在散体物料输送领域,螺旋输送机由于可以实现散体物料的连续稳定输送且结构简单等优势,在粉体包装、化工、医药以及建筑等行业都得到了广泛应用。但在如今人们愈发重视绿色环保生产的大环境下,粉体螺旋输送仍存在着粉体含气量较大、对工作空间污染较为严重等问题,这对粉体螺旋输送提出了新的挑战。文章以水平圆管螺旋输送机为研究对象,对其密实段进行结构设计并基于遗传算法对其进行参数优化。其主要工作内容如下:（1）针对粉体物料在螺旋输送过程中含气量较大、粉尘污染严重、降低包装效率及包装精度且不利于后续仓储运输的问题,基于气体容积法通过TMS-Pro型质构仪做粉体压缩试验,测定粉体物料的可压实密度,结合螺旋输送流量公式计算出可达到压实密度的最小螺距,以等差设计原则设计密实段变螺距,并建立三维模型以保证结构设计的合理性。对粉体密实段添加微负压真空仓,通过施加微负压环境进一步对输送过程中的粉体物料进行密实脱气,提高了脱气效率以及脱气效果,增加了物料密实度,降低了质量流量波动,减小了粉尘污染。（2）基于多目标遗传算法,对上述设计的粉体密实脱气螺旋输送装置,以螺旋体质量最小且输送流量最大为优化目标,以螺距、螺旋叶片直径、螺旋内轴内径以及内轴外径作为变量,对螺旋体各关键参数进行算法寻优,得到最优参数组合,对螺旋体进行二次优化设计,得出在脱气段最优的参数组合,为螺旋喂料机密实脱气装置的设计提供参考,也为后续研究提供较好的基础。（3）针对淀粉物料,为使离散元仿真更加精确,需要对离散元仿真的各项参数进行参数标定。通过BT-1000型粉体综合特性测试仪测得淀粉实际休止角为57.78°,在EDEM中以休止角为响应值,选取“Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion”颗粒接触模型对淀粉颗粒各接触参数进行标定。将螺旋喂料密实脱气装置三维模型导入EDEM中,对密实段的淀粉密实度、质量流量、稳定性等参数进行检测,通过检测物料在螺旋喂料过程中的脱气程度,以物料密实度作为指标,常规等距螺旋输送过程中物料平均密实度为746.41kg/m~3,文中设计变距螺旋喂料过程中的物料平均密实度为778.49kg/m~3;加入微负压脱气装置后,等距螺旋的物料平均密实度为810.63kg/m~3,变距螺旋的物料平均密实度为889.3kg/m~3。与等尺寸的常规等距螺旋进行对比分析,得出所设计的螺旋喂料装置物料密实度更高、输送稳定性有所提升,喂料精度较好。（4）为验证所设计螺旋喂料密实输送装置的合理性,根据设计参数加工样机进行试验,通过试验测定其输送质量流量以及输送稳定性,在相同的螺旋转速下,等距螺旋平均喂料流量为0.769kg/s,流量波动在0.685kg/s-0.847kg/s之间,波动百分比为±12.92%;本文设计变螺距螺旋平均喂料流量为0.831kg/s,流量波动在0.783kg/s-0.883kg/s之间,波动百分比为±6.26%。通过粉尘浓度测定试验,检测常规等距螺旋以及设计螺旋在充填过程中的粉尘浓度,在转速为100r/min时,出料口最大扬尘量降低了36.35%左右,在转速为120/min时,平均扬尘度降低了30.68%左右。对比不同负压值、不同转速下的扬尘度可得,在负压为-0.08MPa、转速为100r/min时,粉体密实效果最佳。由试验结果可知,通过微负压脱气装置密实后的淀粉密度较常规等距螺旋有较大提升,脱气效果较为良好,提升了螺旋喂料装置的质量流量、降低了流量的波动程度,为解决螺旋输送机的密实脱气问题提供了参考。