螺旋输送机是一种最常用的粉体连续输送设备。
其优点是:构造简单,在机槽外部除了传动装置外,不再有转动部件;占地面积小;容易密封;管理、维护、操作简单;便于多点装料和多点卸料。
螺旋输送机的装料和卸料的几种布置形式如下:
螺旋输送机的缺点是:运行阻力大,这些阻力主要是机槽与螺旋叶片之间、螺旋面与物料之间、机槽与物料之间等。一般比其他输送机的动力消耗大,而且机件磨损较快,因此不适宜输送块状、磨蚀性大的物料;由于摩擦大,所以在输送过程中物料有较大的粉碎作用,因此需要保持粒度一定的物料,不宜用这种输送机;由于各部件有较大的磨损,所以这种输送设备只用于较低或中等生产率(100m²/h)的生产中,输送距离不宜太长。
一、构造
螺旋输送机主要由螺旋轴、料槽和驱动装置所组成。料槽的下半部是半圆形,螺旋轴沿纵向放在槽内。当螺旋轴转动时,物料由于其质量及它与槽壁之间摩擦力的作用,不随同螺旋一起转动,这样由螺旋轴旋转而产生的轴向推力就直接作用到物料上而成为物料运动的推动力,使物料沿轴向滑动。物料沿轴向的滑动,犹如螺杆上的螺母,当螺母沿周向被夹持住而不能旋转时,螺杆的旋转就使螺母沿螺杆作平移。物料就是在螺旋轴的旋转过程中朝着一个方向推进到卸料口处卸出的。
1.1 螺旋:螺旋由转轴和装在上边的叶片组成。转轴有实心和空心管两种。在强度相同的情况下,管轴较实心轴质量轻,连接方便,所以比较常用。管轴用特厚无缝钢管制成,轴径一般在50~100mm之间,每根轴的长度一般在3m以下,以便逐段安装。
螺旋叶片有左旋和右旋之分,确定螺旋旋向的方法下图所示。物料被推送方向由叶片的方向和螺旋的转向所决定。右旋螺旋,当螺旋按n方向旋转时,物料沿的方向推送到卸料口处;当螺旋按反向旋转时,物料沿v1的方向被推送。若采用左旋螺旋,物料被推送的方向则相反。
根据被输送物料的性质不同,螺旋有各种形状,在输送干燥的小颗粒物料时,可采用全叶式螺旋;当输送块状或黏湿性物料时,可采用带式螺旋;输送可压缩物料时,可采用桨式螺旋或型叶式螺旋;采用桨式或型叶式螺旋除了输送物料外,还兼有搅拌、混合及松散物料等作用。
叶片一般采用3~8mm厚的钢板冲压而成,焊接在转轴上。对于输送磨蚀性大的物料和黏性大的物料,叶片用扁钢轧成或用铸铁铸成。
1.2 料槽:料槽由头节、中间节和尾节组成,各节之间用螺栓连接。每节料槽的标准长度为1~3m。常用3~6mm厚的钢板制成。料槽上部用可拆盖板封闭,进料口设在盖板上,出料口则设在料槽的底部,有时沿长度方向开数个卸料口,以便在中间卸料。在进、出料口处均配有闸门。料槽的上盖还设有观察孔,以观察物料的输送情况。料槽安装在用铸铁制成或用钢板焊接成的支架上,然后紧固在地面上。螺旋与料槽之间的间隙为5~15mm。间隙太大会降低输送效率,太小则增加运行阻力,甚至会使螺旋叶片及轴等机件扭坏或折断。
1.3 轴承:
螺旋是通过头、尾端的轴承和中间轴承安装在料槽上的。螺旋轴的头、尾端分别由止推轴承和径向轴承支承。止推轴承一般采用圆锥辊子轴承。止推轴承可承受螺旋轴输送物料时的轴向力。设于头节端可使螺旋轴仅受拉力,这种受力状态比较有利。止推轴承安装在头节料槽的端板上,它又是螺旋轴的支承架。尾节装置与头节装置的主要区别在于,尾节料槽的端板上安装的是双列向心球面轴承或滑动轴承。
当螺旋输送机的长度超过3~4m时,除在槽端设置轴承外,还要安装中间轴承,以承受螺旋轴的一部分质量和运转时所产生的力。中间轴承上部悬挂在横向板条上,板条则固定在料槽的凸缘或它的加固角钢上,因此,称为悬挂轴承,又称吊轴承。
由于悬挂轴承处螺旋叶片中断,物料容易在此处堆积,因此悬挂轴承的尺寸应尽量紧凑,而且不能装得太密,一般每隔2~3m长安装一个悬挂轴悬挂轴承。一段螺旋的标准长度为2~3m,要将数段标准螺旋连接成工艺过程要求的长度,各段之间的连接就靠联结轴装在悬挂轴承上。联结轴和轴瓦都是易磨损部件。轴瓦多用耐磨铸铁或巴氏合金制造。轴承上还设有密封和润滑装置。
1.4 驱动装置 驱动装置有两种形式:一种是电动机、减速器,两者之间用弹性联轴器连接,而减速器与螺旋轴之间常用浮动联轴器连接;另一种是直接用减速电动机,而不用减速器。在布置螺旋输送机时,最好将驱动装置和出料口同时装在头节,这样使螺旋轴受力较合理。二、应用概述
目前采用的螺旋输送机有GX系列和LS系列。GX系列螺旋直径150~600mm共有七种规格,长度一般为3~70m,每隔0.5m为一挡。螺旋轴的各段长度分别有1500mm、2000mm、2500mm和3000mm四种。设计时可根据物料的输送距离进行组合。驱动方式分单驱动和双端驱动两种,传动装置可采用电动机、减速器组合,也可采用减速电动机。
LS系列与GX系列的主要区别如下:
头、尾部轴承移至壳体外。
中间吊轴承采用滚动、滑动可以互换的两种结构,滑动瓦的轴瓦材料有铸铜瓦、合金耐磨铸铁瓦、铜基石墨瓦等。设置的防尘密封材料有尼龙和聚四氟乙烯树脂类,具有阻力小、密封好、耐磨性强的特点。
出料端设有清扫装置。
进、出料口布置灵活。
整机噪声低、适应性强。
应用特点:LS系列与GX系列的螺旋输送机在应用特点上基本是一致的。大致可归纳为如下几点:
由于机壳内物料的有效断面较小,所以不宜输送大块物料。可输送各种粉状、小颗粒状的物料。
不宜输送容易变质、黏性大、易结块的物料。这类物料在输送时会黏结在螺旋上,造成物料积塞而使输送机无法工作。
由于功率消耗大,因此输送长度一般要小于70m。当输送距离大于35m时应采用双端驱动。
可用于水平或倾斜输送,一般输送倾角要小于20°且只能单向输送。
工作环境温度应在-20~50℃范围内;被输送物料的温度应低于200℃。
三、各种制法说明
(1) 按输送机的驱动方式分
C1制法:单端驱动,即在止推轴承上有一伸出的轴端,驱动装置与此相连接。
C2制法:双端驱动,即两端均有伸出的轴端,螺旋输送机可在两端同时被驱动。
(2) 按输送机的螺旋形式分
B1制法:螺旋为全叶式,其螺距等于0.8倍的螺旋直径。
B2制法:螺旋为带式,其螺距等于1倍的螺旋直径。
(3) 按中间悬挂轴承的材料分
M1制法:中间悬挂轴承装置中,轴瓦的轴衬材料为巴氏合金(铜、锑、锡的合金)。LS系列为滚动悬挂轴承。
M2制法:中间悬挂轴承装置中,轴瓦的轴衬材料为耐磨铸铁。LS 系列为滑动悬挂轴承。
(4) 按驱动装置的装配方式分
右装:站在电动机尾部向前看,减速器低速轴在电动机右侧。
左装:站在电动机尾部向前看,减速器低速轴在电动机左侧。
四、螺旋输送机的规格用下列表示形式
公称直径×公称长度-螺旋形式-驱动方式-轴衬材料
例如:螺旋公称直径为600mm, 公称长度为22m,全叶式螺旋,单端驱动,巴氏合金轴衬的GX系列螺旋输送机。则可用下列代号表示:
GX600×22-B1-C1-M1
例如:螺旋公称直径为600mm, 公称长度为22m,全叶式螺旋,单端驱动,滑动悬挂轴承的,转速为50r/min的LS系列螺旋输送机。则可用下列代号表示:
LS600×22×50-M2
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