螺旋喂料器的设计改进_机械/仪表_工程科技_专业资料。希望对大家有所帮助

　　第 5 期 1999 年 粮食与饲料工业 11 螺 旋 喂 料 器 的 设 计 改 进 省吴江市粮食机械 ( 215200) 徐水龙 摘 要 通过对螺旋喂料器结构及工作原理进行分析研究 ,对其主要部件螺旋体和壳体等进行合理设计 ,提高 产品的性能 。 关键词 螺旋喂料器 设计 产品性能 中图分类号 21213 TS 1 概述 c —— — 倾斜系数水平时为 1 。 随着国内粮食加工行业 、 饲料工业的发展 ,许多 面粉采用配粉工艺 , 生产各种高品质的面粉满足 市场需要 ,在配粉车间的配粉工艺中螺旋喂料器是 十分常用的设 ; 在配合饲料 ,多种原料连续按照 一定比例配合 ,生产各种饲料 ,也需要大量采用螺旋 喂料器 。因此 ,设计制造不易堵塞 、 输送量可在一定 范围内调整的螺旋喂料器 ,在粮食加工 ,饲料生产等 行业中有着重要的意义 。 3 螺旋喂料器的设计 311 螺旋体的设计 2 讨论 :与进料口对应的锥形螺旋体 A 段 (如图 2) 。 2 螺旋喂料器的结构和工作原理 螺旋喂料器的结构如图 1 所示 。工作时螺旋体 4 在动力作用下旋转 , 物料从进料口进入进料段 ( A 段) ,输送到中间输送段 (B 段 ) , 再经出料输送段 ( C 段) 从出口输出 。由于螺旋喂料器的工作原理与螺 旋输送机相同 ,中间输送段 (B 段) 的输送量 Q 。 图2 锥形螺旋体 A 段 假定在进料口单位长度内进料量均匀为 q , 进 料口随着 X 的增大 , 进料量增大 , Q进料 = qX 。当 X 增加到 A 时 , 进料量为 qA 。这就要求进料口 对应的螺旋体 A 段的输送量要满足进料口进料量 的变化 ,确保螺旋喂料器输送物料连续均匀、 不堵 塞 。因此我们将进料口对应的螺旋体设计成锥体 , 并且锥体的螺距采用变螺距 , 如图 2 所示 。锥体 2 小端直径为 D0 、 螺距为 s0 、 输送量 Q0 = 47 D0φ 0 nr ; s 当 X 在 1 处时 , 螺旋锥体直径为 D1 、 螺距为 s1 , 输 送量 Q1 = 47 D1φ 1 nr ; 当 X 在 2 处时 ,螺旋锥体直径 s 为 D2 、 螺距为 s2 、 输送量 Q2 = 47 D2φ 2 nr 。输送量 s 2 图1 螺旋喂料器的结构 2 Q = 47 D φ n r c ( t/ h) s 其中 : D —— — 螺旋叶片直径 ,m ; φ —— — 装满系数 ; s —— — 螺距 ,m ,取 018 D ; n —— — 螺旋体转速 ,r/ min ; 3 r —— — 物料容重 ,t/ m ; 11 动力传动机构 1 进料口 1 导向套 2 3 41 直径 D 螺距 S 的螺旋体 1 防堵门 1 出料口 5 6 ( 1) Q 随 X 增大而增大 , 当 X 在进料口全长 A 时 , 螺旋 2 体直径为 D 、 螺距为 s 、 输送量 Q = 47 D φ 与 snr 公式 ( 1) 相同 ,与进料口进料量的变化一致 。 试验表明锥形螺旋体直径从 D0 = 016 D 增大到 配料箱联接时 ,进料口不堵塞 ,输送均匀 ,效果好。 讨论 : 螺旋体出料段 C 。 螺旋喂料器正常工作时 ,物料 M 的受力情况如 图 3 所示 。螺旋叶片施于物料 M 的法线压力 N 和 D ,螺距从 s0 = 014 s 增大到 1 s ,进料口长取 3 D ,与 徐水龙 : 螺旋喂料器的设计改进 1999 年 5 期 第 12 摩擦阻力 Nf ; 槽壁的摩擦阻力 F1 和前方物料的阻 力 F2 。 F2 就形成物料之间相互挤压力 , 大小与螺 距 s 有关 , 螺距越大 F2 越大 , 物料容易结块而堵 塞 ,因此我们在螺旋体的卸料段 ( 采用双螺旋叶片 。 由于导程不变 ,因此在输送量不变的情况下 ,使螺距 变小 , F2 挤压力变小 。物料不易结块 ,使卸料顺利 。 试验表明螺旋叶片的长度为 2 s 效果明显 。 K —— — 电机功率储系数 ; 图3 物料 M 在喂料器中的受力情况 312 壳体的设计 313 功率计算 N= 传统的螺旋喂料器壳体采用 δ = 2～3 mm 的钢 板卷成圆管形壳体 , 维修特别是发生堵塞等故障后 比较困难 。我们改进设计 , 将壳体设计如图 4 所示 的结构 。盖板 、 导向套与壳体之间采用装配式螺栓 联接 ,维修方便 。由于导向套的采用使物料在管状 壳体内输送 , 确保了装满系数 φ 达到 0195 ～ 1 。螺 旋体与导向套和壳体之间的间隙控制在 3～5 mm 范 围内 ,螺旋喂料器内残留物料少 ,输送量稳定准确 。 图4 壳体设计的结构 根据粮食加工和饲料生产工艺特点 , 螺旋喂料 器长度比较短 , 普遍采用水平安装 。根据水平螺旋 输送机的功率计算公式 。 367η Q W0 L K ( kW) 其中 : Q —— — 产量 ,t/ h) ; W0 —— — 物料的阻力系数 ; L —— — 输送机水平长度 ,m ; 11 盖板 1 导向套 1 螺旋体 1 壳体 2 3 4 ( 2) 1 朱斌昕 1 粮食装卸输送机 1 北京 : 中国财政经济出版社 2 梁庚煌主编 1 运输机械手册 1 北京 : 化学工业出版社 116～118 。 N= N= 314 系列设计 4 应用实例 Q 近我们为国内某饲料设计制造了 TWLL 系列螺旋喂料器 ,其中 TWLL300 螺旋喂料器的螺旋 叶片直径 D = 013 m , 螺距为 0124 m 。粉料容重为 3 015 t/ m , 转速 80 r/ min , 总长度为 4 m , 水平安 装 C 为 1 ,装满系数 φ 取 0198 。 根据公式 ( 1) 产量为 Q = 47 D φ snr 2 2 由于螺旋喂料器的装满系数为 0195 ～ 1 , 因此 物料的阻力系数比较大 , 试验表明是普通螺旋输送 机的 2～3 倍 , W0 取 3～315 。电动功率储系数取 根据公式 ( 2) 电机功率为 : 367η W0 L K 我根据我国实际情况 , 将螺旋叶片的直径设 计成 160 ,200 ,250 ,300 , mm 形成 TWLL 系列螺旋 喂料器 。通过改变转速 n , 螺旋喂料器的产量也可 在一定的范围内变化 , 满足粮食和饲料行业生产工 艺的要求 。 过去常采用棘轮棘爪机构变速 , 效率低 、 功率 小、 噪声大 。目前广泛采用变速电机和变频技术来 进行转速无级调速 ,螺旋喂料器的输送量稳定 ,同时 变化范围大 ,效率高 ,能实现自动控制 。 其中 , K 取 118 , W0 取 315 ,η取 0195 参考文献 选用 3 kW 电机 。当采用变频调速技术时 ,使 n 2 为 10 r/ min , 这时产量 Q10 = 47 × 13 × 198 × 124 0 0 0 器能很好地满足饲料生产工艺的要求。 ( 收稿日期 :1998 - 12 - 05) × × 15 = 5 t/ h 。实践证明 TWLL 系列螺旋喂料 10 0 η—— — 传动效率 0195 。 = 3918 t / h 3918 × 15 × × 18 = 2188 kW 3 4 1 367 × 195 0 = 47 × 13 × 198 × 124 × × 15 0 0 0 80 0
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