗提机或提升机。

斗式提升机的一样结构如图3-1所示，它要紧由牵引构件（橡胶带或链条）、承载构件（料斗）、头轮和底轮、驱动装置、张紧装置、机壳等组成。

图3-1 斗式提升机的结构
1.机座；
2.底轮；
3.机筒；
4.料斗；
5.牵引构件；
6.机头；
7.头轮；
8.出料口；9.张紧装置；10.进料口；11.观看窗；12.驱动装置；13.止逆装置
斗式提升机的工作进程分析
斗式提升机的全数工作可分为三个进程，即装料、提升和卸料。

这三个进程紧密衔接，组成了斗式提升机的完整工作进程。

任何一个进程显现问题，都会阻碍提升机的正常工作，轻那么产生回流，降低产量，重那么发生堵塞，造成停车。

因此，必需深切研究斗式提升机在各个工作进程的工作原理，以寻求最理想的工作状态。

3.1.1装料进程
装料进程是指空的料斗绕底轮从机座底部通过时装载物料的全进程。

料斗在装料进程中装满的程度如何，直接阻碍到斗式提升机的生产率。

提升机的类型不同、工作条件不同，料斗的装满程度是不同的。

料斗装得太浅，显然降低了提升机的生产率。

装得太满，又容易在提升和卸料时期造成回流和撒落，这在工作中是不许诺的。

评判料斗的装满程度，通经常使用装满系数y来衡量。

Y=料斗内物料的体积/料斗的容积
3.1.1.1斗式提升机的进料方式
图3-2所示是斗式提升机常见的几种进料方式。

（a）为顺向进料，（b）为逆向进料，（c）为料堆取料。

它们的一起的地方是料斗在料堆中通过，依托料斗的运动来挖取物料。

这种装载方式适用于输送流动性好的粉状、颗粒状或极小块状物料。

由于物料对料斗的阻力较小，因此许诺料斗具有较高的运行速度，一样为～2m/s。

专门是具有封锁机座的（a）、（b）两种方式，料斗的速度可达到3～4m/s乃至更高。

而关于粒度较大或流动性很差的物料，料斗挖取物料会受到专门大的阻力，那么应
采纳1m/s以下的低速度，并将料斗密集排列，按逆向进料的方式将进料口设在较高位置，使物料直接装入料斗。

图3-2 斗式提升机的进料方式
（a）顺向进料；（b）逆向进料；（c）料堆取料
3.1.1.2料斗的挖料进程
（1）顺向进料
如图3-2a所示，顺向进料时，物料顺着料斗运动方向流入机座，与料斗的反面相遇。

现在料斗可不能当即装料，而是在物料堆中推动物料前进。

当料斗转过底轮最低点后，随着斗口的向上翻转，物料慢慢被挖入斗内。

（2）逆向进料
如图3-2b所示，逆向进料时，物料迎着料斗运行方向流入机座，一部份流向机座底部，一部份可直接装入斗内。

料斗在机座的下行侧只接触到很少的物料，到了上行侧才开始装料。

（3）料堆取料
如图3-2c料堆取料经常使用于链斗式卸船机或卸车机的作业中。

它是将提升机的袒露底轮插入料堆，使料斗从料堆中直接挖取物料。

这种取料方式是通过改变底轮在料堆中的位置和插入深度来改变料斗的装满系数。

操作时，要不断地向前、向下或向侧方移动提升机（或移动下面的车或船），使料斗始终能“吃”住物料。

由于没有机座外壳，料斗周围不易形成足够高的料位，因此料斗的装满系数低于顺向或逆向进料。

为了提高装满系数，料斗的线速度要低一些，一样取2.0m/s以下。

3.1.2 提升进程
当料斗装料终止、绕过底轮的水平中心线后，开始作匀速直线运动，将物料向上提升。

在提升的进程中，要尽可能幸免斗内的物料抛撒出来。

提升时撒料不但降低了斗提机的生产率，而且浪费了动力，还会造成物料的破碎。

造成料斗在提升进程中撒料的缘故有：斗内物料装得太多；料斗及斗内物料的重力使料斗前倾；料斗受到振动。

料斗振动的时刻越长、振动强度越大，那么物料的抛撒量也越多。

引发料斗振动的缘故来自提升机自身构件的振动和工作环境的振动。

提升机自身的振动要紧来源于机上转动部件的不平稳。

专门是当其振动频率与
设备的固有频率接近时，便会显现共振，使牵引构件产生较大的抖动，造成料斗严峻撒料。

另外，带式牵引构件接口不平、链式牵引构件的节距过大、链速太高等，都会引发提升机不同程度的自身振动。

若是发觉提升机有振动现象，不管是内部的或外部的缘故，都应及时解决。

3.1.3 卸料进程
当料斗抵达机头后，开始沿头轮作匀速圆周运动。

随着料斗的翻转，斗内物料在自身重力和离心惯性力的作用下，离开料斗并被引导至卸料口。

此进程称为卸料。

理想的卸料应该是料斗内所有的物料都能从卸料口排出。

未能从卸料口排出的物料便要顺机筒落回机座，这确实是所谓的“回流”。

回流包括了未及时离开料斗或离开料斗但未能从卸料口排出的物料，和在提升进程中从料斗撒落的物料。

提升机的回流料越多，既降低了设备的生产率，又浪费了能量。

因此，必需对料斗的卸料进程进行细致的研究，以确信斗式提升机合理的工作参数及料斗、机壳、头部罩壳等形状，尽可能减少回流。

物料从料斗中卸出有三种不同的形式：离心式、重力式和混合式。

物料所受的重力大于离心力时，斗内的物料在合力的作用下向料斗内壁滑动而流出，这种卸料方式称为重力式卸料；物料所受的离心力大于重力，斗内的物料在合力的作用下向料斗外壁滑动而抛出，这种卸料方式称为离心式卸料；斗内的物料在合力的作用下，一部份按重力卸料方式从料斗内缘滑动，一部份按离心卸料方式料斗外缘滑出，大部份的物料那么向斗口直接倾出，这种卸料方式称为混合式卸料。

斗式提升机的要紧构件设计
3.2.1 牵引构件
斗式提升机的牵引构件有带式和链式两种。

带式牵引的优势是本钱低、重量轻、噪声小、运行平稳，能够采纳较高的线速度取得较高的生产率。

同时，带子的弹性在料斗装料时具有减振作用。

因此，带式牵引比链式牵引应用普遍。

但带子强度不如链条，且耐油、耐热性差。

牵引带通常采纳编织带或橡胶帆布带。

编织带利用棉、麻或尼龙织成，其表面能够覆胶也能够不覆胶，它的优势是柔软、价钱低，缺点是强度较低、易松弛、寿命短。

因此只适于提升高度不大、生产率较小的提升机。

橡胶帆布带是将数层帆布用橡胶粘合而成，较编织带强度较高、耐磨、利用寿命长。

不适宜利用橡胶带的场合，如被提升的物料比较繁重，或难于挖取，或含油量大，或温度高于150摄氏度时，宜采纳链条作为牵引构件。

负载较小时可采纳单排链，负载较大时可利用双排或多排链。

链条的优势是强度大，伸长量小，传递运动靠得住，易于固接料斗。

缺点是自重大，价钱高，运转时有冲击、振动和噪音，链速不宜太高。

经常使用的链条有环链和套筒滚子链。