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1、5螺旋給料器的設(shè)計(jì)給料設(shè)備的給料精度是影響稱量精度的主要因素,小料稱量上使用的給料設(shè)備要求能夠?qū)⒎哿暇鶆?、定量地給進(jìn)料斗,并要根據(jù)所稱量粉料的料量確定加料時間周期的長短和加料速度大小。所以要根據(jù)所需要的加料時間周期和加料速度設(shè)計(jì)和選用適當(dāng)?shù)慕o料設(shè)備。通常小料稱量上使用的給料設(shè)備主要有兩種形式,螺旋給料器和電磁振動給料器。由于橡膠行業(yè)原料中的小劑量化學(xué)添加劑料性都不太好,并且粒度較小、吸水性較強(qiáng)、比較粘,所以選擇螺旋給料器比較合適。設(shè)計(jì)螺旋給料器時要根據(jù)料量的大小來選擇螺旋的直徑和螺旋的轉(zhuǎn)速。由于小料稱量上使用
2、的螺旋給料器與其他場合使用的螺旋輸送機(jī)不同,小料稱量在保證給料量和給料速度的前提下,重點(diǎn)要求的是給料精度,所以本課題設(shè)計(jì)的為變螺距變直徑的雙螺旋給料器。5.1螺旋給料器分類及結(jié)構(gòu)特征1)螺旋給料器的螺旋葉片有實(shí)體螺旋面型、帶螺旋面型及葉片螺旋面型三種。實(shí)體螺旋面成為S制法,其螺旋節(jié)距GX型為葉片直徑的0.8倍,適用于輸送粉狀和粒狀物料。帶式螺旋面又稱D制法,其螺旋節(jié)距與螺旋葉片直徑相同,適用輸送粉狀及小塊物料。葉片式螺旋面應(yīng)用較少,主要用于輸送粘度較大和可壓縮性物料,輸送過程中,同時完成攪拌、混合等工序,其螺
3、旋節(jié)距約為螺旋葉片直徑的1.2倍。2)螺旋給料器的螺旋葉片有左旋與右旋兩種旋向。3)螺旋給料器的類型有水平固定式螺旋給料器、垂直是螺旋給料器。水平固定式螺旋給料器是最常用的一種形式。垂直式螺旋給料器用于短距離提升物料,輸送高度一般不大于8m,螺旋葉片為實(shí)體面型,它必須有水平螺旋喂料,以保證必要的進(jìn)料壓力。4)螺旋給料器物料出口端,應(yīng)設(shè)置1/2~1全反向螺旋片,防止物料堵塞端部軸承。5)螺旋給料器由給料器主體、給料器護(hù)罩、破拱裝置及驅(qū)動裝置四大部分組成。給料器主體由筒體、大小變距螺桿、大小齒輪、大小鏈輪、及蓋板
4、組成。5.2螺旋給料器工作原理螺旋給料器利用螺旋葉片的螺旋軸的旋轉(zhuǎn),使物料產(chǎn)生沿螺旋面的相對運(yùn)動,物料受到料槽或輸送管壁的摩擦力作用不與螺旋一起旋轉(zhuǎn),從而使物料軸向推進(jìn),實(shí)現(xiàn)物料的輸送。該雙螺旋給料器主要用于對稱量精度要求較高的小料的給料。大、小螺旋分別由兩臺電機(jī)驅(qū)動,大螺旋的作用是加快給料速度,小螺旋的主要作用是保證下料精度。雙螺旋給料器的給料能力取決于大螺旋設(shè)計(jì)參數(shù)。初給料時大小螺旋同時送料,稱量過程中,當(dāng)稱重物料值達(dá)到設(shè)定稱量值的98%時,大螺旋停止送料,小螺旋單獨(dú)將剩余物料送完。本次設(shè)計(jì)的雙螺旋給料器
5、應(yīng)用于密煉機(jī)上輔機(jī)系統(tǒng)中的小料稱量加料系統(tǒng)。在稱量過程中,稱量精度主要取決于雙螺旋給料器,稱量料倉的出口與螺旋給料器的供料口直接相連。5.3螺旋給料器結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)(a)螺距恒定的情況(b)螺距沿卸料方向逐漸增大的情況圖5-1螺旋距對料倉流型的影響Fig.5-1Impactofspiraldistancetotheflowofsilo在本設(shè)計(jì)中,螺旋給料器結(jié)構(gòu)上有以下改進(jìn):1)采用變螺距的螺桿進(jìn)行物料輸送,螺距逐漸變大,物料就不容易被壓實(shí)、結(jié)塊。由圖5-1中所示,在螺距恒定時[29],料倉的下料區(qū)域只位于螺旋軸
6、后方,而有一部分區(qū)域?yàn)榉哿狭鲃铀绤^(qū)。這樣會導(dǎo)致粉料在料斗處流動能力變差,部分粉料也會長時間積聚于此。為了改變粉體粉料的流動性,將螺桿的螺距沿沿卸料方向逐漸增大,這樣可將料倉漏斗流改為整體流,同時還可以有效防止氣化后的粉料從料倉中向外涌料。2)采用一個大螺桿和一個小螺桿組合形式,螺桿采用空心鋼管,螺桿外部焊接螺旋鋼片構(gòu)成的螺旋。在開始時大小螺桿同時工作,在結(jié)束階段只有小螺桿工作,在一定程度上提高了加料的精度。3)由于粘性粉料容易成拱,為防止結(jié)拱的出現(xiàn),增加了破拱裝置與螺旋給料器配合。在螺旋給料器的進(jìn)料端增加破拱
7、軸,軸上安裝有破拱拐,利用破拱軸帶動破拱拐轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)粉料的破拱。結(jié)構(gòu)如圖5-2和圖5-3所示。圖5-2破拱裝置二維示意圖Fig.5-22dschematicdiagramofarchbreakerdevice圖5-3破拱裝置三維示意圖Fig.5-33dschematicdiagramofarchbreakerdevice5.4螺旋給料器主要設(shè)計(jì)參數(shù)分析與確定對于螺旋給料器,其給料能力可按下式計(jì)算[30]:(5-1)式中:—螺旋給料器的給料能力,;—螺旋直徑,m;—螺距,m;—螺旋轉(zhuǎn)速,;—粉料堆積密度,;—物
8、料填充系數(shù)。由上式可以看出,當(dāng)物料給料量Q確定后,可以調(diào)整外徑D,螺距S,螺旋轉(zhuǎn)速n和填充系數(shù)四個參數(shù)來滿足Q的要求。雙螺旋給料器的給料能力為左右螺旋給料能力之和。5.4.1螺旋直徑的設(shè)計(jì)計(jì)算螺旋葉片直徑是螺旋給料器的重要參數(shù),直接關(guān)系到給料器的生產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)尺寸。一般根據(jù)螺旋給料器生產(chǎn)能力、輸送物料類型、結(jié)構(gòu)和布置形式確定螺旋葉片直徑,由5-2式可得出螺旋葉片的直徑計(jì)算公式:(5-2)式中:—螺旋給