劉配1 楊麗彥2 楊敏忠3 趙峰4
1.無錫中糧工程科技有限公司 無錫 214035；2.河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 鄭州 450052；3.中糧工科（西安）國際工程有限公司 西安 710000；4.中糧工程裝備無錫有限公司 無錫 214064)
螺旋輸送機(jī)俗稱“絞龍”，是一種無撓性牽引件的輸送設(shè)備，利用旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片的推力將殼體內(nèi)的物料沿推力方向輸送［1］。既能水平輸送也能傾斜和垂直輸送，具有應(yīng)用范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于冶金、采礦、建筑和糧食等領(lǐng)域。
1 螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理
螺旋輸送機(jī)主要由電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、軸承、密封座、殼體、螺旋軸組成，并在殼體上設(shè)有進(jìn)料口、出料口和清理門。螺旋輸送機(jī)主要結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。絞龍軸在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，物料由頭部進(jìn)料口進(jìn)入，經(jīng)絞龍軸上預(yù)制的螺旋葉片的推送，物料沿殼體向尾部移動(dòng)，經(jīng)出料口排出。
2 螺旋輸送機(jī)常見故障分析
螺旋輸送機(jī)在面粉廠、食品廠主要應(yīng)用于物料出倉、配粉等工藝位置，盡管螺旋輸送機(jī)使用優(yōu)勢非常明顯，但是在應(yīng)用過程中還是會(huì)有一些故障發(fā)生，使其在生產(chǎn)過程中不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的工藝性能。根據(jù)以往螺旋輸送機(jī)的使用情況，常見故障有啟動(dòng)困難、軸端、法蘭連接處和清理門竄漏粉、吊掛軸承處堵料、管軸斷裂和擦碰殼體等，下面就螺旋輸送機(jī)部分故障產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決方案［2］。
2.1螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)困難
螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)困難的主要原因有減速機(jī)異常、電機(jī)功率選型小和吊掛軸承處堵料等。螺旋輸送機(jī)所需驅(qū)動(dòng)功率主要取決于所輸送物料的性質(zhì)、物料輸送長度和物料提升高度，同時(shí)還需要克服輸送過程中的各種阻力，其中包括物料與殼體間的摩擦阻力、物料與螺旋葉片之間的摩擦阻力、物料與物料之間的內(nèi)摩擦力、軸承和密封裝置在傳動(dòng)過程中的阻力等。這些力中有的是可以計(jì)算，有的則不能計(jì)算，因此一般在生產(chǎn)過程中常常按以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。
式中：N軸為水平螺旋輸送機(jī)所需軸功率，kW；N電為水平螺旋輸送機(jī)所需電機(jī)功率，kW；Q為產(chǎn)量，t/h；L平為螺旋輸送機(jī)水平投影長度，m；H為傾斜輸送時(shí)，物料的提升高度，m；ω0為物料的總阻力系數(shù)，對于糧食谷物、油料及其加工產(chǎn)品，ω0取1.2～1.3；K為功率儲(chǔ)備系數(shù)，一般取1.2～1.4；η總為傳動(dòng)裝置的總效率，一般取0.90～0.94。
除了按照以上經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算外，還應(yīng)該考慮螺旋輸送機(jī)的實(shí)際使用情況酌情在電機(jī)功率選型上加大的情況還有：螺旋輸送機(jī)較長，中間吊掛軸承較多，吊掛軸承一般為滑動(dòng)軸承，相對滾動(dòng)軸承摩擦阻力要大一些；進(jìn)料口較長，對于螺栓輸送機(jī)絞龍軸的壓力增加；物料含雜較多，容易造成堵料的。
2.2軸端、法蘭對接處和清理門竄漏粉
軸端設(shè)置有密封座，軸端處漏粉分兩種情況：一種是由于密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，設(shè)備生產(chǎn)制造時(shí)未能根據(jù)所輸送物料及工藝位置配備相應(yīng)的密封結(jié)構(gòu)；另一種是軸端密封件損壞導(dǎo)致。法蘭對接處和清理門竄漏粉的往往是由于在螺旋輸送機(jī)安裝密封條時(shí)搭接不完整或者密封條損壞導(dǎo)致。
2.3吊掛軸承處堵料
吊掛軸承處堵料往往發(fā)生在較小型號的螺旋輸送機(jī)中，螺旋輸送機(jī)本身的殼體截面較小，吊掛軸承處由于安裝吊掛軸承，安裝完的吊掛軸承外徑往往比管軸直徑較粗，同時(shí)還要在吊掛軸承處設(shè)置支撐，使得物料通過螺旋輸送機(jī)的截面面積受到很大影響。而且吊掛軸承處的葉片是斷開的，物料通過吊掛軸承處時(shí)只能靠前面的物料推過去。
2.4管軸斷裂
管軸斷裂的情況極少發(fā)生，但是一旦發(fā)生，勢必會(huì)造成停機(jī)，而且較其他故障相比，造成的停機(jī)時(shí)間較長，造成的損失較大。其主要原因是螺旋輸送機(jī)內(nèi)部有較大的異物進(jìn)入，比如鋼管、圓鋼，螺栓等。管軸斷裂的另一個(gè)原因就是機(jī)械加工過程中軸頭與管軸配合間隙過大，在使用過程中傳遞扭矩主要靠兩個(gè)螺栓傳遞扭矩，隨著使用時(shí)間的增加，螺栓處達(dá)到疲勞極限，發(fā)生開裂。
2.5擦碰殼體
擦碰殼體是螺旋輸送機(jī)比較常見的故障，原因主要由以下幾點(diǎn)：螺旋輸送機(jī)葉片與殼體之間的間隙過小；絞龍軸或者殼體直線度偏差較大；螺栓輸送機(jī)吊裝運(yùn)輸過程中變形，安裝質(zhì)量差;絞龍軸過長，中間未設(shè)置吊掛軸承或者吊掛軸承間距設(shè)置不合理；螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速過高，螺旋輸送機(jī)運(yùn)行過程中絞龍軸撓度變形過大。
3 螺旋輸送機(jī)故障解決方案
3.1螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)困難
當(dāng)遇到螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)困難時(shí)，首先檢查減速電機(jī)能否正常工作，如減速電機(jī)不能正常工作，需要維修或者更換減速電機(jī)；其次校對螺旋輸送機(jī)所需功率選型是否合適，根據(jù)功率計(jì)算公式（1）和（2）結(jié)合物料特性和螺旋輸送機(jī)所處工藝位置選擇合適的安全系數(shù)。鏈傳動(dòng)的螺旋輸送機(jī)在滿足產(chǎn)量的前提下也可以通過調(diào)整鏈輪嘗試解決。
3.2軸端、法蘭對接處和清理門竄漏粉
針對與軸端漏粉應(yīng)設(shè)計(jì)合理的密封結(jié)構(gòu)，螺旋輸送機(jī)常用的軸端密封結(jié)構(gòu)有毛氈密封、旋轉(zhuǎn)唇型密封圈密封、填料密封、氣密封和幾種密封形式相結(jié)合的多重密封。在制作螺旋輸送機(jī)時(shí)應(yīng)根據(jù)輸送物料選擇合適的密封結(jié)構(gòu)，不能一味的降低成本，采用簡單的密封結(jié)構(gòu)，降低密封質(zhì)量。法蘭對接處和清理門處在設(shè)備安裝時(shí)密封條接頭處應(yīng)保證接頭完好，發(fā)現(xiàn)密封條損壞時(shí)及時(shí)更換。
3.3吊掛軸承處堵料
當(dāng)螺旋輸送機(jī)較小輸送物料為雜質(zhì)或者下腳等物料時(shí)，盡量采用管軸加粗避免使用吊掛軸承，如果輸送距離過長不得不使用吊掛軸承時(shí)，設(shè)計(jì)合理的吊掛結(jié)構(gòu)，在滿足強(qiáng)度的前提下盡量增加物料通過吊掛軸承處的截面積，同時(shí)吊掛軸承寬度盡量小，使葉片非連續(xù)部分越短越好。
3.4管軸斷裂
首先螺旋輸送機(jī)在加工制造過程中，嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，軸頭與管軸的配合做到符合公差要求。其次在開機(jī)調(diào)試前檢查料倉螺旋輸送機(jī)內(nèi)部是否有異物，檢查完畢無異物后啟動(dòng)，因?yàn)橛挟愇锴闆r往往發(fā)生于調(diào)試階段。
3.5擦碰殼體
(1)螺旋葉片和殼體之間選擇合適的間隙，間隙太小容易造成擦殼，間隙太大容易造成螺旋輸送機(jī)殼體內(nèi)部物料殘留。
(2)絞龍軸和絞龍殼體在加工制作時(shí)直線度應(yīng)滿足要求，尤其是絞龍軸在安裝好頭尾軸后，需要用百分表對軸跳動(dòng)進(jìn)行檢測，檢測合格后方可進(jìn)行絞龍軸的組裝。
(3)吊裝時(shí)選擇合適的受力點(diǎn)進(jìn)行吊裝，運(yùn)輸時(shí)需要固定牢固，對易變形處進(jìn)行墊實(shí);安裝時(shí)保證安裝精度，防止法蘭歪扭，地腳標(biāo)高一致、固定牢固。
(4)根據(jù)絞龍型號選擇合適的管軸直徑、壁厚和分段長度。
(5)根據(jù)螺旋輸送機(jī)輸送產(chǎn)量選擇合適的型號及轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速不宜太高，一般不超過160r/min。
4 結(jié)束語
螺旋輸送機(jī)除了在制作、吊裝運(yùn)輸安裝過程中容易造成故障外，還應(yīng)該注重日常的維護(hù)保養(yǎng)，根據(jù)說明書對螺旋輸送機(jī)的軸承和密封件進(jìn)行潤滑。本文針對螺旋輸送機(jī)在使用過程中常出現(xiàn)的故障進(jìn)行了總結(jié)并提出了相應(yīng)的解決方案，希望能給用戶在使用中提供一些參考。
參考文獻(xiàn)
[1]毛廣卿．糧食輸送機(jī)械與應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社，2003.
[2]蘇海東.淺析螺旋輸送機(jī)的故障與改造[J].科技資訊，2017(34):83-84
來源：《糧食與食品工業(yè)》
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