近几年物流行业发展势头正猛,整个物流行业通过更深层次的集成和升级,标准化、规模化和协同化已经成为行业发展的新风向、新趋势。垂直螺旋输送机作为一种常规物料输送装备,其在一些散货装卸的专用港口的使用率非常高,应用比较广泛。垂直螺旋输送机在其使用的过程中会出现大量问题,常见的问题有以下几个方面:较低的输送效率、较低的能源使用率、容易发生物料堵塞和颗粒破损等,另外还有很多其他问题急需要解决,所以目前对垂直螺旋输送机的设计工作有越来越高的要求。本文首先对垂直螺旋输送机的输送过程进行了分析和研究,从理论分析上对垂直螺旋输送机输送过程进行了探讨。以仿真分析软件为工具对垂直螺旋输送机输送过程进行仿真分析,对垂直螺旋输送机喂料过程和垂直输送过程分别进行了仿真分析,观察物料输送过程中的微观特征,考察操作参数对垂直螺旋输送机工作性能的影响,垂直输送过程中利用有限元软件对垂直螺旋输送机的螺旋体分别进行了静力分析和模态分析,最终从分析结果中获得了垂直螺旋输送机螺旋体的固有频率和危险部位。然后对影响垂直螺旋输送机的性能的参数进行了优化分析,首先选取各项待优化的性能参数和优化时参考的各项性能指标,通过仿真试验分别获取各组性能参数工况下的各项性能指标,试验方法采用了正交试验方法进行设计,这样可以降低试验次数高效获取实验数据。利用建模软件建立好垂直螺旋输送机的模型后,按照设计好的试验工况对垂直螺旋输送机的输送过程进行离散元模拟,模拟结束后获取各组性能参数工况下的各项性能指标数值。然后建立各项性能指标的响应面模型,选取合适的函数形式建立基于各项性能参数的目标函数模型,最后使用MATLAB工具箱对建立的函数模型进行了优化分析,获得优化解后对其进行验证对比,优化效果比较显著。对垂直螺旋输送机输送量的计量实现进行了研究,针对现存计量方法的缺陷设计了一种基于条纹投影的计量垂直螺旋输送机,基于条纹投影的计量垂直螺旋输送机把在线计量称重问题转化成在线测量堆积体积问题,利用数字光栅投影这种不接触测量技术,来实现散状物料的称量计量。基于条纹投影的计量垂直螺旋输送机能够精确测出通过称重桥架上的物料的某一时刻的瞬时量,非常适合某些需要提供物料精确瞬时量的应用场合。