物料输送设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及物料输送领域，具体地，涉及一种物料输送设备，更具体地，涉及 一种煤化工中用于输送半焦的螺旋式物料输送设备。
【背景技术】
[0002] 低阶煤的特点是含水量高、热值低、挥发分高，不适合长距离运输和利用，这些特 点使得低阶煤，特别是褐煤的开发和利用受到很大限制。在我国，包括褐煤在内的低阶煤存 量丰富，约占煤炭总量的40%以上，其主要分布在云南、内蒙古、东北、新疆等地。为提高这 些包括褐煤在内的低阶煤的利用价值和拓宽其应用市场，对低阶煤进行提质利用的方法之 一是对煤进行热解，以获得水分低，含碳量高，发热量高的适用于多种用途的半焦及附加值 更高的焦油。
[0003] 由于低阶煤挥发分和水分含量较高，在热解过程中产生的半焦产品强度较低，极 易在工艺输送过程中产生细粉（粒径〈〇. 5_)，而这些细粉在产品中含量过高时，对最终产 品的装卸和远途运输带来极大困难。现有技术中，输送半焦的设备由于本身和使用方法的 不当，造成细粉产生较多。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种物料输送设备，该物料输送设备能够降低物料的输 送过程中细粉的产生率。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型提供一种物料输送设备，包括筒状壳体和可转动 地位于该筒状壳体内的螺旋轴，所述输送筒状壳体具有物料进口和物料出口，所述螺旋轴 包括螺旋轴本体和螺旋叶片，该螺旋叶片缠绕在该螺旋轴本体上以将物料从所述物料进口 sin (180°-?ζ) 输送到所述物料出口，所述螺旋叶片的推料角为满足方程：~。、的锐角，其 l+cos(180 -?) 中，μ为所述物料和所述筒状壳体的内壁之间的摩擦系数，α为所述推料角，该推料角为 所述螺旋叶片的推料牙侧与所述螺旋轴本体的轴线之间的角。
[0006] 优选地，所述推料角满足50° < α < 60°。
[0007] 优选地，所述螺旋叶片的螺距不小于所述螺旋轴的大径。
[0008] 优选地，所述螺旋轴的大径不大于小径的2倍，且所述螺旋叶片外端的厚度不小 于所述小径的0.1倍。
[0009] 优选地，所述螺旋轴的大径相比所述筒状壳体的内径小2-4_。
[0010] 优选地，所述螺旋轴本体内形成有轴向延伸的冷却介质通道，并且该冷却介质通 道的孔径不大于所述螺旋轴的小径的〇. 5倍。
[0011] 优选地，所述筒状壳体上设置有密封装置和加热装置，所述密封装置分别位于所 述物料进口和所述物料出口的外侧以形成密闭输送空间，所述加热装置用于加热该密闭输 送空间。
[0012] 优选地，所述物料为半焦，所述加热装置保持所述密闭输送空间的温度在 500°C _600°C之间。
[0013] 通过上述技术方案，将推料角与根据物料和筒状壳体内壁之间的摩擦系数而定的 锐角，因此，使得螺旋叶片与筒状壳体的内壁为钝角，以避免物料由于摩擦力而卡死在螺旋 轴和筒状壳体之间，继而降低因物料被碾碎的细粉产生率，实用性强。
[0014] 本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0015] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面 的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0016] 图1是本实用新型提供的物料输送设备的机构示意图，带局部剖视；
[0017] 图2是本实用新型提供的螺旋轴的局部剖视结构示意图；
[0018] 图3是本实用新型中设计螺旋轴的模型图
[0019] 图4是本实用新型中β角与摩擦系数之间的函数图。
[0020] 附图标记说明
[0021] 1 壳体 2 螺旋轴
[0022] 3 密封装置 4 加热装置
[0023] 5 进气系统 6 冷却系统
[0024] 7 驱动机构 8 支架
[0025] 9 球形物料
[0026] 11 物料进口 12 物料出口
[0027] 21 螺旋轴本体 22 螺旋叶片
[0028] 31 密封壳体 32 密封料
[0029] 51 氮气进口
[0030] 53 氮气通道 61 冷却水进口
[0031] 62 冷却水出口 63 冷却介质通道
[0032] 71 电机 72 传动机构
[0033] H 螺距 h 厚度
[0034] D0 内径 D1 小径
[0035] D2 大径 D3 孔径
[0036] α 推料角
【具体实施方式】
[0037] 以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处 所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0038] 在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如"上、下、左、右"通常 是以附图方向的图面方向而言。"内、外"一般情况下是指相应部件轮廓的内和外，在轴状部 件中则定义接近轴端的方向为外侧，远离轴端的方向为内侧。
[0039] 如图1和图2所示，本实用新型提供一种物料输送设备及其设计方法，该物料输送 设备为的输送方式为螺旋输送，其包括筒状壳体I (例如圆筒状）和可转动地位于该筒状壳 体1内的螺旋轴2,筒状主体1通过支架8进行安装和固定，螺旋轴2通过驱动机构7进行 驱动。输送筒状壳体1具有物料进口 11和物料出口 12,螺旋轴2包括螺旋轴本体21和螺 旋叶片22,该螺旋叶片22缠绕在该螺旋轴本体21上以将物料从物料进口 11输送到物料出 口 12,从而实现物料输送。
[0040] 其中，为了实现本实用新型的目的，即通过设计物料输送设备来降低输送过程中 的细粉的产生，本实用新型的实用新型人从发生细粉的根源出发，即防止物料被卡止在螺 旋轴2和筒状壳体1之间而被碾碎而产生细粉，具体地，如图3和图4所示，本实用新型的实 用新型人通过研宄发现，物料在通过螺旋输送方式的输送过程中，发生细粉的一个重要问 题在于螺旋叶片22与筒状壳体1的内壁的夹角β过小，从而导致物料颗粒发生自锁现象， 此时，物料颗粒被卡在螺旋叶片22与筒状壳体1的内壁之间，无论推力多大都无法前进，直 至被压碎为止，从而产生细粉。
[0041] 针对这一问题，本实用新型通过对该螺旋叶片22与筒状壳体1的内壁夹角进行优 化，从而有效降低螺旋输送过程中的细粉产生。
[0042] 具体地，螺旋叶片22的设计原理如下：
[0043] 如图3的模型图所示，以球形物料9为例，假设螺旋叶片22的纵剖面与筒状壳体1 的内壁之间的夹角为β，则螺旋叶片的推料角a，g卩，螺旋叶片22的推料牙侧与螺旋轴本 体21的轴线之间的角，其中推料牙侧为螺旋叶片22负责推料一侧的牙侧，即螺旋叶片22 远离物料进口 11的一侧与该轴线所呈的角度。因此，通过得出该推料角α能够制造出相 应的螺旋轴2。其中β = 180° -α，即与α角互补。其中两个接触点对球形物料9的正 压力分别为Fl和F2,摩擦力分别是Π 和f2,球形物料9的半径为r。
[0044] 根据力矩平衡原则，球形物料9在推板推力下不发生滚动的平衡条件是：
[0045] F2rsin β = f2r (1+cos β )
[0046] 由此推算得到球形物料9与筒状壳体1的内壁之间的临界摩擦系数为：
[0047]
【主权项】
1. 一种物料输送设备，包括筒状壳体（1)和可转动地位于该筒状壳体（1)内的螺旋轴 (2)，所述输送筒状壳体（1)具有物料进口（11)和物料出口（12)，所述螺旋轴（2)包括螺旋 轴本体（21)和螺旋叶片（22)，该螺旋叶片（22)缠绕在该螺旋轴本体（21)上以将物料从 所述物料进口（11)输送到所述物料出口（12)，其特征在于，所述螺旋叶片（22)的推料角 (a)为满足方程：
的锐角，其中，U为所述物料和所述筒状壳体（1)的 内壁之间的摩擦系数，a为所述推料角，该推料角为所述螺旋叶片（22)的推料牙侧与所述 螺旋轴本体（21)的轴线之间的角。
2. 根据权利要求1所述的物料输送设备，其特征在于，所述推料角（a)满足 50。彡a彡 60° 〇
3. 根据权利要求1所述的物料输送设备，其特征在于，所述螺旋叶片（22)的螺距（H) 不小于所述螺旋轴（2)的大径（D2)。
4. 根据权利要求1所述的物料输送设备，其特征在于，所述螺旋轴（2)的大径（D2)不 大于小径的2倍，且所述螺旋叶片（22)外端的厚度（h)不小于所述小径（DD的0. 1 倍。
5. 根据权利要求1所述的物料输送设备，其特征在于，所述螺旋轴（2)的大径（D2)相 比所述筒状壳体（1)的内径0U小2-4mm。
6. 根据权利要求1所述的物料输送设备，其特征在于，所述螺旋轴本体（21)内形成有 轴向延伸的冷却介质通道（63)，并且该冷却介质通道（63)的孔径（D3)不大于所述螺旋轴 ⑵的小径仇）的0? 5倍。
7. 根据权利要求1所述的物料输送设备，其特征在于，所述筒状壳体（1)上设置有密封 装置（3)和加热装置（4)，所述密封装置（3)分别位于所述物料进口（11)和所述物料出口 (12)的外侧以形成密闭输送空间，所述加热装置⑷用于加热该密闭输送空间。
8. 根据权利要求7所述的物料输送设备，其特征在于，所述物料为半焦，所述加热装置 (4)保持所述密闭输送空间的温度在500°C-600°C之间。
【专利摘要】本实用新型公开了一种物料输送设备，包括筒状壳体和可转动地位于该筒状壳体内的螺旋轴，输送筒状壳体具有物料进口和物料出口，所述螺旋叶片的推料角为满足方程的锐角。即将推料角与根据物料和筒状壳体内壁之间的摩擦系数而定的锐角，因此，使得螺旋叶片与筒状壳体的内壁为钝角，以避免物料由于摩擦力而卡死在螺旋轴和筒状壳体之间，继而降低因物料被碾碎的细粉产生率，实用性强。
【IPC分类】B65G65-46
【公开号】CN204473913
【申请号】CN201520002738
【发明人】陈爱国, 顾佥, 陈薇
【申请人】神华集团有限责任公司, 北京低碳清洁能源研究所
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年1月4日