课-食品机械与设备4-食品输送机械与设备 (2)

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料，适合将松散的粉粒状物料由低位置提升到高位置的另一台机械上、它的占地面积小，提升高度大（一般7～10m），有良好的密封性，但过载较敏感，必须均匀进料。

倾斜式斗式升运机结构示意图。

此种升送机的料斗槽固定在牵引链带上，属于链带斗式升送机。为了能改变升送机的高级以适应不同情况的需要，在机上安装有可拆的链节，使升送机可以缩短与伸长，支架也是可以伸缩的，用螺钉固定，图中支架有垂直的(支架lA)，有些工厂也有做成倾斜的(支架2A)，固定在外壳中部，下部用活动轮子，这样使升送机机动灵活，在车间设备排列组合，组织生产时有好处。

垂直皮带斗式升送结构示意图。

斗式升送机中各个料斗，以后壁(背部)固接到带子上，而在链带式升送机中，则链条即可固接到盛斗的后壁上。也可以固接到料斗的例壁上，但只有双链式才行。

图为料斗在牵引构件上的布置简图。它是根据被运送物料特性，使用场合和料斗装载和卸载的方法来决定的。如安置在打浆机、预煮机、分级机等前面的升送机，在相同的生产能力情况下，还是以料斗密接的为好，这样可以使进料更连续均匀些，有利于各种机械的控制及使用效果。

斗式升送机的装料方法分为吸取装入即挖取法，和直接装入即撒入法两种。

挖取法是物料由下部进料加入底部而被运动着的料斗所挖取提升。这种方法适用于中小块度或磨损性小的粒状物料。由于阻力较小故料斗可以有较高的速度(0.8～2.0米／秒)。

撒入法即物料由下部进料口直接加入到运动着的料斗。这种方法适用于大块和磨损性大的物料，一般其料斗是密接的布置，其速度较低(不超过1米／秒)。

斗式升送机的卸料方法有三种型式：①离心式，②无定向自流式，②定向自随式。

离心式：适用于物料提升速度较快的场合，一般在1～2米／秒左右，利用离心力将物料抛出，斗与斗之间要保持一定的距离。同时它适用于粒状较小而且磨损性小的物料。

无定向自流式：适用于低速下运送物料，速度为0.5～0.8米／秒，物料沿前一个料斗的背部落下，因此斗与斗之间紧密相连，它适用于提升大块、比重大、磨损性大和易碎的物料。

定向自流式：是利用离心力和物料的重力进行卸料，这种升送速度也很低，一般在0.6～0.8米／秒，适用于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。

由于离心式卸料是利用料斗通过顶部驱动轮所产生的离心力的作用来进行卸载，而被运送物料则直接落入升进机外罩上部的卸载流管中，故为了保证卸料的正确进行，避免物料撒落，必须正确地选择下列参数：(1)料斗的运动速度，(2)驱动轮的直径，(3)卸载流管的安装位置，(4)料斗的节距。

从图可知，料斗未接近鼓轮之前，斗作直线等速运动，其中物料只受重力P=mg的作用，当料斗到达鼓轮上时，除受重力外，还有离心力作用

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米

V＝1～2m/s

V＝0.4～0.6m/s

V＝0.6～0.8m/s

F?mv r2式中 m——料斗内物料的质量

v——料斗内物料重心的运动速度(米／秒)

r——回转半径，即料斗内物料重心A至轮中心O的距离(米) g——重力加速度(米／秒2)

这两个力的合力R的大小和方向都随着料斗的回转进程而改变，但在这个位置上，合力R的向量与驱动轮的垂直中心线相交于一点B，这点叫做极点，从极点P到驱动轮中心之间的距离称为极距。从三角形ABO和AFR的相似关系中可以看出：

Lr?PF?mgv2mr?gr v2L?gr2 v2将v＝?rn/30代入：L=895/n2

从上式可见，极距的大小只与驱动轮(或链轮)的转速有关，随着转数n的增大，极距将减小，而离心力与重力相比(F/P)则逐渐增大，当n减小时，F/P值减小，L值也要增大。

极距L的实际意义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可根据极距的大小来决定n值和驱动轮半径r的范围，所以极距是决定升送机转速n及驱动轮半径（链轮回转半径rb和料斗外缘半径ra）等参数的主要因素。

经过实验和研究结果，在L≤rb时，亦即当极点的位置在驱动轮的圆周以内时，离心力F既大于重力P，这时物料都要在斗内向着它的外壁运动，从而使料斗作离心式卸载。

当速度较低时，L≥ra即极点在料斗外部边缘的圆周外，此时F＞P则料斗作定向自流式卸载。

当速度中等时，即rb＜L＜ra，则料斗作无定向自流式卸载。

由此可见，要使料斗按一定的形式进行卸载，必须按公式来决定驱动轮的转速或驱动轮的直径范围。例如在罐头车间采用斗式升送机运送果蔬物料，要求尽可能没有机械伤，所以一般不采用离心式卸载方式、因转速高，离心力大，会使物料抛得很远。或者当物料还没有从斗中卸出时，斗就转过了驱动轮，而使物料抛到机架下面。因此一般要求转速较低的自流式卸载为宜。

对于卸载流管的位置，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，并落入卸料流管的料槽内，物料不会撤落及造成太多破碎。它通常由卸载角?来决定，?角即水平线与流管槽的起点A和驱动轮中心的连线之间的夹角，这个夹角大致为30～45o，较小值适用于干燥物料，而较大值适用于潮湿物料，在罐头生产车间潮湿物料较多，所以一般?＝40o左右。

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二、斗式提升机的主要构件 1、料斗

料斗是升送机的承载构件，随着被运送物料的性质和升送机构造特点，有三种不同形式的料斗，有圆柱形底的深斗和浅斗及尖角形斗。

深斗的斗口呈65o的倾斜，深度较大。用于干燥的，流动性好，能很好地撒落的粒状物料的输送。

浅斗的斗口呈45o倾斜，深度小，用于潮湿的和流动性较差的粒状物料，由于倾斜度较大和斗浅，因此使斗能更好的倾倒。

深斗与浅斗都有圆柱形的底部，它在升送机上的排列要有一定间距，其节距，即两个盛斗间距为2.3—2.4h(h为斗深)。斗是用2—6毫米的不锈钢板或薄钢板或铝板等焊接，铆接或冲压而成。

尖角形料斗，它与上述两种斗不同之处是斗的侧壁延伸到板外，使成为挡边，卸料时物料可沿一个斗的挡边和底板所形成的槽卸出，这种斗用于密集布置定向自流式卸料，适用于粘稠性大和沉重的块状物料运送，斗间一般没有间隔。在食品工厂中大多采用浅斗。

料斗的主要参数是它的形式和主要几何参数(斗宽B，伸距A，容积v，高度h)可查有关产品目录。

2、牵引件

升送机的牵引构件，可用胶带和链条两种，胶带和带式运输机相同。料斗用特种头部的螺钉和弹性垫片固接在带子上，带宽比料斗的宽度大35～40毫米。

链条常用的是板片或衬套链条或衬套式滚子链条。其节距有150毫米，200毫米，250毫米等，当料斗的宽度为160～250毫米时，用一根链条固接在料斗后壁上，深斗和浅斗可用角钢以螺钉固接在链上。

牵引构件的选择，取决于升送机的生产率，升送高度，物料的特性。胶带主要用于中小生产能力工厂以及中等提升高度，适合于体积和比重小的粉状、小颗粒等物料的运输。链条则可适用于高生产率，及升送高度较高和较重的物料运输。

三、主要的工艺计算 1、生产能力

吨/小时

传动效率一般取0.8～0.9

G?3600?i?v???? a式中 i——料斗容积(米2)，由斗的尺寸决定

a——两个料斗中心距(米)，可取a＝2.3～2.4h(h为斗高度)连续布置的斗a＝h

i/a——料斗线容积，即每米长度上可装载的容积(米3／米) v——牵引构件(带子或链条)速度(米／秒) ?——物料的堆积密度(吨／米3)

?——料斗的充填系数，决定于物料种类及充填方法

??斗的实际平均装填容积

斗的理论容积对于粉状及细粒干燥物料 ?＝0.75～0.95 谷物 ?＝0.70～0.90

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水果 ?＝0.50～0.70

计算时，一般先确定斗的尺寸，求得i/a，依公式求出v，然后选定驱动轮半径r，求得n，再校核极距L等。

2、电机功率

主要消耗于两项：

1000?9.8G?HK?G?H?K??P0?3600?K1?2???1.15?2?

1000v?367?v??式中 第一项为物料升送所消耗能量及安全系数1.15

第二项为链带运动时的阻力 G——生产能力(吨／小时) H——升送高度(米)

v——链带运动速度(米／秒) K1——安全系数

K2——系数(表中选取)

第三节 螺旋输送机

一、螺旋输送机原理、结构和应用 螺旋输送机又名“搅龙”，它是一种不带挠性牵引构件的连续输送机械，主要适用于需密闭输送的粉状和颗粒状物料以及小块状物料，多用于短距离的水平输送，一般在30m以下。螺距相等的输送机主要用于运送物料等。螺距不等时，则用于运输的同时又可产生挤压力，如在绞肉机，压汁机等中作螺旋供料用。

它利用旋转的螺旋将被输送的物料在固定的机壳内推移而进行输送，物料由于重力和对于槽壁的摩擦力作用，在运动中不随螺旋一起旋转，而是以滑动形式沿着物料槽移动，其情况好像不能旋转的螺母沿着旋转的螺杆作平移运动一样。

螺旋式输送机的结构如图，主要是由料槽9及支持于轴承2、4的螺旋5所组成。3、7为进料口和出料口，出料口可沿机器的长度方向安装多个并用平板闸门启闭，只有其中一个卸料，传动装置可以装于槽头或槽尾。

它的优点：

(1)构造简单，横截面的尺寸小，制造成本低。 (2)便于在若干位置进行中间加强、装料和卸载。 (3)操作安全方便。 (4)密封好。 它的缺点：

(1)在运输物料时，物料与机壳和螺旋间都存在摩擦力，因此单位动力消耗较大。

(2)由于螺旋叶片的作用，可使物料造成严重的粉碎及损伤，同时螺旋叶片及料槽也有较严重的磨损。

(3)运输距离不宜太长，一般在30米以下，过载能力较低。

因此，它适用于短距离的输送粉状、粒状和小块状的物料。而且多用于水平的运输，用于倾斜输送时，其倾角一般应小于20o。

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二、主要构件 1、螺旋

它可以是右旋或左旋的，单线、双线或三线的，一般都是做成单线的。螺旋叶片形状可分为实体、带式、叶片式和成型等四种。

螺旋叶片大多是由厚4～8毫米的薄钢板冲压而成的，然后互相焊接或铆接到轴上。带式螺旋是利用径向杆柱把螺旋带固定在轴上。有些螺旋是用宽的钢带经过链形轧辊轧成的一个没有接头的整螺旋体。在一根螺旋转轴上，有时可以一半是右旋的，一半是左旋的。这样可将物料同时从中间输送到两端或从两端输送到中间，根据需要进行设计。

2、料槽

它是由3～8毫米厚的不锈钢或薄钢板制成和带有垂直侧边的U形槽，为了便于连接和增加刚性，在料槽的纵向边缘及各节段的横向接口处都焊有角钢，料槽有时也用木板制成，其半圆形槽底包有铁片，每隔2～3米设支架一个，槽用可拆卸的盖子盖在上面。

料槽的内直径要稍大于螺旋值径，使两者之间有一间隙。螺旋和料槽制造和装配愈精确，间隙可愈小。这对减少磨损和动力消耗非常重要，一般间隙为6.0～9.5毫米。

三、主要的工艺计算

螺旋运输机的计算内容主要是：根据给定的生产能力G，求出螺旋直径D，转数n和电动机功率等。计算前必须具备下列的原始参数

(1)输送物料的名称、最大块度和温度、含水率、粘度、磨擦性、腐蚀性等

(2)输送物料的堆积密度?(吨／米3) (3)要求的输送量G(吨／小时)

(4)输送的长度或高度(米)及布置形式

(5)工作环境(露天或室内，干燥或潮湿，灰尘多少，环境温度) 1、螺旋面型的确定

当运送干燥的小颗粒或粉状物料时，宜采用实体螺旋这是最常用的型式 运送块状的或粘滞性的物料时，宜采用带式螺旋。

当运送韧性和可压缩性的物料时，宜采用叶片式或成型的螺旋，这两种螺旋往往在运送物料的同时，还可以对物料进行搅拌，揉捏及混合等工艺接作。

2、螺旋直径和生产能力计算

转/分

见书中表9－10，K1项

螺旋直径与物料粒度关系见P246

见书中表9－10，K2项

G?3600F?v???3600?D24???C?s?n?? 60?60??D24?s?n???C??

式中 F——料槽内物料的断面积(米2) v——物流速度(米／秒)

?——物料的堆积密度(吨／米3) D——螺旋输送机的螺旋直径(米) ?——物料的充填系数

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