螺旋输送机常见故障分析及其解决方案的探究
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螺旋输送机在面粉厂、食品厂主要应用于物料出仓、配粉等工艺位置,尽管螺旋输送机使用优势非 常明显,但是在应用过程中还是会有一些故障发生, 使其在生产过程中不能充分发挥其应有的工艺性 能。根据以往螺旋输送机的使用情况,常见故障有 启动困难、轴端、法兰连接处和清理门窜漏粉、吊挂 轴承处堵料、管轴断裂和擦碰壳体等,下面就螺旋输 送机部分故障产生原因进行分析,并提出相应的解决方案[2]。
2.1 螺旋输送机启动困难
螺旋输送机启动困难的主要原因有减速机异 常、电机功率选型小和吊挂轴承处堵料等。螺旋输 送机所需驱动功率主要取决于所输送物料的性质、 物料输送长度和物料提升高度,同时还需要克服输 送过程中的各种阻力,其中包括物料与壳体间的摩 擦阻力、物料与螺旋叶片之间的摩擦阻力、物料与物 料之间的内摩擦力、轴承和密封装置在传动过程中 的阻力等。这些力中有的是可以计算,有的则不能 计算,因此一般在生产过程中常常按以下经验公式 进行计算。
式中: N轴 为水平螺旋输送机所需轴功率,kW; N电 为水平螺旋输送机所需电机功率,kW; Q 为产 量,t /h; L平 为螺旋输送机水平投影长度,m; H 为倾斜输送时,物料的提升高度,m; ω0 为物料的总阻力 系数,对于粮食谷物、油料及其加工产品,ω0 取 1.2~1.3; K 为功率储备系数,一般取 1.2 ~ 1.4; η总 为 传动装置的总效率,一般取 0.90~0.94。
除了按照以上经验公式计算外,还应该考虑螺 旋输送机的实际使用情况酌情在电机功率选型上加大的情况还有: 螺旋输送机较长,中间吊挂轴承较 多,吊挂轴承一般为滑动轴承,相对滚动轴承摩擦阻 力要大一些; 进料口较长,对于螺栓输送机绞龙轴的 压力增加; 物料含杂较多,容易造成堵料的。
2.2 轴端、法兰对接处和清理门窜漏粉
轴端设置有密封座,轴端处漏粉分两种情况: 一 种是由于密封结构设计不合理,设备生产制造时未 能根据所输送物料及工艺位置配备相应的密封结 构; 另一种是轴端密封件损坏导致。法兰对接处和 清理门窜漏粉的往往是由于在螺旋输送机安装密封 条时搭接不完整或者密封条损坏导致。
2.3 吊挂轴承处堵料
吊挂轴承处堵料往往发生在较小型号的螺旋输 送机中,螺旋输送机本身的壳体截面较小,吊挂轴承 处由于安装吊挂轴承,安装完的吊挂轴承外径往往 比管轴直径较粗,同时还要在吊挂轴承处设置支撑, 使得物料通过螺旋输送机的截面面积受到很大影 响。而且吊挂轴承处的叶片是断开的,物料通过吊 挂轴承处时只能靠前面的物料推过去。
2.4 管轴断裂
管轴断裂的情况极少发生,但是一旦发生,势必 会造成停机,而且较其他故障相比,造成的停机时间 较长,造成的损失较大。其主要原因是螺旋输送机 内部有较大的异物进入,比如钢管、圆钢,螺栓等。管轴断裂的另一个原因就是机械加工过程中轴头与 管轴配合间隙过大,在使用过程中传递扭矩主要靠 两个螺栓传递扭矩,随着使用时间的增加,螺栓处达 到疲劳极限,发生开裂。
2.5 擦碰壳体
擦碰壳体是螺旋输送机比较常见的故障,原因 主要由以下几点: 螺旋输送机叶片与壳体之间的间 隙过小; 绞龙轴或者壳体直线度偏差较大; 螺栓输送机吊装运输过程中变形,安装质量差; 绞龙轴过长, 中间未设置吊挂轴承或者吊挂轴承间距设置不合 理; 螺旋输送机转速过高,螺旋输送机运行过程中绞 龙轴挠度变形过大。
3 螺旋输送机故障解决方案
3.1 螺旋输送机启动困难
当遇到螺旋输送机启动困难时,首先检查减速 电机能否正常工作,如减速电机不能正常工作,需要 维修或者更换减速电机; 其次校对螺旋输送机所需 功率选型是否合适,根据功率计算公式( 1) 和( 2) 结 合物料特性和螺旋输送机所处工艺位置选择合适的 安全系数。链传动的螺旋输送机在满足产量的前提 下也可以通过调整链轮尝试解决。
3.2 轴端、法兰对接处和清理门窜漏粉
针对与轴端漏粉应设计合理的密封结构,螺旋 输送机常用的轴端密封结构有毛毡密封、旋转唇型 密封圈密封、填料密封、气密封和几种密封形式相结 合的多重密封。在制作螺旋输送机时应根据输送物 料选择合适的密封结构,不能一味的降低成本,采用 简单的密封结构,降低密封质量。法兰对接处和清 理门处在设备安装时密封条接头处应保证接头完 好,发现密封条损坏时及时更换。
3.3 吊挂轴承处堵料
当螺旋输送机较小输送物料为杂质或者下脚等 物料时,尽量采用管轴加粗避免使用吊挂轴承,如果 输送距离过长不得不使用吊挂轴承时,设计合理的 吊挂结构,在满足强度的前提下尽量增加物料通过 吊挂轴承处的截面积,同时吊挂轴承宽度尽量小,使 叶片非连续部分越短越好。
3.4 管轴断裂
首先螺旋输送机在加工制造过程中,严格把控 质量关,轴头与管轴的配合做到符合公差要求。其次在开机调试前检查料仓螺旋输送机内部是否有异 物,检查完毕无异物后启动,因为有异物情况往往发 生于调试阶段。
3.5 擦碰壳体
(1) 螺旋叶片和壳体之间选择合适的间隙,间 隙太小容易造成擦壳,间隙太大容易造成螺旋输送 机壳体内部物料残留。
(2) 绞龙轴和绞龙壳体在加工制作时直线度应 满足要求,尤其是绞龙轴在安装好头尾轴后,需要用 百分表对轴跳动进行检测,检测合格后方可进行绞 龙轴的组装。
(3) 吊装时选择合适的受力点进行吊装,运输 时需要固定牢固,对易变形处进行垫实; 安装时保证 安装精度,防止法兰歪扭,地脚标高一致、固定牢固。
(4) 根据绞龙型号选择合适的管轴直径、壁厚 和分段长度。
(5) 根据螺旋输送机输送产量选择合适的型号 及转速,转速不宜太高,一般不超过 160 r/min。
4 结束语
螺旋输送机除了在制作、吊装运输安装过程中 容易造成故障外,还应该注重日常的维护保养,根据 说明书对螺旋输送机的轴承和密封件进行润滑。本 文针对螺旋输送机在使用过程中常出现的故障进行 了总结并提出了相应的解决方案,希望能给用户在 使用中提供一些参考。
参考文献
[1]毛广卿.粮食输送机械与应用[M].北京: 科学出版社, 2003.
[2]苏海东.浅析螺旋输送机的故障与改造[J].科技资讯, 2017( 34) : 83-84
转自:《粮食与食品工业》Vol.29,2022,No.1
作者:刘 配1 ,杨丽彦2 ,杨敏忠3 ,赵 峰4
1.无锡中粮工程科技有限公司 ( 无锡 214035)
2.河南工业大学机电工程学院 ( 郑州 450052)
3. 中粮工科( 西安) 国际工程有限公司 ( 西安 710000)
4.中粮工程装备无锡有限公司 ( 无锡 214064)
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