1绪论
1.1 概述
地球上蕴藏着许多的矿产资源，矿产资源可分为：能源矿产资源和非能源矿产资源，能源矿产资源主要有煤炭、石油和天然气，非能源矿产资源主要有铜、铝和磷酸盐等，无论是能源矿产资源还是菲能源矿产资源，它们中的多数都埋藏于地下。对于矿产资源，井下开采是用的最多的一种方法。据统计，我国有60%的有金属、90%的煤炭都是用此种方法进行开采。井下开采必须要注意的是要保持巷道的稳定性，避免岩石的坍塌威胁到矿井工作人员的安全，因此在巷道掘进过后要对其进行一定的支护。随着70年代喷浆机械手的研制成功，锚喷支护已被广泛应用，锚喷支护大多数采用混凝土作为原材料，将一定比例的砂石、水泥和水进行混合搅拌后，通过输送机输送至喷浆机中，再以压缩空气为动力，使混合后的混凝土沿着管子送至喷口处，并以高速度喷射，以此来对巷道进行支护。混凝土喷浆设备在工程建筑、矿山、隧道、地铁等许多地方都应用的非常广泛。喷浆机又可以分为干喷和湿喷两种类型，从前，大多数采用的是干喷技术，但近几年来，干喷技术已经不能满足生产的需要，且危害技术人员的健康，干喷技术将逐渐被湿喷所代替。
春暖花开 亚洲进行湿式喷浆之前，必须将混合好的混凝土送至喷浆机处，过去主要是由人工进行混凝土的混合与搅拌，即在进行混凝土喷射时，工人需要进入料车，向连续喷射的混凝土喷射机进行加料。人工进行加料有许多缺点：
1、工人向料车内加料时需站在料车内，易失去平衡，造成工伤事故。且速凝剂、粉尘等对工人身体健康会产生一定的影响。
2、人工加料的工作效率低，而机械化的喷浆设备的作业量较大，人工作业与机械化喷浆机不能匹配，会降低其作业量。
因此，发展一种自动上料设备向喷浆机进行给料对降低工人劳动强度、提高工作效率和提高井巷施工的速度有重要的意义。 1.2国内外喷浆上料机构的研究现状
在第三次工业革命之后，社会各方面的发展迅猛，各行业的水平也越来越高，产品变得更加机械化、智能化。上料机在运输方面的作用日益突出，并且自动上料机因其自动化程度高、工作效率高、节省体力所占的地位更是不断提高。无论是从实用性还是经济型方面看，
自动上料机都在运输方面发挥了巨大的作用。
目前，一些科学技术处于发展前沿的国家，在许多工业部门都已经不同程度的使用了自动上料机，并且，这个已经形成了较为完整的独立体系，而且还实现了生产的自动化、机械化。代表的有瑞士制造的310型可移动式皮带上料机构，这类的上料机是利用滚轮驱动来实现移动的，其进料口是可以调节的。还有美国Eimco公司的喷浆机械手，主要是采用带有倾角的皮带输送机来进行上料。国外自动上料机主要是着重向着食品自动上料机方向发展，且发展趋于大型化、专业化、高速化。在一些发展中国家，关于自动上料机构的研究也一直在继续，目的是提高物料输送的生产效率与减轻工人的劳动强度。我国对于自动上料机构的研究历史还较短，总体的生产技术水平也较低。但是近几年随着科学技术的迅猛发展与发达国家先进技术的推动，我国的自动上料机构发展相当迅速，发展技术有了明显的提高。我国自动上料机目前主要是通过引进与吸收国外的先进技术，且大多数企业都是以发展小型与中型的上料机为主，精度与自动化程度还不够高，技术还不成熟。 1.3上料机的分类与应用
由于在矿井下的工作环境不同、工况也不同，通常混凝土喷射机的上料机构可以分为以下
几种：
1、螺旋式上料机
如图1-1所示。这里的螺旋式上料机是连续式上料机，可以实现物料的连续输送。主要是利用螺旋叶片的转动，带动叶片中的混凝土沿着螺旋轴运送。螺旋式上料机又可以分为水平式和倾斜式，倾斜式的螺旋上料机构可以实现物料的向上运输，从而为混凝土喷浆机给料。且螺旋式上料机可根据混凝土喷浆机的作业量及作业要求的不同，灵活配比混凝土，螺旋输送机可以通过变频调速和无极调速来改变物料的输送量。螺旋上料机具有自由配比，均匀搅拌，灵活调节等特点。
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图1-1螺旋式上料机
2、皮带上料机
如图1-2所示。皮带上料机是通过摩擦来驱动实现物料运输的设备，主要由机头架、机尾架、滚筒、张紧装置、输送带与传动装置等许多部分组成组成。皮带上料机分为上段和下段。下段接近地面，由人工向其加入物料，上段接近喷浆设备的入料口。皮带输送机不仅可以进行颗粒状无聊的输送还可以输送成件产品。皮带输送机有两种形式，水平布置的形式和倾斜布置的形式，皮带输送机使用方便，被广泛采用。此类设备主要是通过胶带输送散装物料至喷浆设备中，具有上料均匀、粉尘小，且便于向混合散装物料中加入速凝剂等优点。
图1-2皮带上料机
3、斗式提升机
如图1-3所示。斗式提升机这类的设备有一系列的料斗（一小段设置一个小料斗），将一系列的料斗固接在牵引装置上，实现竖直提升物料的设备，通常是一段设置一个料斗，料斗的高度通常还可以调节。其主要工作原理是料斗从下面将物料舀起，输送带或链轮由电机经减速器驱动将物料提升至顶端，绕过顶轮之后料斗会向下进行翻转，物料会因为料斗的翻转倒入料槽中。斗式提升机可分为两种，带式与链式两种形式。带式通常采用橡胶带，带通常都是装在传动滚筒或者是转向滚筒上，链式提升机通常设置两条相互平行的链，一条传动链一条改向链。
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图1-3斗式提升机
4、真空上料机
如图1-4所示。真空上料机是一类管道运输设备，其原理是利用真空与环境中的压差来进行物料的输送，输送过程中，大气压与真空之间的压差使得管道中的气体会发生流动，气体带动了物料的运动，从而实现了物料的输送过程。真空上料机还有许多优点，它是用空气作为动力源的，所以它的使用非常安全，对防爆型有较高要求的场合可以使用。
真空上料机的是利用管道运输的，而管道又是密封的，因此可以避免空气中的灰尘等物质进入，工作环境得到了改善，提高了洁净度，同时当输送粉尘大的物料时，可以减少环境对工作人员的危害。且管道运输，所占的空间与其他许多方式相比小，长短距离也不受限制。真空上料机特别适用于粉末和颗粒的输送，但是对于输送混凝土等潮湿、粘附性大的一些物料，真空上料机较为不适宜。真空上料机是多数粉状物料输送的首选方式。
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图1-4真空上料机
2 总体方案设计
2.1工作原理与方案确定
本次毕业设计主要是设计的一个螺旋上料机，包括机架、料斗、砂石与水泥输送机、混凝土输送机、链轮传动部分，减速器的选型与电动机的选型等。结构图如图2-1所示。主要方案是由电动机驱动，经圆柱圆锥齿轮减速器输出，输出轴经链传动带动砂石与水泥输送部分旋转，实现物料的输送。
图2-1总装图
数控切割机系统
螺旋输送机的工作原理是：砂石和水泥从进料口加入，世界上哪种动物的眼睛最大?轴在电动机驱动下转动，在轴运动的过程中，焊接在轴上的螺旋叶片会给物料一个作用力，此作用力可被分解为径向分力和轴向分力两个力，径向分力和螺旋叶片与物料之间会有摩擦，此摩擦力可能会物料发生轴向转动，但由于物料自身的重力、料槽与物料之间的摩擦力，其不会与叶片一起旋转，而是在螺旋叶片的力的作用下，沿着料槽向前移动，以此来完成物料的输送与提升。实际上，螺旋输送机在输送物料时， 因为运动过程中因为会受旋转螺旋的影响，其运动并不是简单的沿轴向的直线运动，而是作一个复杂的空间运动。
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