小型流态化单体速冻机设计.doc

天津工业大学

毕业设计（论文）

题目：小型流态化单体速冻机设计

姓 名：
学 院：
专 业：
指导教师：
职 称：

2014年6月5日

摘 要

根据设计任务书的要求,本设计说明书针对小型流态化单体速冻机的设计及其传动系统、电控系统、制冷系统的设计进行说明。主要内容包括小型流态化单体速冻机库体部分设计、支撑部分设计、进出货栏部分设计、所需电机、蒸发器、风机型号以及附属设备的选择、传动系统和电控系统设计。
设计说明书主要包括小型流态化单体速冻机整体设计和控制系统（传动系统、制冷系统、电控系统等）两部分。小型流态化单体速冻机整体设计主要是库体部分、支撑部分、进出货栏部分和蒸发器部分。根据需要，选择所需参数来进行尺寸计算和型号选择等，从而画出装配图。控制系统则根据冻结能力、冻结时间、耗冷量和焓差等来进行设计。此外，根据不同需求可以设计出不同冻结能力的流态化式单体速冻机。
关键词：小型流态化单体速冻机；整体结构；传动系统；电控系统；

ABSTRACT

According to the requirements of the design task, the design specification for the design of the miniature fluidized IQF (Individual Quick Freezing) machine, transmission system, electric control system and refrigeration system is explained. The main part of the design includes the miniature fluidized IQF hangar body, supporting part, part of stock bar and ship bar, select the models of desired motor, evaporator, blower and ancillary equipment, the design of the transmission systems and the electric control system.
The design specification includes the miniature fluidized IQF machine overall design and the control systems (transmission system, cooling system, electric control system, etc. ) in two parts. The whole miniature fluidized IQF machine is designed primarily body portion, supporting portion, portion of stock bar and ship bar, and evaporator portion. If necessary, select the desired parameters to calculate the size and select the model, which draw assembly drawing. The control system is based on the freeze ability, freeze time, cooling consumption and enthalpy poor to design. In addition, according to the different needs can be designed in different freeze ability of miniature fluidized IQF machine.
Key words：the miniature fluidized IQF machine; overall structure;
the transmission system;the electric control system; 

目 录

第一章 绪论 1
1.1小型流态化单体速冻机介绍 1
1.2小型流态化单体速冻机特点 1
1.3小型流态化单体速冻机组成 2
第二章 小型流态化单体速冻机整体设计 3
2.1库体部分 4
2.1.1库体 4
2.1.2库门 5
2.1.3底架 5
2.2支撑部分 6
2.2.1龙门 7
2.2.2离心风机封板 8
2.2.3离心风机封板支架 10
2.2.4离心风机电机支架 10
2.2.5托轨 11
2.3蒸发器部分 12
2.3.1蒸发器 12
2.3.2水盘 13
2.4进出货栏部分 14
2.4.1进货栏框架 14
2.4.2进货栏前罩板 15
2.4.3进货栏侧罩板 16
2.4.4出货栏框架 17
2.4.5出货栏前罩板 18
2.4.6出货栏侧罩板 18
2.4.7地脚 18
2.5网带部分 19
2.6导风部分 21
2.6.1离心风机 21
2.6.2回风网 21
2.6.3上封板 22
2.7振动部分 24
2.7.1振动装置 24
2.7.2振动轴 24
第三章 小型流态化单体速冻机控制系统设计 26
3.1机械系统 26
3.1.1机械系统原理图 26
3.1.2机械系统说明 26

3.2电气控制系 29
3.2.1电气控制原理图 29
3.2.2电气控制说明 31
3.3冷源系统 31
第四章 小型流态化单体速冻机其他设备型号选择 33
第五章 小型流态化单体速冻机系列化 35
5.1产品系列化 35
5.2系列化表格 38
结论 41
参考文献 42
附录 43
谢辞 76

前 言

随着人民生活水平的不断提高，生活节奏的进一步加快，在饮食方面需要节省时间，为此人们对速冻食品的需求越来越高，为此研制节能高效的食品速冻设备，以满足市场的需要。但目前 ,速冻装置存在着被冷冻的食品温度、冷冻速度、机械运行速度之间的匹配不合理问题。如何以最优的方式保证机械运行速度与食品冷冻要求 ,生产出低能耗、高产出的节能型速冻装置是生产厂家较关心的问题之一。为此，企业开发研制小型流态化单体速冻机的设计。与传统的速冻装置相比，小型流态化单体速冻机具有所冻食品不粘连，蒸发温度与速冻室内温度差减小，融霜周期延长等优点。该课题是企业实际课题，使学生更好了解企业发展现状和发展前景，将所学知识更好的投入实际生产工作当中去。

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第一章 绪论
1.1小型流态化单体速冻机介绍
小型流态化单体速冻机是菜类（根、茎、叶）、菇类（蘑菇）、水果类（荔枝）、颗粒类（青刀豆）等食品单体快速冻结中最佳的选择。其中，最适合小颗粒状水产品速冻，如：虾仁、扇贝丁等。小型流态化单体速冻机是实现食品单体速冻最为理想的方法。所谓流态化单体速冻是指使均匀置于网带上的菜类、菇类、颗粒类等食品，在强烈的冷气流自下而上的作用下，使食品呈现“流态化”运动，并在此运动中被快速冻结的过程。由于这种强烈的冷气流与食品相互充分作用，食品层内的传热十分迅速，使食品在短时间内迅速完成冷却、表层冻结、深层冻结三个阶段 ，从而实现食品单体快速冻结的目的。
与普通的慢速冷藏保鲜相比，流态化单体速冻可以是所冻的食品的晶格、水分析出、内部排列组合等因素不变化。形成快速冻结要满足以下5个因素：
（1）在30min之内，形成5~50mm渗透；
（2）温差△T。△T越大，冻结速度越快；
（3）风。风速越快，冻结速度越快；
（4）导热系数。导热系数越大，冻结速度越快；
（5）焓差。焓差越大，冻结速度越慢。（-18℃）
与传统的速冻机相比，小型流态化单体速冻机能够使冻品不粘连，更好的形成单体。采用上吹风的冻结方式，能够高效地达到快速冻结的目的和达到节能的目的（减少冻品直接耗冷量、电机耗冷量、机械耗冷量、维护耗冷量、开门跑冷量等）。其可靠性好，维护操作简单，自动化程度髙。
1.2小型流态化单体速冻机特点
（1）针对冻品速冻特点设计工艺结构参数，超大有效表面积；单体速冻不粘连，
蒸发温度与速冻室内温度差减小，融霜周期延长，充分满足要求；
（2）利用-35℃库内温度和隧道下吹风的流化床原理和表层冻结段的振动装置
令冻品在悬浮和变频传送网带的共同作用下将产品由+15℃降至-18℃，均
匀快速单体冻结，出货自动落料。
（3）蒸发器、风机、导风装置、振动装置的有机组合，形成均匀稳定的冻品悬
浮与负反馈的流态化床多向单体着风，使冻品的单体冻结更加快速，品质
统一；
（4）入料口设可调限高的可调挡风保温装置，将产品初步布料均匀并避免冷量
散失，导风调节装置可调节风向，控制冷风的均匀性；
（5）通长不锈钢挡边和通长不锈钢挡网避免冻品外溢；
（6）冷风循环通道畅通，同时可兼其他产品速冻和维护通道；
（7）网带张紧装置；大辊子传送链网滚动传送；
（8）150mm超厚聚氨酯保温板；0.8mm超厚304不锈钢防撞外侧板材；检修门
设有双绞链双门插,耐低温、耐老化、耐油密封双胶条；
（9）速冻区内框架结构、支架、支撑、平台、风道板材、网带、导轨骨架、机
部件均采用食品级SUS304不锈钢制作（减速机、电机等标件和特殊件除
外）；
（10） 速冻室内设整体焊接不锈钢大水盘；速冻机各角落均易清洗维护；网带慢
速运行，其他传动装置均在罩体内，罩体易拆装；设急停安全按扭和安全
警示标牌。整机结构符合HACCP安全卫生要求，操作安全可靠，
食品安全卫生；
（11）大片距高效专用蒸发器，融霜滞后，融霜独立排水，与清洗水排水分开。
1.3小型流态化单体速冻机组成
小型流态化单体速冻机由机身整体和控制系统两部分组成。小型流态化单体速冻机机身整体可以大概包括为库体部分、支撑部分、蒸发器部分、进出货栏部分、网带部分、振动部分、导风部分和隔网部分等。其所用材料有：不锈钢304方管、不锈钢304矩形管、不锈钢304板、白丙板、碳槽钢、碳角钢、碳圆钢、碳钢板、碳方管、聚氨脂保温板、45钢、3gr13（马氏体型不锈钢）、PVC（聚氯乙烯）、超高分子聚乙烯等。控制系统包括传动系统、电控系统、制冷系统等。

第二章 小型流态化单体速冻机整体设计
小型流态化单体速冻机的设计理念为以所需的基本参数（初始变量）作为基础，进一步利用函数关系式推导出其他尺寸参数（推导变量）。从而可以设计出多种冻结能力的流态化单体速冻机。这里以冻结能力为1000kg/h的流态化单体速冻机为例，基本参数与配置如表2-1所示。
表2-1 参数与配置
项目名称
单位
参数与配置
冻 品

薯条为主
速冻能力
kg/h
1000
进/出货温度
℃
+15/-18
速冻室内温度
℃
-35
冻结时间
min
14
入料密度
kg/mm2
28×10-6
网带宽度
mm
1000
入网面高度
mm
1800
传动减速机功率
kW
1.5
振动减速机功率
kW
3
蒸发器尺寸
（L×W×H）
mm
3720×1060×1830
蒸发器数量
台
2
蒸发器有效直管长
mm
3500
风机型号
SD
8.0-3
风机数量
台
6
风机功率
kW
4
进/出口货栏长度
mm
1000/1000
融霜管径
mm
Φ42×2
供/回管径
mm
Φ22×2/Φ42×2
独立/底板排水
mm
Φ76/Φ57×4
入口水压
kg/cm2
≥2.5

图2 流态化速冻机总转图

2.1库体部分
库体依据《室内装配式冷藏库》（ZBX99003—86）、《组合冷库用隔热夹芯板》JB/T6527-2006标准进行生产、制作、安装和验收。库板采用双面不锈钢自熄阻燃型聚氨酯夹芯隔热板，面板厚度0.6mmSUS304不锈钢板，库板厚度150mm。板内保温材料采用自熄阻燃型硬质聚氨酯符合以下指标：
1、容重要求≥40kg/m3（非整板平均容重，为随即切块抽检容重）；
2、导热系数≤0.024w/m.k；
3、抗压强度要求：墙板、顶板为150～200kpa，地面≥300kpa；
4、吸水率≤4%；尺寸稳定性＜1%（-30℃，48h）；自熄性≤7秒。
不锈钢板与聚氨酯之间粘结牢固，两者之间的粘结力应大于98.1N/cm2，采用整体发泡型。库板采用偏心钩连接方式,拼缝打四道胶，工艺洞口及角接处发泡罐缝。

图2-1-1 库体结构图

2.1.1库体
库体长、宽、髙是根据冻结能力、冻结时间、入料密度、网带宽度、蒸发器宽度和入网面高度等参数计算推导得出的。计算公式如下：（单位：mm）
库体长L=冻结能力×冻结时间/60/入料密度/网带宽度
库体宽W=网带宽度+蒸发器宽度+2000
库体髙H=入网面高度+1100
因此，根据表2-1-1中参数可以计算出库体长、宽、高。
即：L=8330mm，W=4060mm，H=2900mm。
此计算得出的库体长、宽、髙为理论值，实际库体长、宽、髙为L1=8600mm，W1=4000mm，H1=2900mm
库体材料采用双面不锈钢聚氨酯保温板容重≥40kg/m3，厚度150mm。库板内外平板且库体四个外侧面（包含顶、底板的端、侧面）拉丝；库板表面无划伤、磕碰等缺陷。端板、底板不锈钢封严，偏心钩拼板，仅侧、顶板锁钩扳手口在外面。
2.1.2库门
库门尺寸分别为1600×600（2樘）和1000×400（2樘），此为通用件非计算得出。
库门采用双面不锈钢聚氨酯保温板，厚度150mm，且每樘门上各两把锁。两樘大门设置36V，40W/M门加热，两樘小门25W/M，门边双皮口。
2.1.3底架
底架长、宽与实际库体长、宽有关，随着实际库体长、宽变化而变化。其长、宽满足下式：（单位：mm）
底架长L2 =实际库体长L1-310
底架宽W2=实际库体宽W1-325
W3=网带宽度+90
N1=风机数量
其中：
L1=8600mm，W1=4000mm，网带宽度=1000mm
即：
底架长L2=8290mm，底架宽W2=3675mm，W3=1090mm，N1=6
如图2-1-2所示，结构尺寸的固定值（非计算得出）已在图中标出，此情况后文不再说明。材料规格分别为碳槽钢60×40×4.8共长78米，碳槽钢120×53×5.5共长12米，碳板 厚10×40共长5米。

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图2-1-2 库体底架

2.2支撑部分

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2.2.1龙门

图2-2-1 龙门（端）

如图2-2-1和图2-2-2，由于底架倾斜，龙门两端立柱随着斜率变化。因此先要求出底架斜率。推导过程如下：（单位：mm）
tanα==
即：
x=
因此：
H2=1846.6-
由此可知，H2与W3有关，也就是与网带宽度有关。同理可得：
H3=1787.1-
即：
H2=1814.3mm，H3=1754.8mm

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图2-2-2 龙门（中）

龙门（端）分左右各1件，龙门（中）共7件，其材料与规格分别为不锈钢304板厚10×40×40钻φ18钻孔共12件-0.7m2，不锈钢304方管40×2共54米。
2.2.2离心风机封板
离心风机封板是根据离心风机型号制作，由于其型号相同，所以所做离心风机封板相同。

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图2-2-3 离心风机封板

离心风机封板高度H4是跟底架斜面高度而设计的，因此与其斜面斜率有关。
tanα==

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即：
x=
因此：
H4=1790-
其中：
W3=1090mm
即：
H4=1741.8mm
离心风机封板分为宽1005mm和1040mm两种。其中，1005mm的2件（无风机孔），1040mm的6件。其材料均采用厚度为1.5mm的不锈钢304板。
2.2.3离心风机封板支架
离心风机封板支架的结构是根据离心风机数量设计，其结构与底架倾斜面一侧要相配合。

图2-2-4 离心风机封板支架

离心风机封板支架采用不锈钢304方管40×2与厚1mm的不锈钢304板焊接而成。
2.2.4离心风机电机支架
离心风机电机支架与离心风机封板支架结构相似，是为支撑离心风机所用电机而做的。其所用材料与离心风机封板支架相同，为不锈钢304方管40×2与厚1mm的不锈钢304板。

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图2-2-5 离心风机电机支架

2.2.5托轨
托轨分为上边托轨和下边托轨，分别用来支撑上下运行的网带。

图2-2-6 上边托轨（左）和下边托轨（右）

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上边托轨和下边托轨均采用厚度2.5mm的不锈钢304板。其长度为2L1，即16.6m。
2.3蒸发器部分
2.3.1蒸发器

图2-3-1 蒸发器

蒸发器选型与材料：
1、蒸发器按供液蒸发温度-40℃设计选型。
2、蒸发器采用高效经表面氧化防锈处理的变片距铝翅片铝管，确保结霜均匀，气流通畅，支架风板外壳均采用不锈钢。
3、配用高效节能低噪音离心风机，风筒为不锈钢，风叶为防锈铝合金，电机为全封闭低温防潮防水电机，运转平稳。
4、采用手动冲霜操作方式，冲霜淋水装置在蒸发器上部，冲霜均匀、快速、彻底，冲霜排水管避免结冰堵塞排水及风循环，设防冲霜水飞溅措施。
根据耗冷量选择蒸发器型号。SLD1000型号的流态化单体速冻机所用蒸发器的参数如表2-2。
表2-2 蒸发器参数
项目名称
单位
SLD1000
蒸发器台数
台
2
理论蒸发面积
m²
1845.39
蒸发面积
m²
929
10片距列数
列
12
14片距列数
列
0

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20片距列数
列
4
蒸发器总列数
距0.06
16
蒸发器总排数
距0.06
26
蒸有效直管长
m
3.5
管径（厚0.0015）
m
0.019
管表面积
m²
86.91
翅片表面积
m²
842.28
蒸发器尺寸长
m
3.72
蒸发器尺寸宽
m
1.04
蒸发器尺寸高
m
1.83
排管总长
m
1493.70
侧供回单管长
≦40 m
28.66

其中，
10片距列数
理论蒸发面积 14片距列数
蒸发面积 20片距列数
初始 蒸发器数量 推导 管表面积 固 蒸发器总列数
变量 蒸有效直管长 变量 翅片表面积 定 蒸发器总排数
蒸发器尺寸长 值 管径
排管总长 蒸发器尺寸宽
侧供回单管长 蒸发器尺寸高
2.3.2水盘
水盘是用来盛装蒸发器蒸发出的水份，通过引流的方法将其排出。其结构与库体底板相贴合。因此，水盘结构与库体实际尺寸相关。（单位：mm）
L3=L1-294，W4=W1-294
其中：
L1=8600mm，W4=3400mm
即：
L3=8306mm，W4=3706mm
水盘内部结构尺寸根据实际情况拟定，拼装结果只需满足L3、W4的尺寸即可。材料为厚度1.5mm和2mm的不锈钢304板。

图2-3-2 水盘拼接图

2.4进出货栏部分
2.4.1进货栏框架

图2-4-1 进货栏框架

由于库体实际高度和进出货长度为是固定值，因此进货栏的所有长度、高度尺寸都是固定值，只有宽度根据是网带宽度而变化的。其函数关系如下：（单位：mm）
W5=网带宽度+50
W6=网带宽度+266
W7=网带宽度+166
W8=网带宽度-60
即：
W5=1050mm，W6=1266mm，W7=1166mm，W8=940mm。
其组成材料为不锈钢304方管50×2、不锈钢304方管40×2、厚度为5和厚度为10的不锈钢304板。
2.4.2进货栏前罩板
进货栏前罩板和后面的进货栏侧罩板都是用来将进货栏表面封堵。
W9=网带宽度+288
其中：
网带宽度=1000mm
即：
W9=1288mm

图2-4-2 进货栏前罩板

其材料规格为不锈钢304板厚2mm 展开长591.9×970mm的1件，不锈钢304板厚1mm展开长1320×1568.2mm的1件，白丙板厚10mm1298×1546.2mm的1件。
2.4.3进货栏侧罩板

图2-4-3 进货栏侧罩板

其中，侧罩板（上）分左右各1件，侧罩板（下）4件。材料规格为侧罩板（上）：不锈钢304板厚1.5mm展开长458.5×1000mm的2件，白丙板厚10mm 278.3×1000mm的2件，厚12mm1220×135mm的2件，附不锈平板278.3×167.5mm的2件。侧罩板（下）：不锈板厚1mm展开长505×1568mm、515×1568.2mm各2件，白丙板厚10mm1546.2×483mm、1546.2×493mm各2件。
2.4.4出货栏框架
出货栏框架和进货栏框架几乎相似，唯一的区别就是出货栏下部要放置传动所需的电机和减速器，因此出货栏比进货栏多了一根与减速器相连接的传动轴。

图2-4-4 出货栏框架

所用材料为不锈304方管50×2mm长22m，板厚10mm 1410×108mm和1410×126mm各1件，板厚5mm 50×50mm的4件。
2.4.5出货栏前罩板
与进货栏前罩板的结构、样式、材料与规格完全相同。（见2.4.2）
2.4.6出货栏侧罩板
与进货栏侧罩板的结构、样式、材料与规格完全相同。（见2.4.3）
2.4.7地脚
地脚为标准通用件，用来支撑进出货栏框架。

图2-4-5 地脚

2.5网带部分
网带总长=（实际库体长+进货长+出货长+入出网面高-0.45）×2
其中：
实际库体长=8600mm，进货长=出货长=1000mm，入出网面髙=1800mm
即：
网带总长=23370mm
网带在不同的温度工况下，网带会随温度膨胀，温度越高网带越长，反之亦然。因此，网带在温差较大的工况下运转时，要根据膨胀参数来计算。
△L=L×P×(T2-T1)
其中：
△L=网带膨胀长度
L=网带使用长度
T2=网带工作温度
T1=网带环境温度
P=膨胀系数（0.12mm/(m×°C)）
即：
△L=23.37×0.12×（15-(-18)）
=92.55mm
因此，网带的实际总长度=L+△L=23370+95.55=23462.55mm。
表2-5 滚子链主要尺寸和极限拉伸载荷
链号
节距p
排距pt
滚子外径
d1max
内链节内宽
b1min
销轴直径
d2max
链板高度
h2max
极限拉伸载荷
(单排)Q min
每米质量
(单排)q

mm
mm
mm
mm
mm
mm
N
kg/m
08A
12.70
14.38
7.95
7.85
3.96
12.07
13800
0.60
10A
15.875
18.11
10.16
9.40
5.08
15.09
21800
1.00
12A
19.05
22.78
11.91
12.57
5.95
18.08
31100
1.50
16A
25.40
29.29
15.88
15.75
7.94
24.13
55600
2.60
20A
31.75
35.76
19.05
18.90
9.54
30.18
86700
3.80
24A
38.10
45.44
22.23
25.22
11.10
36.20
124600
5.60
28A
44.45
48.87
25.40
25.22
12.70
42.24
169000
7.50
32A
50.80
58.55
28.53
31.55
14.29
48.26
222400
10.10
40A
63.50
71.55
39.68
37.85
19.34
60.33
347000
16.10
48A
76.20
87.83
47.63
47.35
23.30
72.39
500400
22.60
注：使用过渡链节时，其极限拉伸载荷按表列数值的80％计算。

由于冻结能力为1000kg/h，所以所承受的拉力为10KN，又因为其安全系数为2.5~3，因此所承受的拉力为25KN~30KN。从表2-5中查的，应选取12A以上型号的链条，由于成本问题，选取24A的链条其链中距为1000mm，备用1m。
2.6导风部分
2.6.1离心风机
离心风机是根据动能和势能间相互转换的原理,利用高速旋转的叶轮将气体加速,然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。离心风机与轴流风机区别在于改变了风管内介质的流向。气体由轴向进入叶轮，径向流出。
流态化单体速冻机采用下吹风方式，离心风机将蒸发器冷却的空气从网带下方向上吹。风机所需风速≥7m/s，风压≥400Pa。

图2-6-1 离心风机

该流态化单体速冻机选取型号为XYL-6.8-00-WX的离心风机，其参数见表2-6。
表2-6 XYL-6.8-00-WX离心风机参数
单机功率
kW
4
单机风量
M3/h
28000
单机全压
Pa
750
风速
m/s
9.13
频率
Hz
50

2.6.2回风网
为了防止形成流态化时所冻食品从网带上吹跑而进入蒸发器中，在网带和蒸发器之间要加上回风网。
L4==
其中：
N1=6
即：
L4=2047.5mm

图2-6-1 回风网

其材料为不锈钢304方管40×2mm、不锈网网眼5×5mm丝径1.5mm。件数为。
2.6.3上封板
在离心风机支架和蒸发器上部要加一层上封板，以保证速冻机内部风的循环正常，流态化正常，不出现跑风、漏风等情况。

图2-6-2 离心风机上封板

图2-6-3 蒸发器上封板

离心风机上封板总长：
L5==
其中：
N1=6，L1=8600mm
即：
L5=2150mm
离心风机上封板件为。
蒸发器上封板应与蒸发器上端完全贴合：
L6= 3500mm
蒸发器上封板件数与蒸发器台数相同。
其材料为不锈钢304方管25×2mm,厚0.6mm的不锈钢304板。其中，离心风机上封板：2150×1045mm的4件。蒸发器上封板：3500×1040mm的2件。
2.7振动部分
2.7.1振动装置
振动装置的作用是将所冻食品由固定化状态向流态化状态更好地转变。网带上的食品经振动装置振动，由固定态转化为活跃态，再经下方离心风机流出的冷气流使食品悬浮在空中，形成流态化。

图2-7-1 振动装置

此振动装置结构20套。
2.7.2振动轴
带动振动装置旋转使网带振动。

图2-7-2 振动轴

其中：（单位：mm）
L6=网带宽度-2.2
即：
L6=997.8mm
振动轴种类有3种。其中，最长的轴要安装双排链轮（3Gr14不锈圆钢φ120长65mm），其余的安装单排链轮（3Gr13不锈圆钢φ120长40mm），最长的轴要与减速器相连接。L7部分要安装不锈钢无缝管φ45×5mm。振动轴整体采用不锈圆钢φ45。其振动装置总装配如图2-7-3。

图2-7-3 振动装置装配图
第三章 小型流态化单体速冻机控制系统设计
3.1机械系统
3.1.1机械系统原理图

图3-1-1 传动原理图

图3-1-2 振动原理图

1、传送带链网采用食品级光亮SUS304 弹簧不锈钢制作，网面平整，链片、穿轴连接运转灵活，大辊子传送链网滚动传送；
2、导轨滑道采用超高分子耐磨聚乙稀材料，确保冻品安全；
3、进料口平台设防物料超高超限装置、可调不锈钢挡风保温装置；出料口平台设自动落料；
4、传送驱动采用变频减速机，网带运行变频调速，速冻时间任意调节。
5、振动装置采用蜗轮蜗杆减速机驱动振动棒形式。
3.1.2机械系统说明
网带理论运转速度v=库体实际长/冻结时间
即：
v=8600/14
=614.29mm/min
由于选取的链条24A所以所用传动链轮型号为24A，选取齿数为11，其参数如表3-1-1。
表3-1-1 链轮参数表（单位：mm）
链号
节距
滚子直径
齿数
齿根圆直径
节圆直径
最大齿顶径
最小齿顶径
24A
38.1
22.23
11
113.005
135.235
160.630
145.563

所选链条的极限拉伸载荷远远大于实际的拉伸载荷，所以所配套的链轮的强度远远大于实际值。
节圆周长=节距×齿数
即：
C=38.1×11
=419.1mm
所需转速：
n=
=1.466r/min
又由于所用的减速器为变频减速器，因此设定频率为30Hz，最快频率为50Hz。所以最快转速为
nmax==2.44r/min
选定传动用电机转速n1为1400r/min。
i= ==573.09
查表3-1-2，选定减速器为XWED-63，额定功率为1.5kW，传动比为595，转矩为1961N·m。
表3-1-2 二级减速器型号
型号
输入功率kW
输出轴
径向力
传动比
385
35×11
473
43×11
493
29×17
595
35×17
649
59×11
731
43×17
841
29×29
63
1.5
1435
1961
1961
1961
1961
1961
1961
1961
74
1929
2648
2648
2648
2648
2648
2648
2648
84
2760
2941
3613
3766
4413
4413
4413
4413
85
2760
2941
3613
3766
4413
4413
4413
4413
95
4810
2941
3613
3766
4545
4958
5584
6425

因此，实际最大转速为
n实max==2.35r/min
由于减速器的频率为10~50Hz。因此，冻结时间可在8.72~43.61min范围内调节。

图3-1-3 传动轴

根据扭转强度条件确定的最小直径为：
dmin=
其中：
P为轴的传递功率（kW）
n为轴的转速（r/min）
[τT]为许用切应力（不锈钢304为137MPa）
即：
dmin==58.5mm
有键槽处，dmin要增大5%。
d键槽=1.05dmin=61.425mm
所设计的传动轴校核合格。
轴承选用公制外球面带座轴承，结构形式代号为UCP212，内径：60mm，外径：69.8mm，高度：241mm。
振动机构采用蜗轮蜗杆减速器，电机转速为1400r/min，振动轴所需输出转速84r/min，因此所需传动比为
i==16.67
选取蜗轮蜗杆减速器型号为NMRV110，传动比为20，功率为3kW。实际输出转速为
n实际==70r/min
确定的最小直径为：
d振min==24.63mm
d键槽=1.05d振min=25.86mm
所设计振动轴的最小直径为28mm，因此合格。
轴承选用不锈钢菱型轴承座，结构型式代号UCFL208，d：40mm，Bi：49.2mm，a：175mm，e：144mm，b：112mm，Z：51.2mm，i：21mm。

图3-1-4 UCFL208

风机所配电机型号Y-132M-4CD，功率7.5kW。
3.2电气控制系统
3.2.1电气控制原理图

图3-2 电气控制原理图
所有电机及配电柜外部电器元器件防护等级不低于IP55，电机采用Y2型防水防潮电机。不锈钢电控柜外形结构美观牢固，门开启角度≥90°元器件排列整齐安装牢固端正。绝缘电阻≥2MΩ，3相5线制耐电压AC380V/50Hz。显示机内温