2 螺旋输送机的设计与参数选用
2．1 螺旋输送机的结构特点
螺旋机适宜输送粉状。颗粒状、小块状物料，不宜输送易变质、粘性大、易结块的物料，工作环境温度通常为2000C~8000C，螺旋机适宜水平和小倾角（150）布置。
螺旋输送机主要分为水平和垂直螺旋输送机，可沿水平、倾斜或者垂直方向上输送物料，这两种机型也是最常见的。螺旋输送机根据结构可分为双螺旋输送机和单螺旋输送机。后者使用较多。螺旋输送机的安装方式有固定式和移动式两种，大部分螺旋输送机采用固定式。
其主要部件的特点有：
1、头部和尾部的轴承均布置在壳体外，安装和维修都很方便，同时避免粉尘进入轴承中。
2、螺旋轴的前、后节螺旋叶片为疏、密两种螺距，有效防止堵管。俗称“吃的少，吐得快”。叶片的高精度制作保证了物料输送时充满罐体。螺旋轴的尾节处采用反螺旋结构，这样能够有效的防止物料在出料口堆积，保证出料顺畅。
3、螺旋输送机连接方式采用销轴连接代替螺栓连接，强度大，安装方便，横截面积小，对物料阻力小。
4、采用优质进口高强耐磨钢制作的连续式螺旋叶片，制作成形后螺距误差小于5mm且叶片表面光滑，保证了物料输送的均匀、稳定性。从而保证了物料计量的重复精度。
5、螺旋输送机进料口与水泥舱口连接方式分为：球铰法兰刚性连接和吊挂加防水帆布软连接两种形式。可视设备拆装频繁程度决定接口形式。
2．2 螺旋输送机的具体设计步骤
1、根据输送条件和要求选择合适类型的螺旋输送机。
2、根据具体的输送要求计算螺旋直径，选择螺旋类型和布置形式。 3、计算输送功率并依此选择合适的电动机和减速器等驱动装置。 4、根据具体的输送要求选择合适的传动装置。
5、根据设计手册选择合适参数确定输送机的外形和尺寸。 6、确定螺旋输送机长度组合及各节重量。 7、选择合理的密封和润滑方式。 8、确定合理的维修和保养方案。
9、绘制螺旋输送机的总装图和部分重要的零件图。
2．3 螺旋输送机的选型
设计螺旋输送机系统时，往往需要考虑以下的问题： 1、合理的装载方式，提出给料装置和卸料装置的要求
2、输送机路线上输送机之间的相互关系，启动顺序是受料的输送机先驱动，停车顺序是给料的输送先停机，当各螺旋输送机的参数（如长度，驱动装置）不同时，通过这一关系可以提出启动时间和停机时间的要求。
3、不能满足上述的启动和停机顺序的要求时，需要考虑在螺丝旋输送机间增设缓冲仓以提高系统的适应能力和系统的运转率。
4、环保要求。对于粉尘大的情况，要考虑采用密封输送或者设置必要的除尘设备。 5、与相同规格的输送机相比，相同规格的机型，其重量约轻30%。 6、零部件的标准化和通用化及易损件的供货可能性。 2.3.1螺旋输送机的总体结构形式
根据设计要求（输送物料为水泥，进行2370mm的输送）我们选择螺旋输送机，倾角为零度，即水平输送，如图1：
图1 螺旋输送机的总体结构
由于螺旋输送机输送的距离较短，因此不设中间吊挂轴承来支持内轴旋转，其基
本构件有：驱动装置，进料口，旋转螺旋轴，壳体，出料口，清料口。 2.3.2选择螺旋输送机的布置形式
水平螺旋输送机根据螺旋的旋向、螺旋轴的旋转方向以及装料口与卸料口位置等的不同，有6种常见的布置形式：
图2 螺旋输送机的布置形式
根据具体实际的输送要求选择第三种布置形式。 2.3.3 螺旋轴及螺旋叶片的设计
⑴螺旋叶片一般由钢板冲压而成，然后将它们焊接在无缝的钢管上，且在各叶片间加以焊接，其厚度。可参考表1选取。
表1 螺旋面厚度
输送物料 谷物 煤、建筑材料、矿石等 ⑵螺旋的旋向、头数与母线
螺旋轴上的螺旋叶片有左旋与右旋两种，物料的输送方向是由螺旋的旋向与螺旋轴的转向所确定的。螺旋头数可以是单头、双头或三头的，多头螺旋主要用于需要完成搅拌及混合作业的输送装置中。螺旋面的母线通常是采用垂直于螺旋轴线的直线，采用这种螺旋叶片形式的螺旋称为标准形式螺旋。
以输送物料为目的的螺旋输送机应首选考虑采用标准形式的右旋单头螺旋。 ⑶螺旋叶片的形状
螺旋叶片有实体、带式、叶片式、齿轮式等四种形状，如下图所示，应根据被输送物料的种类、特性进行选用。实体式螺旋是最常用的形式，适用于流动性好的、干燥的、小颗粒或粉状的物料；带式螺旋适用于块状物料或具有一定粘性的物料；叶片式与齿形式螺旋适用于输送容易被挤紧的物料，另外，如果水平螺旋输送机有对物料进行搅拌、松散等工艺要求，应考虑选用叶片式或齿形式螺旋。
根据所运输的物料，我们选用实体式螺旋。 下图为螺旋面的形状：
图3 螺旋形状
A)实体式 B)带式 C）叶片式 D）齿形式
根据实际情况，综合考虑，我们选用水平螺旋输送机，标准形式的实体式螺旋面
的右旋单头螺距。其适用于水平或倾斜的（倾斜角不大于）需要连续地输送粉状和小块状如煤粉、水泥、砂、谷类及煤块等不易粘结的散状物料的场合，其工作环境在范围内，输送物料的温度应低于2000C,输送长度不超过40m。
2．4螺旋输送机设计参数的确定
2.4.1输送物料的工作机理分析
设螺旋为标准的等螺距、等直径、螺旋面升角的单头螺旋。以距离螺旋轴线处的物料颗粒M作为研究对象，进行运动分析如图4
图4 螺旋面作用在物料颗粒上的力
与螺旋面得法线方向偏离了角。角的大小由物料对螺旋面的摩擦角及螺旋面的表面粗糙程度决定的，对于一般热压或用冷轧钢板拉制的螺旋面，可忽略其表面粗糙程度对角的影响，可认为。P力可分解为法向分力P1和P2。物料颗粒M在P力作用下，在料槽中进行着一个复合运动，即沿轴向移动，又沿径向旋转，如图5，既有轴向速度V1，又有圆周速度V2，其合成速度为V。
图5 物料的运动速度
当螺旋体以角速度W绕轴回转时，若在螺旋叶片任一半径r的O点处有一物料颗粒M，则物料颗粒M的运动速度可有上图的速度三角形求解。叶片上O点的线速度Vo=r*W,就是物料颗粒M牵连运动的速度，可用矢量OA表示，方向为沿O点回转的切线方向；物料颗粒M相对于螺旋面相对滑动的速度，平行于O点的螺旋切向方向，可用矢量AB表示。当不考虑叶片摩擦时，则物料颗粒M绝对运动的速度Vn应是螺旋面上O点的法线方向，可用矢量OB表示。由于物料与叶片有摩擦，物料颗粒M自O点的运动速度V进行分解，则可以得到物料颗粒自O点的运动速度V的方向应与法线偏转与摩擦角，现对V进行分解，则可以得到物料颗粒自O点移动的轴 向速度V1和圆周速度V2。因此V1就是料槽中的阻滞和干扰。