摘 要

由于国际贸易的快速发展，散货运输业也变得更加发达，而作为散货输送中转站的散货堆场，其工作效率也显得越来越重要。然而由于部分散货堆场因为面积限制或者经济问题，没有配备大型堆料设备，其生产效率往往不能达到要求，且成本相对较高，受益较小。

为了解决部分散货堆场堆料方式相对落后的问题，本文针对室内散货堆场设计了一种新型螺旋堆高机。该新型螺旋堆高机由一段垂直螺旋，两段水平螺旋，外加一可折叠皮带组成。且改新型堆高机工作时，允许自卸车直接卸料。比起传统的堆高作业方式，新型堆高机效率更高，安全性更高，转场灵活性更高。

本文论述了以下内容：

（1）根据散货堆场给出的具体要求，新型螺旋堆高机的总体方案设计；

（2）根据生产率要求，确定垂直螺旋段，水平螺旋段的螺径、螺距等参数，并确定皮带机构的带宽、带速等参数。

（3）对回转平台结构进行ANSYS受力分析。

关键词：散货堆场，水平螺旋输送机，垂直螺旋输送机，皮带机，堆料机

Abstract

Due to the rapid development of international trade, bulk cargo transport industry has become more developed. And the bulk cargo yard, as a bulk carrier transfer station, its efficiency is also becoming more and more important. However, due to the limited area or the economic problems, the production efficiency of bulk cargo yard often could not meet the requirements, and the cost is relatively high.

In order to solve the problem of relative backwardness of the stacking way of the bulk storage yard, this paper designs a new type of spiral stacking machine for indoor bulk storage yard. The new spiral stack machine is composed of a vertical spiral, two sections of horizontal screw, and a foldable belt. And the new type of spiral stacking machine allow direct unloading of dump truck. Compared with the traditional way of stacking, the new stacking machine has higher efficiency, higher security, and more flexible mobility.

The following contents are discussed in this paper:

(1) According to the specific requirements of the bulk container yard, the overall scheme design of the new type of spiral stacking machine is presented；

(2) According to the requirement of productivity, the parameters such as the spiral diameter and pitch of the horizontal spiral section and the vertical helical section are determined, and the bandwidth and the belt speed of the belt mechanism are also determined；

(3) ANSYS stress analysis on the structure of the revolving platform.

Key words: Bulk cargo yard, horizontal screw conveyor, vertical screw conveyor, belt conveyor, stacking machine

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第1章 绪论 1

1.1 研发背景 1

1.2 国内研究现状 1

1.3 目的与意义 1

1.4 课题研究内容 2

第2章：散货堆场新型螺旋堆高机总体设计 3

2.1 设计要求 3

2.2 结构组成 3

2.3 工作原理 5

第3章 散货堆场新型螺旋堆高机主要参数计算 7

3.1 水平螺旋段参数计算 7

3.1.1 水平螺旋段螺径、螺距、转速的确定 7

3.1.2 水平螺旋段功率计算 8

3.2 垂直螺旋段计算 9

3.2.1 垂直螺旋段螺径、螺距、转速的确定 9

3.2.2 垂直螺旋段功率计算 10

3.3 皮带机构相关计算 11

3.3.1 皮带相关参数的初步确定 11

3.3.2 驱动圆周力计算 12

3.3.3 皮带输送机构功率计算 17

3.3.4 输送带张力计算 17

3.3.5 输送带层数计算 20

3.3.6 辊子载荷校核 21

3.4 本章小结 22

第4章 回转平台设计 23

4.1 回转平台建模 23

4.2 受力分析 23

4.3 ANSYS计算 24

4.4 本章小结 28

第5章 总结与展望 29

致 谢 30

参考文献 31

第1章 绪论

1.1 研发背景

随着国际贸易的迅速增长，国际海运技术的发展呈现出新的特点，货物运输也不断地朝着散装化和集装化方向飞速发展。由于散料包装的扬尘，以及包装及包装袋成本较高等一系列原因，越来越多的散货物料被采用散装运输方式运输，而在这种潮流趋势下，各散货堆场对散货堆高机械有了更多的需求。

1.2 国内研究现状

通过查阅资料了解到^[1]：对于目前大多数专业化程度较高的大型散货堆场，其堆场一般都配备有类似斗轮堆取料机这类大型堆取料设备，用以散货的连续堆取料作业，其操作相对简单，作业效率高；而部分没有配备类似斗轮堆取料机这类大型堆取料设备的散货堆场，他们则经常通过架设长皮带进行散货堆料作业，效率较高，但皮带占地面积大，转场非常不灵活。而对于那些受空间面积原因或经济原因所限制的小型堆场和室内散货堆场，其散货堆料方式则显得相对落后。

目前，国内很多小型堆场一般通过自卸车爬上料堆卸料以达到堆料目的。而这种堆高方式存在着很多的问题：