圆盘喂料机-圆盘给料机设计【含CAD图纸、说明书】
Chip screw conveyor with feed assistAbstractA screw conveyer for conveying metal turnings from a machining operation. The chip screw conveyor includes an auger-like screw configured to move metal turnings in a given direction. The conveyor includes a tubular housing and an input chute defining an input opening. A secondary feeder arm is pivoted to the conveyor housing. The arm is pivoted out of the way in direction when agglomerated scraps/chips are dumped threw input opening into the input chute. Once the chips are dumped in place, the arm is allowed to rotate downwardly to press on the top of the agglomerated scraps/chips. This prevents the chips from “bridging“ between the sides of the input chute and prevents the scraps from “balling“ or rolling on top of the screw in a manner that makes the screw ineffective. The arm creates sufficient force to press the scrap into engagement with the flutes of the screw. In an alternative embodiment, an arm includes a small secondary screw mounted to the arm for moving agglomerated scraps/chips along the arm and into engagement with the underlying screw. In yet another embodiment, an arm includes a vibrator for vibrating the arm to make it more effective. Claims The invention claimed is: 1. A screw conveyor apparatus for conveying agglomerated metal scrap that has a tendency to bridge and ball up in a manner reducing effectiveness of the screw conveyor apparatus, comprising:a screw conveyor including a housing defining an inlet chute with angled sides and a screw rotatable in the housing, the screw including an inlet end proximate the inlet chute, the housing and the screw being constructed from heavy-duty materials and designed to engage and convey highly-abrasive agglomerated metal scrap; and a feed assist operably mounted to the housing at the inlet chute, the feed assist being movable between a first position allowing addition of agglomerated metal scrap into the inlet end and movable to a second position for pressing the agglomerated metal scrap in the inlet end against an outer surface of the screw. 2. The apparatus defined in claim 1 wherein the feed assist includes an arm pivoted to the housing. 3. The apparatus defined in claim 2 wherein the arm is gravity actuated. 4. The apparatus defined in claim 3 wherein the arm is weighted. 5. The apparatus defined in claim 2 wherein the arm includes a first end hinged to the housing and an opposite end that is free to move up and down, with the opposite end being located closer to the inlet end than the first end. 6. The apparatus defined in claim 5 wherein the screw conveyor is configured to operate at an upwardly extending angle from the inlet chute. 7. The apparatus defined in claim 2 wherein the arm includes a vibrator. 8. A screw conveyor apparatus comprising: a screw conveyor including a housing defining an inlet chute with angled sides and a screw rotatable in the housing, the screw including an inlet end proximate the inlet chute; and a feed assist operably mounted to the housing at the inlet chute, the feed assist being movable between a first position allowing addition of agglomerated metal scrap onto the inlet end and movable to a second position for pressing the agglomerated metal scrap material in the inlet end against an outer surface of the screw, the feed assist including an arm pivoted to the housing, the arm including a secondary screw positioned adjacent the conveyor screw when the arm is in a downward/operating position. 9. The apparatus defined in claim 8 wherein the secondary screw includes a drive for rotating the secondary screw in a direction the same as the conveyor screw. 10. A method comprising steps of: providing a screw conveyor having a primary screw with a feed assist positioned at an inlet end of the screw conveyor, the screw conveyor being constructed from heavy-duty materials adapted to engage and convey highly abrasive agglomerated metal scrap; moving the feed assist to a first position permitting agglomerated metal scrap to be added to the inlet end; adding agglomerated metal scrap to the inlet end; moving the feed assist to a second position for pressing the agglomerated metal scrap onto the primary screw in the screw conveyor; and pressing the agglomerated metal scrap into engagement with the screw of the screw conveyor to assist in moving the agglomerated metal scrap while rotating the primary screw. 11. The method defined in claim 10 wherein the feed assist includes an arm pivoted to the screw conveyor, and wherein the step of moving includes pivoting the arm. 12. The method defined in claim 11 including vibrating the arm to improve effectiveness of the feed assist.13. The method defined in claim 11 wherein the arm is weighted and wherein the step of moving includes utilizing gravity to cause the arm to move. Description BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention concerns screw conveyors particularly adapted for handling agglomerated metal turnings and scrap from machining operations, and more particularly concerns a feed assist for use with a chip screw conveyor. Agglomerated metal scrap from machining and lathe operations is difficult to handle since the metal scrap material is intertwined and twisted, and is very abrasive. Problems arise when trying to convey this agglomerated metal scrap since it bunches up and bridges across side portions of a conveyor chute, preventing the conveyor screw from engaging the scrap material and thus making the screw ineffective. The metal scrap material will also form “tumbleweed“ like masses that roll along a top of the conveyor screw against the operating direction of the conveyor screw. Accordingly, a feed assist is required that is relatively simple, and that will function in the environment of agglomerated metal scrap without itself causing a conveyor plugging problem. Further, it is preferable that any feed assist be compatible with existing equipment so that it is retrofitable. Accordingly, an improved apparatus and method solving the aforementioned problems is desired. SUMMARY OF THE INVENTION In one aspect, the present invention includes a screw conveyor apparatus including a screw conveyor. The screw conveyor includes a housing that defines an inlet chute and a screw rotatable in the housing with an end proximate the inlet chute. Further, the screw conveyor includes a feed assist operably mounted to the housing at the inlet. The feed assist is movable between a first position allowing addition of agglomerated metal scrap into the inlet chute and movable to a second position for pressing the agglomerated metal scrap material in the inlet against the outer surface of the screw. In another aspect, the present invention includes a method including steps of providing a screw conveyor with a feed assist positioned at an inlet end of the screw conveyor. The method also includes moving the feed assist to a first position permitting agglomerated scrap to be added to the inlet, adding agglomerated metal scrap to the inlet, moving the feed assist to a second position for pressing the agglomerated metal scrap onto the screw in the screw conveyor, and pressing the agglomerated metal scrap into engagement with the screw of the screw conveyor to assist in moving the agglomerated metal scrap while rotating the screw. These and other features, advantages and objects of the present invention will be further understood and appreciated by those skilled in the art by reference to the following specification, claims and appended drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side view, partially broken away, of an apparatus embodying the present invention; FIG. 2 is an enlarged fragmentary view of a longitudinal cross section of the chute area of the screw conveyer shown in FIG. 1; FIG. 3 is a side view of a modified feed assist similar to FIG. 2 but including an arm with a secondary feeder screw thereon; and FIG. 4 is another modified feed assist similar to FIG. 2 but including an arm with a vibrator thereon. Notably, conveyor screw bearing arrangements and also vibrators are known in the metalworking and conveying industry, and accordingly it is not necessary that these components be described in detail herein for a skilled artisan to understand the present invention. It is contemplated that a variety of means can be provided on the feed assist arm to make the arm more effective, such as plungers, belts, and the like, and the present invention is contemplated to cover such arrangements. Further, different motions of arm movement can be provided to increase the effectiveness of the arm. 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 1 页带有给料装置的碎屑螺旋输送机摘要一种螺旋输送机用于输送加工作业的金属削。该碎屑螺旋输送机包括一个螺旋式螺杆配置移动金属镟在一个特定的方向。传送带包括管状外壳和输入槽和输入口。一个备用馈路机械臂是转动输送外壳。机械臂的旋转方向正对着团聚的碎屑从输入口输入到输入槽。一旦碎屑倾倒在地,机械臂可以旋转向下按顶部的团聚碎屑。这样就避免了碎屑“连接”之间的输入槽,防止碎屑以一个使螺旋杆无效的方式在螺旋杆的顶部滚动。机械臂创造足够的力,去约束螺旋杆。在另一种体现,安装有一个二级的螺旋杆的机械臂,用于移动机械臂和螺旋杆周围的碎屑团。另外,机械臂安装有振动器,使其更加有效。要求这个发明的要求是:1 输送烧结金属废料的螺旋输送机有一种以桥连和滚动的方式减少螺旋输送机的影响的趋势,包括:螺旋输送机包括直角进槽两侧的外壳和螺杆旋转的外壳,螺杆包括进口和近似的入口槽,外壳和用于输送高度磨料烧结金属的废料并用重型材料制造的螺杆;和安装在输入槽外壳处的给料装置,可动的给料装置安装在允许增加烧结金属废料的进口底的第一个位置,和可转动的推动烧结金属废料离开螺杆外表面的第二的位置之间。2 要求 1 的条件下,给料装置外壳上有一个可转动的机械臂。3 要求 3 中提到的机械臂是重力驱动的。4 要求 3 中提到的机械臂是加重的。5 要求 2 中提到的机械臂,包括一个外壳上的铰链和可自由上下移动的另一端,是另一端更靠近入口底部。6 要求 5 中提到的螺旋输送机被配置为运行在从进槽向上延伸的角度上。7 要求 2 中提到的机械臂带有一个振动器。辽宁科技大学本科生毕业设计 第 2 页8 螺旋输送机包括:螺旋输送机,包括含有直角边入口槽的外壳,和在外壳内的螺杆,螺杆包括一个入口端接近输入槽。和一个给料装置安装在进槽外壳处,可动的给料装置安装在允许增加烧结金属废料的进口底的第一个位置,和可转动的推动烧结金属废料离开螺杆外表面的第二的位置之间。带有机械臂的给料装置安装在外壳的枢轴上,带有二次螺杆的机械臂被安置在输送螺杆附近,当机械臂在向下操作位置时。9 要求 8 中提到的二次螺杆的驱动旋转方向与输送机的螺杆旋转方向相同。10 包含全部方法的步骤:提供螺旋输送机具有带有给料装置的初级螺杆,放置在螺旋输送机的入口处,螺旋输送机用重型材料制造,以适应参与并输送高度磨料烧结金属废料;移动给料装置到第一位置,允许烧结金属废料添加到入口;填加烧结金属废料到入口;移动给料装置到第二位置,压下烧结金属废料进入螺旋输送机的主螺杆;压下烧结金属废料进入螺旋输送机的螺杆,在主螺杆旋转时协助移动烧结金属废料。11 在要求 10 中提到的给料装置,包括一个安装在螺旋输送机枢轴上的可旋转的机械臂,步骤中提到的可移动的机械臂。12 要求 11 中的方案,包括振动机械臂臂,用于改善给料装置的效率。13 要求 11 中提到的机械臂是加重的,并且是利用重力来移动的。说明书发明背景介绍本发明特别适合处理烧结金属镟及废料加工业务,特别是涉及到饲料协助使用给料装置的碎屑螺旋输送机。烧结金属废料加工和车床行动难以处理,因为废金属材料是相互交织和扭曲的,非常粗糙。出现问题时,试图输出这一烧结金属废料,因为它集中并且桥连在输送槽的一侧,阻碍输送螺杆工作,从而使螺杆失效。金属废料也将构成“团”像一团糟,沿着输送螺杆的上方,阻碍输送螺杆的工作方向。因此,给料装置,要求相对简单,而且对烧结金属废料造成输送堵塞问题起作用。此外,任何给料装置与现有装置完美配合。因此它是创新的。辽宁科技大学本科生毕业设计 第 3 页因此,迫切需要改善设备和方法解决上述问题。发明概要一方面,本发明包括螺旋输送机。该螺旋输送机包括带有一个入口的外壳和一个可旋转的螺杆直通入口槽。此外,螺旋输送机包括可操作的给料装置在入口的外壳处。可动的给料装置安装在允许增加烧结金属废料的进口底的第一个位置,和可转动的推动烧结金属废料离开螺杆外表面的第二的位置之间。在另一个方面,本发明的方法包括提供螺旋输送机一个给料装置在螺旋输送机尾部入口处的步骤。该方法还包括移动给料装置到第一位置,允许增加入口的团聚废料,增加入口的烧结金属废料,移动饲料协助给料装置到第二位置推动烧结金属废料到螺旋输送机的螺杆,并使烧结金属废料变形,进入螺旋输送机的螺杆,以协助推动烧结金属废料。这些和其他一些特点,参照一下说明,要求和所附的图纸,本发明的优势和对象将得到进一步的理解和称赞。图的简单说明FIG.1 是一个侧面,部分脱离,具体体现本发明的一个部分。FIG.2 是放大的 FIG.1 中的螺旋输送机的纵向截面图。FIG.3 是修改的带有二次螺杆机械臂的给料装置的侧视图。FIG.4 是修改的带有震动机械臂的给料装置。值得注意的是,在金属加工和输送工业,输送螺杆和振动器轴承布置是很常见的,因此,对这些零部件加以具体说明,对于熟练技工去了解本发明来说是没有必要的。各种设想与手段可以应用在给料装置的机械臂上,使其更加有效,如活塞 ,皮带等与本发明设想的这类计划。此外,可以提供不同的机械臂运动来提升其效率。圆盘喂料机圆盘给料机设计摘 要圆盘给料机亦称圆盘喂料机,是一种连续喂料的容积式给料设备。以电动机为原动力,通过可变速式减速器的减速,输出动力,以链传动及蜗杆传动机构,将动力传输到工作机构给料圆盘,实现连续给料。圆盘给料机是实现冶炼烧结系统高效自动化的关键设备,可用来喂给多种冶炼原料,并实现连续定量的输送。本文根据设计要求制定了设计方案,对圆盘给料机机构进行了结构设计,并对其内部主要零部件进行了设计、选择和强度计算,内容包括主电动机功率的选择,齿轮、键、联轴器、轴承、链轮及蜗轮蜗杆的设计和校核,同时还阐述了润滑的方式、方法以及润滑剂的选择等。本套圆盘给料机结构合理、成本低廉、且便于安装和维护,可广泛应用于钢铁、冶金、建材、化工、能源等行业。关键词:圆盘给料机;减速器;给料圆盘圆盘喂料机The Design of Disc Feeder AbstractDisc Feeder, is a continuous feed of the volume of feeder equipment. Driven by electric motors, variable speed through the speed reducer, the output power to chain drive and worm drive, will power transmission to the working body - the disc is expected to achieve continuous feeding. Disc feeder is key equipment to achieving smelting and sintered high-performance automation systems, can be used to feed a variety of metal materials, and to achieve the delivery of continuous quantitative. According to the design requirements, I make a development of design in this paper, design the institutions for the structural of disc feeder, and its main internal components for the design, selection and strength calculation, including the main electrical power of choice, gear, keys, coupling, bearing, sprocket and worm gear, also expounded the lubrication of the ways of selection and lubricants. This set of disc feeder has lots of advantages as reasonable structure, low cost and easy to install and maintain. It can be widely used in iron and steel, metallurgy, building materials, chemicals, energy, etc.Key words: Disc feeder; Reducer; Disc feeding圆盘喂料机目 录摘 要 .IAbstract.II1 绪论 11.1 圆盘给料机概论 .11.2 选题背景 .21.3 同类设备的分析比较 21.3.1 振动给料机 .21.3.2 螺旋给料机 .31.4 圆盘给料机设计参数 42 总体方案设计.52.1 圆盘给料机工作原理 .52.2 圆盘给料机工作过程 52.3 减速器结构 63 圆盘给料机的设计73.1 电动机的选择 73.1.1 计算电动机所需功率 73.1.2 电动机的选择 83.2 驱动装置设计 83.2.1 分配传动比 8圆盘喂料机3.2.2 驱动装置的运动及动力参数计算 93.2.3 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 113.2.4 按齿面接触疲劳强度设计 113.2.5 按齿根弯曲强度设计 133.2.6 斜齿轮传动几何尺寸的计算 153.3 轴的设计计算 163.4 键的选择和校核 .193.4.1 键的基本概况及键的选择 193.4.2 选择键联接的类型和尺寸 203.4.3 校核键联接的强度 203.5 轴承的选择 213.6 联轴器的选择 213.6.1 联轴器概述 213.6.2 弹性套柱销联轴器 213.6.3 弹性套柱销联轴器的强度计算 223.7 减速器箱体尺寸 .223.8 链传动的设计 243.8.1 链轮的选择 243.8.2 关于链传动的计算 243.8.3 链轮的基本参数和主要尺寸 253.9 蜗杆传动的设计 .263.9.1 蜗杆传动概述 26圆盘喂料机3.9.2 蜗杆传动设计 264 试运行 .314.1 试运行要求 314.2 电动机试运行要求315 设备维护、安装、润滑及密封 325.1 设备维护 .325.2 机械设备的安装 .325.3 润滑 325.3.1 润滑的方法 325.3.2 润滑的作用 325.3.3 润滑油的选择 325.3.4 润滑脂的选择 335.3.5 齿轮的润滑 335.3.6 轴承的润滑 335.4 密封 346 经济性与可靠性分析 356.1 设备的经济性 356.2 设备的可靠性 35结 束 语 .37致 谢 .38参 考 文 献 .39圆盘给料机设计摘 要圆盘给料机亦称圆盘喂料机,是一种连续喂料的容积式给料设备。以电动机为原动力,通过可变速式减速器的减速,输出动力,以链传动及蜗杆传动机构,将动力传输到工作机构给料圆盘,实现连续给料。圆盘给料机是实现冶炼烧结系统高效自动化的关键设备,可用来喂给多种冶炼原料,并实现连续定量的输送。本文根据设计要求制定了设计方案,对圆盘给料机机构进行了结构设计,并对其内部主要零部件进行了设计、选择和强度计算,内容包括主电动机功率的选择,齿轮、键、联轴器、轴承、链轮及蜗轮蜗杆的设计和校核,同时还阐述了润滑的方式、方法以及润滑剂的选择等。本套圆盘给料机结构合理、成本低廉、且便于安装和维护,可广泛应用于钢铁、冶金、建材、化工、能源等行业。关键词:圆盘给料机;减速器;给料圆盘The Design of Disc Feeder AbstractDisc Feeder, is a continuous feed of the volume of feeder equipment. Driven by electric motors, variable speed through the speed reducer, the output power to chain drive and worm drive, will power transmission to the working body - the disc is expected to achieve continuous feeding. Disc feeder is key equipment to achieving smelting and sintered high-performance automation systems, can be used to feed a variety of metal materials, and to achieve the delivery of continuous quantitative. According to the design requirements, I make a development of design in this paper, design the institutions for the structural of disc feeder, and its main internal components for the design, selection and strength calculation, including the main electrical power of choice, gear, keys, coupling, bearing, sprocket and worm gear, also expounded the lubrication of the ways of selection and lubricants. This set of disc feeder has lots of advantages as reasonable structure, low cost and easy to install and maintain. It can be widely used in iron and steel, metallurgy, building materials, chemicals, energy, etc.Key words: Disc feeder; Reducer; Disc feeding目 录摘 要 .IAbstract.II1 绪论 11.1 圆盘给料机概论 .11.2 选题背景 .21.3 同类设备的分析比较 21.3.1 振动给料机 .21.3.2 螺旋给料机 .31.4 圆盘给料机设计参数 42 总体方案设计.52.1 圆盘给料机工作原理 .52.2 圆盘给料机工作过程 52.3 减速器结构 63 圆盘给料机的设计73.1 电动机的选择 73.1.1 计算电动机所需功率 73.1.2 电动机的选择 83.2 驱动装置设计 83.2.1 分配传动比 83.2.2 驱动装置的运动及动力参数计算 93.2.3 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 113.2.4 按齿面接触疲劳强度设计 113.2.5 按齿根弯曲强度设计 133.2.6 斜齿轮传动几何尺寸的计算 153.3 轴的设计计算 163.4 键的选择和校核 .193.4.1 键的基本概况及键的选择 193.4.2 选择键联接的类型和尺寸 203.4.3 校核键联接的强度 203.5 轴承的选择 213.6 联轴器的选择 213.6.1 联轴器概述 213.6.2 弹性套柱销联轴器 213.6.3 弹性套柱销联轴器的强度计算 223.7 减速器箱体尺寸 .223.8 链传动的设计 243.8.1 链轮的选择 243.8.2 关于链传动的计算 243.8.3 链轮的基本参数和主要尺寸 253.9 蜗杆传动的设计 .263.9.1 蜗杆传动概述 263.9.2 蜗杆传动设计 264 试运行 .314.1 试运行要求 314.2 电动机试运行要求315 设备维护、安装、润滑及密封 325.1 设备维护 .325.2 机械设备的安装 .325.3 润滑 325.3.1 润滑的方法 325.3.2 润滑的作用 325.3.3 润滑油的选择 325.3.4 润滑脂的选择 335.3.5 齿轮的润滑 335.3.6 轴承的润滑 335.4 密封 346 经济性与可靠性分析 356.1 设备的经济性 356.2 设备的可靠性 35结 束 语 .37致 谢 .38参 考 文 献 .391 绪论1.1 圆盘给料机概论定量圆盘给料机(图 1.1)是一种连续喂料的容积式给料设备,可广泛应用于钢铁、冶金、建材、化工、能源等行业,特别是在冶金行业烧结生产工艺流程中,它是提高和保证烧结矿的品位和质量,稳定产出的主要工艺设备,它的正常运行将直接影响到钢铁的产量和质量。它安装于料仓、筒仓及斗仓等储存装置的卸料口,依靠物料的重力作用和给料机工作机构的强制作用,将存在仓内的物料卸出并连续均匀地喂入下一装置中。当它停止工作时,还可以起到存仓闭锁作用。图 1.1 圆盘给料机圆盘给料机是适用于 20 mm 以下粉矿的给料设备。 圆盘式给料机由驱动装置、给料机本体、计量用带式输送机和计量装置组成。给料机和带式输送机由一套驱动装置驱动,该驱动装置的电磁离合器具有实现给料机的开、停和兼有功能转换的作用。现有给料机按工作构件的运动方式,给料机可分为 3 种:直线式,如带式给料机、板式给料机、刮板给料机;回转式,如链式给料机、圆盘给料机、螺旋给料机和叶轮给料机;往复式,如振动给料机、往复给料机。1.2 选题背景随着生产的自动化和连续化发展,钢铁企业对冶炼生产过程中各种设备的要求更加严格,更加精确。国内几家钢铁企业的炼铁厂也都在寻求实现自动化、连续化的途径。烧结生产原料供给过程是烧结生产效率提高的关键所在。原料要求通过给料机的均匀配料送到造球机,圆盘给料机的运行稳定性和连续性很重要。以往的给料设备运行不够平稳,磨损严重,需要时常停车检修,生产效率低下,工厂的正常生产需要很难保证。本套圆盘给料机可以很好的解决这个难题。给料机通过电动机驱动,减速器采用电磁离合器式,实现变速及空载运转,链传动及蜗杆传动的应用使运行更平稳。可调式料仓设计实现给料量可调。本套设备已经在各大烧结厂应用,通过现场情况的反馈,对圆盘给料机有很高的评价,大大地减少了检修时间,有效的提高了生产的效率。1.3 同类设备的分析比较1.3.1 振动给料机1. 振动给料机的功能振动给料机(图 1.2)又称振动喂料机。振动给料机在生产流程中,可把块状、颗粒状物料从贮料仓中均匀、定时、连续地给到受料装置中去,在砂石生产线中可为破碎机械连续均匀地喂料,并对物料进行粗筛分,广泛用于冶金、煤矿、选矿、建材、化工、磨料等行业的破碎、筛分联合设备中。2. 振动给料机的工作原理振动给料机是利用振动器中的偏心块旋转产生离心力,使筛厢、振动器等可动部分作强制的连续的圆或近似圆的运动。物料则随筛厢在倾斜的筛面上作连续的抛掷运动,并连续均匀地将物料送至受料口内。当底板连同物料向前运动时,料仓内的物料随之填满机体内的空间。当底板向后运动时,底板上的物料不能随之返回而受阻卸出,实现给料。改变底板运动的幅度、频率和出料闸门的高度可调节给料量。给料量一般在 40 吨/时以内。这类给料机适用于中、小粒度物料,主要有槽式和摆式两种。槽式给料机的底板是平的,工作时作往复运动。摆式给料机的底板为弧形,铰接在机体上,工作时底板摆动。图 1.2 振动给料机振动给料机结构简单,喂料均匀,连续性能好,激振力可调;随时改变和控制流量,操作方便;偏心块为激振源,噪音低,耗电少,调节性能好,无冲料现象;振动平稳、工作可靠、寿命长;运行可靠、调节安装方便、重量轻、体积小、维护保养方便,当采用封闭式结构机身时可防止粉尘污染,因此已得到广泛应用。1.3.2 螺旋给料机1. 螺旋给料机的功能螺旋给料机(图 1.3)利用螺旋的旋转推动物料在输送槽内运动而给料。输送槽大多为管状,有单管和双管两种。螺旋有等螺距和不等螺距、等直径和不等直径、单头和双头等多种。改变螺旋转速可调节给料量,给料量的精确度较高,并可实现密封给料。在气力输送装置中使用时,可由低压区往高压区给料。螺旋给料机外形尺寸小,但机件磨损较严重,易碾碎物料,适用于粘性和磨琢性较小的粉粒状物料。2. 螺旋给料机的工作原理螺旋给料机把经过的物料通过称重桥架进行检测重量,以确定胶带上的物料重量,装在尾部的数字式测速传感器,连续测量给料机的运行速度,该速度传感器的脉冲输出正比于给料机的速度,速度信号和重量信号一起送入给料机控制器,控制器中的微处理器进行处理,产生并显示累计量/瞬时流量。该流量与设定流量进行比较,由控制仪表输出信号控制变频器改变给料机的驱动速度,使给料机上的物料流量发生变化,接近并保持在所设定的给料流量,从而实现定量给料的要求。图 1.3 螺旋给料机1.4 圆盘给料机设计参数 给料大能力:15-60 吨/小时给料小能力: 5-15 吨/小时2 总体方案设计2.1 圆盘给料机工作原理圆盘给料机(图 2.1)是物料搬运机械化和自动化系统中的辅助设备。料仓装置的组成部分,通常安装在料仓或卸料漏斗的下方,按生产流程的需要均匀定量地向输送机或其他装置给料,犹如调节流体流量的阀门。 圆盘给料机是由可回转的圆盘、导料套筒和刮板等部分组成。料仓内的物料通过导料套筒堆积在镶有耐磨衬板的圆盘上,圆盘转动,物料被刮板刮出给料。实现稳定均匀的给料。调节刮板位置或导料套筒的高低可改变给料量。 1-减速器;2-给料圆盘;3-电动机;4-称量皮带输送机;5-支架图 2.1 圆盘给料机示意图2.2 圆盘给料机工作过程电动机启动,动力输送给下一级的可调速减速器,减速器变速后输出两个动力,其中一个是用来驱动给料圆盘,另一个输出动力给行星减速器,行星减速器输出得动力是驱动称量皮带输送机的。可调速减速器根据需要的工作能力,由电磁离合器控制齿轮,设定一个输出速度,带动链轮转动,链轮通过链传动将动力输送给驱动圆盘的蜗杆,蜗杆的转动带动圆盘匀速转动。物料通过圆盘上部的进料口进入圆盘,在挡板的作用下通过下料口到达称量皮带,输送给下级设备。其中的料套装置可以调节挡板,控制给料的量。2.3 减速器结构本套设备采用的是带有电磁离合器的可调速减速器(图 2.2),可同时输出两个动力,并且是可调速的,更可以满足在不停车的情况下,停止给料的要求。图 2.2 带电磁离合器的减速器本减速器采用三级传动,共有六个齿轮组成传动系统,通过电刷对三个电磁离合器的控制,实现多个速度的输出,并且可以输出两个动力,节省了资源,更能起到给料圆盘及称量皮带的动力同步。可变的速度能满足不同给料量的要求。设计合理,经济实用。3 圆盘给料机的设计3.1 电动机的选择选择电动机的容量是电力传动系统能否经济和可靠运行的重要问题。如果电动机容量太小,长期处于过载运行,造成电动机绝缘装置过早的损坏;如果容量过大,不仅造成设备上的浪费,而且运行效率又较低,对电能的利用也很不经济。所以,要综合各方面的因素,选择合适的电动机。电动机的选择范围应该包括:电动机的种类、型式、容量、额定电压、额定转速及其各项经济指标等,而且对这些参数还应该综合进行考虑。3.1.1 计算电动机所需功率已知能力 ,即 ;设计给料圆盘的转速 ;设计蜗杆传动比为 ;设计给料圆盘的摩擦系数 (根据工矿条件选定) ;设计回转支撑半径 ;设计蜗轮蜗杆中心矩 ;设计给料圆盘重量约为 。计算查文献1,109,表 4.2-9可知,各部分传动效率(齿轮精度为 8 级) ; ; ; ; 。则3.1.2 电动机的选择根据所需的电动机功率,查文献,可选 ZO2-81 型电动机,额定功率 ,额定转速 。本系列电机是按国际电工委员会标准全国统一设计系列产品,适用于传动无特殊性能要求的各种机械设备。冷却方式为全封闭自扇冷式。3.2 驱动装置设计3.2.1 分配传动比传动装置的总传动比可根据电动机满载转速 和工作机轴的转速 ,由公式 算出。然后将总传动比合理的分配给各级传动。由已知可知, ,设计链传动的传动比 ,则设计 ,所以 。3.2.2 驱动装置的运动及动力参数计算在选出电动机型号、分配传动比后,将驱动装置中的各轴的传递功率、转速、转矩计算出来。因此0 轴:电动机轴轴:减速器高速轴轴:减速器中间轴轴:减速器低速轴轴:链轮轴轴:蜗杆轴轴:蜗轮轴表 3.1 各轴运动及动力参数轴序号功率P/kW转速 n/(r/min)转矩 T/N传动型式 传动比 效率054.954.714.484.354.143.33100010001000142.9142.9109.92.4547.7547.2744.98299.40290.7359.7512980.20联轴器齿轮传动齿轮传动联轴器链传动蜗杆传动1.01.07.01.01.3450.990.950.950.990.950.803.2.3 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1. 考虑到本套设备的传动方案以及其他因素,选用斜齿圆柱齿轮传动。2. 由于圆盘给料机工作速度不高,故选用 8 级精度(GB 1009588) 。3材料选择。查文献2,10-191表 10-1 选择齿轮材料为 40Cr(调质) ,硬度为280HBS。4. 选齿轮齿数 ,则 。5. 初选螺旋角 。3.2.4 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式,查文献2,10-218式 1021 进行试算,即1. 确定公式内的各计算数值(1) 试选载荷系数 。(2) 计算齿轮传递的转矩。已知电机功率 ,选取减速器的传动效率 。(3) 查文献2,10205表 107 选取齿宽系数(4) 查文献2,10201表 106 查得材料的弹性影响系数(5) 查文献2,10217图 1030 按法向压力角查得齿轮的区域系数(6) 查文献2,10209图 1021d 按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限(6) 查文献2,10215图 1026 查得标准圆柱齿轮传动的端面重合度则(7) 查文献2,10206式 1013 计算应力循环次数。圆盘给料机工作制度为:24 小时工作量,年工作 360 天,使用年限 10 年。则(8) 查文献2,10207图 1019 取接触疲劳寿命系数 , 。(9) 计算接触疲劳许用应力。取失效概率为 ,安全系数 ,由文献2,10205式 1012 得则2计算(1) 试算高速轴齿轮分度圆直径 。(2) 计算圆周速度 。(3) 计算齿宽 及模数 。(4) 计算齿宽与齿高之比 。(5) 计算纵向重合度 。(6) 计算载荷系数 。根据 ,8 级精度,由文献2,10194图 108 查得动载系数;斜齿轮, ;由文献2,10193表 102 查得使用系数 ;由文献2,10196表 104 用插值法查得 7 级精度、齿轮悬臂布置时,。由 , ,查文献2,10198图 1013 得1.35FK故载荷系数(7) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由文献2,10204式 1010a得(8) 计算模数 。3.2.5 按齿根弯曲强度设计由文献2,10216式 1017 得弯曲强度的设计公式为1. 确定公式内计算参数(1) 计算载荷系数。(2) 根据纵向重合度 ,由文献2,10217图 1028 得螺旋角影响系数(3) 计算当量齿数。(4) 查取齿形系数。由文献2,10200表 105 查得(5) 查取应力校正系数。由文献2,10200表 105 查得(6) 计算弯曲疲劳许用应力。由文献2,10208图 1020c 查得齿轮的弯曲疲劳强度极限由文献2,10206图 1018 取弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数 ,由文献2,10205式 1012 得(7) 计算齿轮的 。两个齿轮一样大。2. 设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 ,大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取 ,以满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得分度圆直径 来计算应有的齿数。于是有取 。3. 几何尺寸计算(1) 计算中心距。将中心距圆整为 。(2) 按圆整后的中心距修正螺旋角。因 值改变不多,故 等不必修正。(3) 计算齿轮的分度圆直径。(4) 计算齿轮宽度。因此 。3.2.6 斜齿轮传动几何尺寸的计算表 3.2 斜齿轮的几何尺寸名称 符号 计算公式 数值螺旋角法面模数压力角法面齿顶高系数法面顶隙系数分度圆直径基圆直径齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径当量齿数d2.25d=212d=198.653.3 轴的设计计算已知轴的功率 , ,转矩 。1 求作用在齿轮上的力已知齿轮的分度圆直径 ,模数 ,齿数 而2 初步确定轴的最小直径选取材料为 45 刚,调质处理,查文献2,15-370表 15-3, 得 。根据设计方案取 。3 轴的结构设计根据选定的轴承,联轴器以及设计的齿轮的规格,设计轴的结构如图 3.1:图 3.1 轴的机构4 求轴上的载荷:首先根据轴的结构图做出轴的计算简图(图 3.2) ,查文献11,4-146表 4.6-3,得。图 3.2 轴的载荷分布图由此可知截面 C 是危险截面。由图计算出截面 C 处的 的值。5 按弯扭合成应力校核轴的强度扭转切应力为,脉动循环变应力,取 查文献2,15-373式 15-5,根据选定轴的材料,调质处理。查文献2,15-362表 15-1,查得 。因此 ,故安全。3.4 键的选择和校核3.4.1 键的基本概况及键的选择键是一种标准零件,通常用来实现轴与轮毂之间的轴向固定以传递转矩,有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。键的类型应根据键联接的结构特点、使用要求和工作条件来选择;键的尺寸则按符合标准规格和强度要求来取定。所以,键的选择很重要。重要的键联接在选出键的类型和尺寸后,还应进行强度校核计算。键联接的类型主要有:平键联接、半圆键联接、楔键联接和切向键联接。各种键联接类型的特点如下:1. 平键可分为普通平键、导向平键和滑键三种普通平键联接的特点:靠侧面传递转矩。对中良好,结构简单,拆装方便;但不能实现轴上零件的轴向固定。普通平键分为 A 型、 B 型和 C 型。A 型用于端铣刀加工的轴槽,键在槽中固定良好,但轴上槽引起的应力集中较大;B 型用于盘铣刀加工的轴槽,轴的应力集中较小;C 型用于轴端。普通平键应用最广,也适用于高精度、高速或承受变载、冲击的场合。2. 半圆键联接的特点:靠侧面传递转矩。键在轴槽中能绕槽底圆弧曲率中心摆动,装配方便。键槽较深,对轴的削弱较大。一般可用于轻载。3. 楔键联接的特点:键的上下两面是工作面。键的上表面和毂槽的底面各有 1/100 的斜度,装配时需打入,靠楔紧作用传递转矩,可轴向固定零件和传递单方向的轴向力,但使轴上零件与轴的配合产生偏心与偏斜。用于精度要求不高、转速较低时传递较大的、双向的或有振动的转矩。4. 切向键联接的特点:由两个斜度为 1/100 的楔键组成。其上下两面(窄面)为工作面,其中一面在通过轴心线的平面内。工作面上的压力沿轴的切线方向作用,能传递很大的转矩。一个切向键只能传递一个方向的转矩,传递双向转矩时,须用互成角的两个键,用于载荷很大,对中要求不严的场合。由于键槽对轴削弱较13520大,所以常用于直径大于 100 mm 的轴上, 如大型带轮及飞轮,矿用大型绞车及齿轮等与轴的联接。经过综合考虑轴的结构,键的使用要求、工作条件和经济性等因素,选择普通平键联接。3.4.2 选择键联接的类型和尺寸已知齿轮的精度为 8 级。一般 8 级以上精度的齿轮有定心精度要求,所以应选用平键联接。这里选用圆头普通平键(A 型) 。根据 从文献2,6-106表 6-1 查得键的截面尺寸。有轮毂宽度并参考文献2,6-106表 6-1 键的长度系列,取键长 (比轮毂宽度小些) 。3.4.3 校核键联接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢,由文献2,6-106中表 6-2 查得许用挤压应力,取其平均值得 。键的工作长度键与轮毂键槽的接触高度齿轮传递的转矩根据文献2,6-106中式 6-1,把代入可得可知所选键合适。3.5 轴承的选择滚动轴承是现代机械中广泛应用的部件之一,它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。滚动轴承绝大多数已经标准化,并由专业工厂大量制造及供应各种常用规格的轴承。滚动轴承具有摩擦阻力小,功率消耗少,起动容易等优点。滚动轴承如果仅按轴承用于承受的外载荷不同来分类时,滚动轴承可以概括的分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承。根据设计方案,选择圆锥滚子轴承。由于设计的轴径为 ,查文献11,146表 4.6-3 可知,选择型号为 30220的圆锥滚子轴承。3.6 联轴器的选择3.6.1 联轴器概述联轴器是联接两轴或轴与回转件,在传递运动和动力过程中一同回转而不脱开的一种装置。此外,联轴器还可以具有补偿两轴相对位移、缓冲和减振以及安全防护等功能。根据工作特性,联轴器可以分为以下几类:1. 联轴器用来把两轴连接在一起,机器运转时两轴不能分离;只有在机器停车并将连接拆开后,两轴才能分离。2. 安全联轴器在机器工作时,如果转矩超过规定值,这种联轴器即可自行断开或打滑,
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