试析碾米机螺旋输送器设计

鸦鸦

试析碾米机螺旋输送器设计

　　[论文关键词]螺旋输送器 导程 砂辊槽型 间隙 光洁度 
　　[论文摘要]碾米机是我国主要的粮食加工设备之一，碾米机的主要零件螺旋输送器简称“螺旋头”，其性能的优劣将直接影响整个碾米机的加工效率，所以在整个碾米机的设计中非常重要，将通过八个方面探讨碾米机螺旋输送器的设计和有关技术关键。 
　　 
　　随着我国现代化大规模粮食加工厂的逐渐增多，迫切需要相应的粮食加工设备来满足当前形势发展的需要。碾米机作为我国主要的粮食加工设备之一，在粮食加工中起到举足轻重的作用，其主要零件螺旋输送器的设计更为重要，下面将简要介绍碾米机螺旋输送器设计方法。 
　　 
　　一、直径 
　　 
　　螺旋输送器的直径是设计中首先要确定的，直径设计非常简单，主要应该遵循螺旋输送器的外径与砂辊或铁辊的外径基本一致的原则。这是因为螺旋输送器螺齿的底径，要与砂辊或铁辊头端(锥型小头)直径保持一致。设计时根据砂辊或铁辊头端直径确定即可。 
　　 
　　二、导程 
　　 
　　螺旋输送器的导程=螺距x头数。螺距根据所需产量而定，螺距越大则输送速度越快;但螺距太大时螺旋面的斜度较大，产生的轴向推力就较小;如螺距过小，则影响输送量。碾米机螺旋输送器的螺距一般为20－70 mm，常用螺距为40－60mm。 
　　 
　　三、头数 
　　 
　　头数根据砂辊槽型或铁辊筋的情况以及产量需要进行选择。如NF14或PM 14喷风米机的铁辊筋或砂辊筋设计为2道，螺旋上凸出的螺齿就为2条，也称2头螺旋， NS18型砂辊碾米机的砂辊槽为3道，螺旋输送器就为3头螺旋。立式碾米机的砂辊为光辊时(无砂辊槽)，则按设计的米刀排列数来选定螺旋输送器的头数。一般情况下铁辊碾米机铁辊为2- 4条筋，螺旋输送器通常也为2个头或3个头。如铁辊(抛光辊)为4条筋时，一般情况螺旋输送器为2个头，产量很大时，可选择4个头。 
　　 
　　四、槽型 
　　 
　　目前，螺旋输送器的槽型以“梯型”居多，少数为“直槽型”。在实际工作中，由于螺旋输送器靠外部分所受的压力较大，相应磨损的也较快。因此，对“直槽型”与“梯型”进行比较，就可发现“直槽型”是更适合于碾米机与抛光机的螺旋输送器。这样可确保螺旋输送器在碾米室内产生足够轴向推力的同时又能增加输送量。螺旋输送器的筋厚度可为5-20mm，厚度过小虽能增加输送量，但影响螺旋输送器的使用寿命;如厚度过大虽可延长使用寿命，但对输送量有不利的影响。因此碾米机螺旋输送器的厚度通常选择8-12mm另外螺旋输送器的螺齿高度，按输送量选择20-40mm. 
　　 
　　五、长度 
　　 
　　螺旋输送器长度一般要大于或等于进料座内进料衬套，即长度尺寸等于或大于进料口宽度加上一个螺距，才能保证螺旋输送器的输送功能。螺旋输送器在实际工作中的磨损是有方向性的，靠近碾米机出口端方向与螺旋输送器推力而磨损比较快。设计时需要考虑如何提高螺旋输送器的使用寿命，当螺旋输送器一边磨损后，换个方向也可以使用，这样才有利于降低用户使用成本。这就需要前端面的螺旋线与尾端面的螺旋线完全对称，即确保与砂辊、铁辊或抛光辊联接时的一致性，才能保证产量不受影响。轴向进料螺旋输送器由于没有径向进料口的空档，长度尺寸通常比径向进料螺旋输送器要小。因此，径向进料的螺旋输送器的长度必须等于螺旋导程(约等于进料口的宽度)或者是导程加上1- 2个螺距之和。可换方向使用的螺旋输送器长度，可按下列公式进行计算(仅供参考)。 
　　L=S2或L=S1+S2; S2=S1x4 
　　式中，L为螺旋输送器长度，mm; S1为螺距，mm；S2为螺旋导程，mm; A为螺旋输送器头数。 
　　以NS18型砂辊碾米机的螺旋输送器为例，日前的情况是螺距S,为50 mm;螺旋输送器头数为3个;螺旋导程S2=S1xA = 50 x 3= 150 mm;螺旋输送器长度L为158 mm。由于采用以上螺旋输送器长度，两端的螺旋起点与螺旋输送器上键槽相对位置不一致(螺旋输送器与砂辊接触是有方向性的)，如螺旋输送器与砂辊安装后方向角度产生误差，将直接影响碾米机的产量和增加碎米。因此以上的螺旋输送器不能调头使用。如要调头使用，还需按螺旋输送器另一头方向和砂辊所需角度，增加新的键槽。 
　　如按介绍的螺旋输送器长度计算公式设计，不需增加新的键槽，就可调头使用。

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　　螺旋输送器长度L=S2=S1x4=150 mm；
　　或者L=S1+S2=S1+S1 xA=50+50x3=200 mm·
　　
　　六、间隙
　　
　　国内以前的碾米机、抛光机的螺旋输送器与进料衬套的间隙大多为2mm，这种模式主要是沿袭过去30-5A.NS18.NF14等碾米机螺旋输送器的生产方法。当时品种比现在少，批量很大，制造成本较低，采用金属模浇铸，激冷后使螺旋输送器的螺旋面有2-4mm厚度的“白口层”，从而提高了螺旋输送器的使用寿命。由于2mm的间隙同糙米(大米)的厚度尺寸相似(糙米的外型尺寸为长50-10.4mm.宽2.0-3.4mm、厚1.1-2.4mm)，在设备运转时，大米(糙米)完全可能进入螺旋输送器外径与进料衬套的间隙，这时就比较容易产生碎米。随着生产时间的延长，如卧式碾米机或抛光机进料衬套下部会严重磨损，产生的间隙就会越来越大，产生碎米的几率也相应增多。如果将间隙控制在0.5-0.1mm，这样也可以控制大米不进入螺旋输送器的外径。但是当螺旋输送器长时间(约半年左右)工作后，进料衬套的磨损就会扩大间隙，同样会发生大米进入不该进入的间隙中而产生碎米。如果间隙过大，则减少了螺旋面与大米的接触面，影响产量。国外许多碾米机或抛光机的螺旋输送器与进料衬套间的间隙为3.5-5.0mm，实践说明这样的间隙比较合理，可以使大米在螺旋输送器中运动时，避免与间隙面硬行摩擦，使大米横断面这个最容易产生碎米处得到了保护，因此产生碎米少，在进料衬套适当正常磨损后也不影响碾米或抛光的工艺效果。
　　
　　七、光洁度
　　
　　制造碾米机和抛光机螺旋输送器时，要求光洁度越高越好。因为在输送物料过程中，螺旋输送器光洁度越高，大米与螺旋输送器表面摩擦系数就越小，工作时的输送量就越大。螺旋输送器使用过程中，大米会对螺旋输送器的表面产生一定的磨损，螺旋输送器靠推力方向的表面在磨损后，就会出现一些不规则的形状，破坏了原有的螺旋曲线和表面光洁度，从而影响输送量。因此需要提高螺旋输送器表面光洁度与硬度。
　　
　　八、材料
　　
　　在新产品试制过程中，螺旋输送器可选择普通铸铁H T 200简单加上，或者用钢管与其他扁钢焊接成形后打磨;批量生产时，则需要选择耐磨性能较好的铸铁。最理想的是国家有关部门尽快制定并落实碾米机系列化，统一配件(包括螺旋输送器)标准。这样采用普通铸铁进行金属模浇铸后的螺旋输送器就能在全国通用，以降低制造成本，提高产品质量，方便用户，节省能源。
　　
　　九、结束语
　　
　　本文主要从八个方面详细介绍了螺旋输送器的设计方法和关键技术，利用上述方法即可方便快捷完成碾米机螺旋输送器的设计。