龙赞锋
广东中金建筑安装工程有限公司 广东韶关 512000
摘要：现在我国工业现代化发展水平不断提高，螺旋输送机的应用越来越广泛，并且已经成为工厂生产当中非常重要的一个环节。在实际应用中，螺旋输送机往往用于短距离运输或者垂直运输，尤其是在输送线较小块状物料时更是非常便利的器械，现在已经成为必不可少的一种器械。本文首先简要分析了现阶段螺旋输送机经常出现的问题，之后总结了一些可行的优化对策，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
关键词：螺旋输送机；叶片；故障成因；改进措施
引 言
螺旋输送机又称搅龙，是一种不带挠性牵引件的连续性高效运输设备，其工作原理是利用旋转叶片推动物料前移从而实现物料运输。由于螺旋输送机结构简单，操作易捷，占地面积小，且能实现任何角度的物料输送，故其广泛应用于煤炭、焦化、冶金、化工、食品加工等生产领域。螺旋输送机往往在加工、运输设备中起到承前启后的作用，即其在生产中起到中间运输环节作用，故螺旋输送机运行一旦出现问题便会造成整个加工、运输系统出现问题甚至造成系统停滞。考虑到螺旋输送机所处环境往往存在湿气大、粉尘多等特点，且部分螺旋输送机设计不尽合理，在运行过程中经常会出现故障导致停机。这些问题的存在一方面降低了螺旋输送机运输效率和使用寿命，另一方面也会给企业造成一定的经济损失，故对螺旋输送机进行优化设计改造显得尤为重要。
1 螺旋输送机结构简介
螺旋输送机的工作原理是通过螺旋扇面的旋转运动来推动槽体内的物料旋转的过程，物料会在进料口旋转入槽体，再因螺旋扇面的推动作用，使物料由卸料口排出。螺旋输送机的主要组成部分有电机驱动装置、减速机、输入轴轴承座、物料槽、螺旋叶片轴、中间轴承吊架、尾部支撑轴承座等，相对于碳素行业的其他运输设备来说，螺旋输送机的构成较为简单，能够全部密封，无泄漏，改善了工作环境，减少了对工作人员健康的伤害；并且在变频器的作用下可以对粉料进行有效控制，避免出现大的误差；对材料配比的精准度也有一定的保证，可以根据实际情况对材料配比情况进行调整，同时具备好的耐磨性。
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1. 驱动电机 2. 主动齿轮 3. 链条 4. 被动齿轮 5. 螺旋输送轴 6. 气浮池 7. 吊挂轴承 8. 螺旋输送轴
图 1 螺旋输送机结构简图
2 螺旋输送机的常见故障及成因
螺旋输送机在碳素行业中的应用已经达到一定规模，虽然螺旋输送机自身的优势明显，但是在实际应用中还是存在很多故障问题，使其无法发挥应有的使用性能。对于以往的应用情况进行分析之后发现螺旋输送机较为常见的故障有螺旋叶片轴堵转导致的停机、减速机轴承异常、螺旋叶片轴断裂和其他故障问题，下面就对螺旋输送机常见问题的成因分别进行阐述。
2.1 螺旋叶片轴堵转导致的停机
对已经发生的螺旋叶片轴停止旋转故障进行分析之后得出，引发这一故障的主要因素有以下几点：将过多的物料注入螺旋输送机内，没有考虑螺旋叶片轴能够承受的最大压力，一旦加入的物料非常多超出螺旋叶片轴所能承受的最大压力就会使电机超负荷运行，最终导致停机现象；当轴承的密封受到损害时，就会导致轴承处的密封性降低，如果没有得到及时处理，在运行的过程中，物料很容易进入轴承内部对轴承的实行性能造成影响，最终导致轴承抱死，阻力增加导致电动机堵转停机；还有一种可能是在加入物料时掺杂了部分大颗粒的物料，增加运行的阻力，使螺旋卡住会导致电机超负荷堵转，使电动机的热保护装置起作用导致停机。
2.2 减速机轴承故障、异常噪声以及异常振动
在开车后减速机轴承出现异常升温，伴有异常噪声，而且电机和减速机也出现异常的振动现象。可能是以下几点原因导致该问题：（1）减速机输入轴位置正常，但是输出轴位置的轴承温度过高，这是由于螺旋轴中心线可能出现走偏，或者减速机输出轴位置的轴承被烧毁，也有可能是由于两端轴承座固定不牢，发生松动。（2）也有可能输出轴承温度正常，但是输入轴温度升高，主要是因为电机固定螺栓出现松动，或者减速机输出轴承被烧坏。（3）减速机输出轴承、输入轴承温度同时升高，主要是由于减速机两端的轴承被同时损坏，或者减速机固定螺栓松动。
2.3 螺旋叶片轴的芯轴断裂
芯轴断裂故障是螺旋输送机普遍存在的故障，因其相对常规螺旋输送机来说少了重要的支撑杆，导致其在运行中无法自行定位，在运行过程中如果遇到较大的阻力就会使螺旋角同时承受两个方向的作用力，一个是来自轴心的作用力，一个是来自物料的垂直作用力，在不同的作用力下会使螺旋角产生不同的变形效果，由于钢筒内壁会对螺旋角形成一定的约束作用，致使变形会沿着轴向传递到传动套的最前端。当在输送机中加入质地比较均匀的物料时，由于螺旋叶片的受力均匀，不会出现上述的变形情况，芯轴的使用性能也就不会受到影响。如果输送机内的物料为颗粒较大且规格不一的物料时，螺旋角很容易受到阻力的影响产生变形，最终作用于螺旋叶片轴，会产生芯轴卡顿的现象，出现这种情况之后往往会反复操作正向旋转和反向旋转，以便查出螺旋叶片轴卡住的原因，当芯轴受到的作用力超出其所能承受的范围之后会形成开裂；也存在在运行中由于长期运转导致疲劳产生的断裂状况。
2.4 物料堆积
由于物料在运输过程中容易在螺旋与槽体之间堆积，物料的推挤容易造成螺旋输送机螺旋磨损，且螺旋两端磨损程度往往较中间磨损程度大，分析认为主要是螺旋两端轴承密封性差导致，轴承密封性差容易导致轴承密封失效，造成螺旋轴头磨损。通过多次试验，作者在螺旋轴头处增加两片叶片，这样螺旋旋转时可以促使增加的叶片推动物料前移，减少物料堆积量；在轴承轴头与物料之间填充密封隔离材料也可以降低物料对轴承密封的磨损。另外，螺旋输送机常采用轴唇形密封圈，在轴承部压力和温度的变化下密封圈唇口处也会出现一定程度的弹性变形，在停机过程中，粉尘会因外界气压超过轴承腔内气压迫使密封唇口处松开变形处进入轴承腔，进而造成螺旋轴头磨损，故可从改进密封着手来降低螺旋磨损程度。为了提高螺旋轴头密封性，我们采用了带副唇油封，在螺旋输送机停机过程中，在副唇的保护作用下，外界粉尘难以进入轴承腔。
2.5 其他故障
除上述故障之外，还有齿轮传动产生的异常噪声问题，通过分析得出产生噪声问题的主要原因是齿轮的传动装置和支架产生松动，致使传动齿轮的间距受到影响。另外，两端的轴承出现松动或者偏移现象也可能导致传动齿轮的间距产生变化，引发噪声问题；法兰焊口形成扭裂，产生这一故障的主要原因是在运行的过程中受到其他方向作用力的干扰，致使扭矩异常，联结法兰在多种作用力的影响下产生开裂；联结轴产生裂缝，形成这一问题的主要原因是，在长期运行的过程中，会对其产生一定的磨损，当磨损达到一定程度之后就会很容易产生裂缝问题。
3 螺旋输送机的改进措施
3.1 提高安装质量
虽然螺旋输送机设备有多种连接方法，但无论采用什么类型的连接方式，都应该确保足够的安装质量，例如安装位置应该保证准确、螺旋转向正确、避免出现法兰焊口开裂等故障；比如在设备安装完毕后，应该接线调试，保证气动蝶阀动作足够灵活可靠；在调试完毕之后应该积极调整电机和轴承温度等指标，仔细检查参数，在保证一切工况运行正常后方能逐渐加料，确保螺旋能够平稳运行。在设备运行时，应该积极控制无聊的质量，避免其中掺入大粒径物料，并且重点维护驱动装置等设备。
3.2 重视日常保养
（1）定期检测螺旋叶片，避免其因为磨损或变形导致运行故障，一旦发现这些问题就要更换设备；检查连接件，发现松动就要立即加紧；如果设备运行过程中出现了散热和噪音等问题，也要及时排除。
（2）头尾轴承的润滑：可以定期向其中加入润滑脂，注入总量可以参考为轴承箱内部空间的2/3；每间隔4个就将吊轴承和吊轴用润滑脂浸泡。
（3）保养减速机：滚动轴承可以采用钙钠基润滑，如果设备运行频率过高，就应该适当缩短更换润滑脂的周期；定期检查减速机之间的油量，并且重视维修计划的制定，正常来说两年要进行一次大修。一部分物料的物理性质较为特殊，如果空气处于潮湿状态，干粉表面容易发生潮解问题，其密度和流动性都会发生一定的变化，这就需要我们提前进行预防。
3.3 改善螺栓的联结强度
影响螺栓联结强度的主要因素包括螺纹牙的载荷分布、应力变化幅度、材料的机械性能、应力的集中程度及附加应力等。通过大量的实践、理论可以证明，紧螺栓连接受到轴向载荷，基于最小应力不变条件下，连结的可靠性与应力幅有着密切的关系，应力幅越小，螺栓发生疲劳损坏的可能性就越小，从而提高连结的可靠性。由于螺栓连结时，会通过螺纹牙面相接触传递其所受的总拉力。由于螺栓、螺母的刚度，变形性质不同，所以圈螺纹牙上的受力也存在差异。当连结受到荷载会拉伸螺栓，增加外螺纹的螺距；相应的螺母受到压缩则会减少内螺纹螺距。因此，要选择适当圈数的螺母。
3.4 提高部件质量与强度
在螺旋输送机结构中，对螺旋叶片间距与导向角度有着严格的要求，如果相邻叶片之间间距、导向角度存在较大误差，则设备在运行过程中会出现加大摆动幅度和振动幅度的现象，从而影响到叶片的可靠性与安全性。此外，螺旋输送机运行过程中通常物料比较多，运行时间长，所以对螺旋叶片的损害也比较大，从而出现扭曲、变形、磨损等问题。针对这种情况，要从源头开始，提高螺旋叶片的质量，严格控制各叶片之间的尺寸误差，提高焊缝的密实性与可靠性；防止存在夹渣或气孔等问题；此外，还要进一步保证螺旋轴与传动轴的强度。
结束语
螺旋输送机作为重要的连续性运输设备，具有操作便捷、结构简单、布置方便等多种优点，对于减轻劳动强度，提高生产效率具有重要的意义。在处理螺旋输送机故障时应掌握其结构特征和工作原理，然后根据实际进行故障诊断，并给出相应的措施。在使用螺旋输送机时应根据企业自身特点，对螺旋输送机进行主动式优化改造，这样才能从根本上提高螺旋输送机的工作性能和使用寿命，才能尽可能地提高企业的经济效益。此外，在应用螺旋输送机时还应做好日常检修和维护工作，确保螺旋输送机处于高性能工作状态。
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