为探明螺旋输送机卸料口流量脉动产生的原因,基于离散单元法(DEM)模拟球形颗粒在螺旋输送机中的流动过程,对螺旋周期结构和颗粒周期流动进行分析,得出了流量脉动产生的原因并提出了降低流量脉动的方法。结果表明料槽中颗粒的周期性不均匀分布和螺旋面对颗粒的周期性阻挡造成了流量脉动;不同结构形式的螺旋输送机卸料口流量脉动对比为无轴螺旋输送小于有轴螺旋输送,双轴螺旋输送小于单轴螺旋输送,斜卸料口结构小于正常卸料口结构;所提斜卸料口双轴螺旋输送的脉动值(1.14)与普通螺旋输送(2.25)相比降低了49.33%,基本实现了螺旋输送机卸料口颗粒的稳定流出。

对双螺旋输送机进行了离散元仿真,研究其在运输不同黏度物料时,不同参数和结构对其性能的影响并对现象产生的原因进行分析。分析结果表明适当的增大双螺旋输送机的螺旋转速和填充率可提高其输送能力;当输送机运输黏性物料时,两螺旋叶片间应采用大交叠量,错位量为半螺距的结构设计;当输送机运输无黏性物料时,两螺旋叶片间应采用无交叠量,错位量为半螺距的结构设计;双螺旋输送机更适合运输黏性物料;由于颗粒间的团聚作用,使得颗粒间碰撞以及颗粒和外壳间摩擦作用减小,颗粒的轴向平均速度增大,使得输送机整体功率消耗下降,输送量上升;颗粒间的团聚作用会在输送机底部形成空穴,所以其填充率不宜过大。以上结果可为双螺旋输送机工况选择和结构设计提供参考。

结合盾构施工过程液压系统工作效率情况,对盾构机螺旋输送机液压系统原理图进行分析研究。首先以螺旋输送机液压原理图为基础,建立工作原理数学模型,通过对数学模型的推导得出螺旋机液压系统工作特征和效率计算公式,然后将案例所选盾构机相关参数代入公式得出此液压系统理论上的工作效率。然后利用仿真软件对螺旋机液压系统进行建模,通过AMESim仿真模型对液压系统进行仿真分析,得出各工作压力下液压系统的工作效率。最后对理论计算的工作效率和仿真分析的工作效率进行对比分析,得出案例所选盾构机液压系统工作效率情况的结论,结合此结论指导盾构机的设计、生产和施工。

以土压平衡盾构机螺旋输送机液压系统作为研究对象,介绍螺旋输送机的工作原理,阐述螺旋输送机液压系统和各个辅助执行机构的调试工作,并结合各液压元件工作原理,详细说明调试工作和具体调试步骤,可为土压平衡盾构机的螺旋运输机的调试工作提供参考。

为研究螺旋输送机工作表面摩擦因数对颗粒输送动力学特性的影响,采用离散单元法建立了螺旋输送机的三维离散元数值模型,分析不同表面摩擦因数下颗粒输运速度、作用力矩和作用能量。研究结果表明:随着表面摩擦因数增加,颗粒平均速度变化不大,但速度波动呈先增大后稳定趋势;随着表面摩擦因数增加,作用在内圆柱面和螺旋面上的力矩和能量均呈现增大趋势,力矩和能量的波动更加剧烈;作用在螺旋面上的力矩和能量要远大于作用在内圆柱面上的力矩和能量。合理降低螺旋面的表面摩擦因数可减小输运振动,提高螺旋输送机输运效率。

利用规范公式计算得到的生产率往往与实际值相差较大，主要原因是简化了平均轴向速度的计算，以及没有考虑颗粒群在运动过程中的体积效应。为了较为精确地计算生产率，基于散体力学，考虑螺旋面和颗粒群升角的径向变化，对颗粒群角速度与半径之间的函数关系式进行了修正，并在此基础上推导了平均轴向速度和生产率的计算公式。最后将具体的垂直螺旋输送机模型代入该公式中进行计算，并将计算结果与实验值和规范公式的计算值进行比较，结果表明：推导公式的计算结果与实际值更加接近。

螺旋输送机的螺距结构对其性能影响较大,在等螺距的使用中,如果结构参数选取不当,可能引起出料口方向的物料不均匀。为了解决该问题,采用变螺距设计方法,基于EDEM软件定量分析了性能指标的变化。结果表明：在保证输送量的同时,相比等螺距,指数型对应的能量耗散降低24.11%;科研工作者设计螺距对应的能量耗散相比等螺距降低30.90%,而平均质量流量和平均颗粒速度分别下降19.29%、22.88%,下降率最高;抛物线型对应的平均质量流量和平均颗粒速度,与指数型相比略有升高,但其能量耗散相比指数型更高。最后对输送性能较佳的指数型方法,设计了变螺距参数界面,能够得到不同型号输送机的变螺距结构参数。研究成果对变螺距的设计与研究具有一定参考意义。

螺旋输送机在散料装卸和运输中起着关键性作用,而且有向大倾角输送方向发展的趋势。大倾角螺旋输送机中物料重力的影响使运动机理变得更为复杂,亟待研究。首先建立了简化的运动模型,分析了单个颗粒的运动特性。然后运用单质点法,推导出大倾角螺旋输送机物料输送的临界转速、轴向速度公式。接着给出生产率的计算模型。最后,通过理论计算值和相关实验数据的对比,表明计算模型能准确预测实际生产率。研究内容能帮助掌握大倾角螺旋输送机复杂的工作机理,优化机器性能,为新机型的研制和设计提供更加可靠的依据。

螺旋输送机是散状物料常用工具。文中讨论了螺旋输送机设计中几个值得关注的问题，即螺旋叶片、结构布置、设计计算。

螺旋输送机系统在盾构机施工中扮演着重要角色，其性能好坏直接影响着盾构机出渣效率及整机掘进作业效率。该文就某型盾构机在施工中因液压核心系统发生的严重故障而进行因地制宜的改造进行梳理与探讨，在液压和电气两个方面进行了改动探索与实践，供业内同行参考。