物料输送机械与设备

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第一章物料输送机械与设备

食品工厂中有大量的物料需要输送，为了提高劳动生产率，减轻劳动强度，则需用各种机械来完成物料的输送任务。

被输送的物料有固体物料（成件的、成块的、粉末状的等）和液体物料及气体物料。所用的输送设备有：机械输送设备（皮带输送机、斗式升送机、螺旋输送机）、水力输送设备和气流输送设备。

第一节机械输送设备

§1 . 1皮带输送机

一、皮带输送机的工作原理与结构

1、原理：是利用无端皮带的往复运动来输送物料。

2、用途：可输送块状物料、粉末状物料、成件物料。

3、输送方式：可水平方向输送也可倾斜输送。

4、基本结构：其主要部件为输送带、托架、鼓轮、传动装置、装卸料装置、张紧装置等。

5、优点：输送距离长、生产能力大且效率高、结构简单、操作连续、动力消耗低、噪音小、可在机身的任何位置装卸料、维护检修方便等。

6、缺点：造价贵、不圭寸闭、只能做直线输送，改向时需几台联合使用。

二、皮带输送机的主要构件

1、输送带

1）、作用：它是绕过主动鼓轮和从动鼓轮的圭闭的环形带，是通过传送带的往复运动，而使其上的物料达到向前输送目的的工作面。

2）、分类：按材质可分为：橡胶带、纤维织带、钢带、网状钢丝带和塑料带等。

3）、对输送带的要求：充当输送的材料应具有强度高、挠性好、本身重量小、延伸率小、吸水性小、对分层现象的抵抗性能好、耐磨性好等特点。

4）、几种输送带的优缺点：

⑴、橡胶带：它是最为常用的输送带，是由2-12 层棉织品或化纤的衬布，用橡胶胶合而成的，其表面有橡胶保护层（即覆盖层）。目前，国内胶带已规格化，应用时可参考有关资料（GE 523-65 ）。它的接头方式有皮线缝纽法、胶液冷粘缝纽法、加热硫化法、金属搭接法。可输送常温、中性、无腐蚀的固体物料。

它的许用工作拉力：I K B i

⑵、钢带：它一般厚度为0.6-1.4mm，宽度在650mm以内。它具有机械强度大、不易伸长、耐高温、不易损伤等优点。但因其强度大、挠性差，故应用时需采用直径较大的滚筒，另外它对冲击力敏感，易被刺破和划破。再有它要求所有的支承及导向装置安装较准确。还有它耐腐蚀性差、造价高等缺点。通常在粘性大且灼热的物料不宜用胶带时，方采用钢带。

（3）、网状钢丝带：通常采用不锈钢材料制成。常用在在输送过程中需用水冲洗的物料，可选用网状钢丝带即有眼的钢带（如水果碱洗

去皮机的输送带）。

⑷、塑料带：它具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀等优点，现已逐渐被推广，但我国尚未实现系列化。

2、托架

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1） 、作用：防止输送带下垂，起支撑作用，多采用辊轮式。

2） 、分类：按托架的形状可分为直型（平型：即有一个固定托架 和一个辊拄组成）和槽型（即有一个固定托架和三个或五个辊拄组成） 两种。按工作性质可分为上托辊（栽运辊或承栽辊）和下托辊（空运 辊或非承栽辊）。

3） 、托架的组成：由固定支架和托辊组成。

4） 、托辊的材料和结构：其材料多为铸铁或无缝钢管，托辊的轴 承多采用滚动轴承和含油轴承，端部有密封和添加润滑油的沟槽。

5） 、托辊的工艺要求：①、托辊的长度应比输送带的宽度长约

100-200mm ②、托辊的间矩和直径应视带宽和物料的性质而定。 定 型的托辊直径采用89、108、159mn 等无缝钢管，如物料为成件的、重 量大于 20公斤时，则辊间矩不应大于物料在工作段上最小长度的 1/2。 ③、下托辊间矩一般为上托辊间矩的二倍。

3、 驱动装置

1） 、作用：它是使输送带能运动起来的动力。

2） 、组成：它是由电动机、传动装置（减速器和联轴器）和驱动 滚筒等组成的。

3）、驱动滚筒的技术要求：①、驱动滚筒一般是用钢板焊接而 成。②、

为增加滚筒和输送带间的摩擦力，常在滚筒外表面包有木材、 皮革或橡胶带。③、滚筒的宽度一般比输送带宽 100-200mm ④、驱 动滚筒常做成鼓形（即滚筒的中间直径比两侧的直径稍大） ，这样滚筒 可实现自动纠正胶带跑偏。

4、 张紧装置

1） 、分类：按结构可分为螺旋式拉紧装置（拉力螺杆、压力螺杆 或齿

轮、齿条等组成）和重锤式拉紧装置两种型式。

2） 、两种结构的优缺点：⑴、螺旋式拉紧装置：①、优点：外型

尺寸小，结构紧凑。②、缺点：它的拉（压）力卩=k XA x 不衡定，不 能始终保证胶带与滚筒间的紧配合，故应经常观察和张紧。⑵、重锤 式拉紧装置：①、优点：拉力F = G 衡定，能始终保证胶带与滚筒间 的紧配合。②、缺点：外型尺寸较庞大，拆装劳动强度大。

5、 机架及固定点或自行装置等

三、带式输送机的设计计算：

1、生产能力

1）、水平带式输送机

G = 3600BX h Xp i X u X? （吨/小时）

其中：E ------ 带宽（米）

P 1 装栽密度（吨/米 ）

?－－装添系数（一般取 0.75 ）

h

－－堆放一层物料的平均高度（米） u －－带速（米/秒） ，用作检查性的一般为 0.05-0.1

（米/秒），用作运输时一般取为0.8-2.5米/秒 2）、倾斜带式输送机

式中： b 0 --倾斜运输系数（其取值见下表）

G o G ? 0 （吨/小时）

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系数? 0 值 表1-1

1） 、用作检查时（两边操作）

aG “、

L l i J （m ） 2q

式中：L ——输送机总长（米）

a ――一个工人工作位置的长度（米），一般取0.6-0.8米 q ――一个工人生产定额（吨/小时）

l 1 -------------------- 输送机末端长度（米），如没有清洗喷头I i =0;有喷头时 则I i 为清洗段的长度。

1

2

——输送带没有利用的部分的长度 （米），一般取0.3-0.5米＜ 2 ――两边操作。

2） 、用作输送时 n

L = 2X I 0+— （D i +D 2）+AXN （米）

2

式中：丨0——前后滚筒的中心距（米）

D i 、D 2 ---------- 前后滚筒的直径（米）

N ——接缝数

A ——接缝的长度（米），机械接头时A= 0

A=（ i-i ）b + B ty30°

其中：i ――带的层数

b —接头阶梯长度，一般取0.I5-0.25米

B ——带宽

3、功率计算

N = K 1 A （0.000545 KL V+0.000147Q L ） ±0.00274QHK i （kw ）

式中：H ——提升高度（米），上升为正，下降为负，水平为0。

K ——系数，根据带宽和轴承类型而定（可参考表1-2）。 L ——输送机的长度（米）

Q ——运输能力（吨/小时）

v ——运输带的线速度（米/秒）

K i ——起动附加系数，一般在1.3-1.8之间

A 系数，与L 有关（可参考表1-3）

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GL GH

N

1.36K 367

式中：G ——单位时间内的物料输送量（吨/小时）

L ——输送带的长度（米） H 提升咼度（米）

K 系数，与L 、G 有关。

1.36 ——将马力换算为千瓦

367 = 3.6 X 102 (1kw=102kg(力)x m/s=1000j/s)

功率计算也可参考其它资料介绍的公式 §1 . 2斗式升送机

一、斗式升送机的工作原理与结构

1、原理：是利用附在带或钢索或链条等挠性物上的料斗在垂 直或倾斜

的方向上作往复运动来将低处的物料输送到高处的。

2、 用途：可用来输送块状物料、粉末状物料。

3、 输送方式：可垂直输送也可倾斜输送。

4、 基本结构：相当于立起来的在带上安装了若干个料斗的带

式输送机，其主要部件为带或链条、鼓轮、传动装置和装、卸料装置 等。

5、 优点：占地面积小，可把物料输送到较高的位置，生产率 范围较

大（3-160米3/小时）等。

6、 缺点：对过栽较敏感，必须均匀供料。

7、 分类：⑴、按倾斜角的不同，可分为垂直式和倾斜式两种 ⑵、按

料斗的附着物的不同，可分为皮带式、钢索式和链条式三种。

各自的优缺点：

⑴、垂直式：占地面积小，但不能水平方向输送。

⑵、倾斜式：既能垂直方向送料也能水平方向送料，但占地面

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积大。

⑶、带式：皮带可起到挡板作用，使物料不致落入鼓轮中而影响鼓轮工作，但带和料斗的结合点易疲劳而被撕开或断列，故它适于输送质量较轻的物料。

⑷、钢索式：可随意调整料斗的距离，但常因为固定料斗的螺丝松动而使料斗滑动。

⑸、链条式：机械传动效率高，但结构复杂，机械故障点多。

二、斗式升送机的主要构件

1、料斗

1）、作用：料斗是升送机的承栽构件。

2）、分类：

根据被运送的物料性质和升送机的构造

特点，料斗有三种不同的形式，即：圆柱形底的深

斗、圆柱形底的浅斗和尖角形料斗。

⑴、圆柱形底的深斗：

斗口呈65°的倾斜，深度较大。适用于干燥

的、流动性好、能很好撒落的粒状物料的输送。

⑵、圆柱形底的浅斗：斗口呈45°的倾

斜，深度较浅。适用于潮湿的和流动性较差的颗粒

物料。

深斗和浅斗都有圆柱形的底部，在

升

送机上的节距2.3-2.4 倍的斗深。斗是用2-6mm的不锈钢板、薄钢板或铝板等焊接、铆接或冲压而成的

⑶、尖角形料斗：它与上述两种斗

的不同之处在于斗的侧壁延伸到地板外，使之

成为挡边，这种斗适于密集布置。卸料时，物

料可沿着前一个斗的挡边和底板所形成的槽定向自流式卸料。

3）、料斗的主要参数

料斗的参数是它的形式和几何参数（斗宽E、伸距A、容积V和高度H）可查阅有关的产品目录。

2、牵引构件

有胶带和链条两种。

牵引构件的选择，取决于升送机的生产率、升送高度和物料的特性（形状、密度、粒度等）。一般胶带主要用于中小生产能力的工厂以及中等提升高度，适合于体积和密度小的粉状或小颗粒等物料的运输。而链条则适用于生产能力大、升送高度较高或较重的物料的运输。

3、斗式升送机的装、卸料

1）、装料

⑴、按装料位置可分为底部装料和中间装料两种型式

⑵、按装料方法可分为吸取装入（挖取法）和直接装入（撒入法）两种方式。吸取式装料是将物料加入升送机底部，由运动着的料斗挖取提升。它适于中小粒度或粉末状或磨损性小的物料，由于物料的阻力小，故粒度可以有较高的速度（0.8-2.0米/秒）。而撒入法则是将物料直接撒入运动着的料斗而被提升。它适于大块或磨损性大的

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物料，一般料斗采用紧密布置，故其速度较小，一般不超过

1.0米/ 秒。

故极距 L 895 n

从上式可见：极距（L ）的大小只与鼓轮的转数（n ）有关,

则LJ,而离心力F 与重力G 的比值（-）T 。相反，n J, G

J,则 Lto 综上所述，极距的实际意义就在于它可以校核斗式升送机的卸 料方

式。同时，当决定了卸料方式后，就可根据极距的大小来决定转 数和驱动轮的半径的范围。

经实验和研究结果：

① 、在转数较高，L 〈 r b 时，亦即当极点的位置在驱动轮的圆 周以内时，离心力F 就大于重力G,这时物料就在斗内向着它的外壁 运动，从而使料斗作离心式卸料。

② 、当转数较低，L 〉 r b 时，即F 〈G,则料斗作无定向自流 式卸料。 ③ 、若转数适中，L 接近r b 时，即F 接近G,则料斗作定向自 流式卸

料。

⑵、卸料管的安装

2）、卸料

⑴、卸料方式

根据物料在经过上鼓轮时所受离心力的大小可分为离心式、无 定

向自流式和定向自流式等三种形式。

因物料在料斗中除受 重力G 作用外，还将受到离 2

心力F 的作用，F m 仝 r

式中：m ——料斗内物料的质量（千克） r ——回转半径，即料斗内物

料重

（米）

v ――料斗内物料重心的运动速度（米/秒）

这两个力的合力R 的反向延长线与鼓轮的垂直半径相交与E,我 们

就把E 称作极点，把E 点到鼓轮中心O 的距离称为极距（L ） 。

在相似AAEO 和AAFR 中，有

OB : OA OB L

r

心A 距鼓轮中心O 的距离 L,OA mg 2~ mv =FR : AF

=r , gr 2 v =AP :AF AP=G,AF=F 2 gr

v

在圆周运动中有

n rn 式中：n ——鼓轮的转数（转/分） 30 n T,

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卸料管的位置，要求从料斗内抛出的物料，在升送机外罩的上 部内沿

着抛物线而运动，并落在卸料流管的料槽内，物料不会撒落及 造成太多的破损。它通常由卸料角角即水平线与流管槽的起点 C 和驱动轮中心的连线之间的夹角）来决定，这个夹角大致为 30-45°, 较小值适用于干燥物料，而较大时，则适用于潮湿物料。

三、升送机的设计计算：

1、 生产能力

G 3600-v p^ （ 吨/小时）

a

其中：i ――料斗的容积（米3）

a

――两料斗的中心距（米），a=2.3-2.4 H 或a=H 丄--料斗线容积，即每米长度上可装栽的容积 （m 3/m ） a v ――牵引构件（带子或链条）的速度（米/秒）

p ——物料的堆积密度（吨/米3）

料斗的填充系数，取决于物料种类和填充方法

. 所装物料的容积

? 料斗的理论容积

对于粉状及细粒干燥物料：?二0.75-0.95

谷物：?= 0.70-0.90 水果：?= 0.50-

0.70

2、 电动机功率计算

1）、升送机的功率

GH K N 。GH （1.15 K ） （kw ）

367 v 式中：第一项为物料升送所消耗的能量及安全系数

1.15

第二项为链条运动时的阻力 G 生产能力（吨/小时） H 升送咼度（米） 式中 n ——传动效率0.8-0.9

K 。一一电动机的备用系数，一般取 §1 . 3螺旋式输送机

螺旋式输送机：是利用螺旋旋转来推动物料前进的输送设备 它适用于需要密闭运输的物料，如粉状或颗粒状的物料。

v ――链条的运动速度（米/秒）

K ——系数（其取值见下表）

2）、电动机的功率

N 电机 K g —伽)

n 1.15-1.20

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5vee.html