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螺旋給料機设计与制作中的注意要点

[发布日期:2018-09-03 11:41:00 浏览量:1136 ]
 

        管式螺旋給料機是螺旋轴在密闭的圆管壳体内运转实现物料输送,俗称圆管绞龙”以下简称螺旋給料機),其结构及工作原理与螺旋输送机相同。适用于流动性好,无粘性或粘性小的无磨琢性或磨琢小的粉状、物料粒度不大于 50 mm 的粒状物料。因此螺旋給料機广泛应用于粮食加工及饲料工业的
配粉、配料系统中,安装在出仓,包装斗,配料(粉)仓下;油脂加工企业中用于浸出车间作为料封绞龙,阻止溶剂气体从浸出器和蒸脱机内外漏,降低溶剂消耗,减少不安全因素;也可用于油脂精炼车间脱色工段作为脱色剂定量绞龙。螺旋給料機进料段的负载能力为 100 %,通过螺旋叶片的结构(直径、螺距)的变化以及螺旋給料機转速的变化,调节物料的体积流量,使其卸出的物料量控制在所要求的范围内。螺旋給料機不仅可以水平安装,也可以在 0°~15°范围内倾斜安装,不仅可以在支承面上安装,也可以在空中吊装。因此,由其使用性质及其结构所具有的独特性,就决定了其在设计制作上也必须有一定的特殊要求。


1 螺旋給料機的结构与工作原理
1)螺旋給料機的结构
螺旋給料機的结构主要由进出料端轴承、头尾密封装置、螺旋轴、圆管壳体、进料斗、出料口、出料溢流口等组成,如图 1 所示。

图 1 螺旋給料機的结构

1. 进出料端轴承;2. 头尾密封装置;3. 螺旋轴;4. 进料斗;5. 圆管壳体;6. 出料溢流口;7. 出料口
 

2) 螺旋給料機的工作原理
給料機若采用普通满面式等螺距叶片,每段的输送能力相等,将导致整个給料機体内充满物料,很容易发生堵塞,如图 2(a)所示。若进料段长时,后段
則被前段葉片向後推送的物料充滿,不再從進料鬥內接受物料,物料在進料鬥內就會形成靜止的“死角”A。物料很容易在進料鬥內結拱,甚至會造成給料倉(或給料設備)的堵塞。

图 2 螺旋給料機的工作原理

    螺旋給料機的正常工作状态如图 2(b)所示。其螺旋叶片由进料段、过渡段及输送段三部分组成,三段的状态各不相同,螺距由进料段至输送段逐渐增大,输送能力逐段增大即 g1由于過渡段的隔離作用,物料離開進料段後其流量不變,但物料在過渡段中仍處于充滿狀態。輸送段的螺距大于過渡段,由于螺距的增大,物料的推送速度加快,使機體內物料的充滿程度下降而處于松散狀態,有利于物料的輸送。

2 螺旋給料機的设计与制作

1)進料鬥
在面粉企业和饲料加工企业,要保证配粉(料)比例,就必须保证給料機的恒定流量,才能保证配粉(料)的质量,这就要求进料斗 100 %的负载能力。进料口采用钣金放样,数控加工制作而成,制作精度高,连接过渡处比较平滑,不会造成物料残留,进料斗的制作方法如图 3 所示。
图 3 进料斗示意图
1. 连接口圈;2. 吊装托盘连接法兰;3. 进料口过体;4. 传感器护罩;5. 传感器接口

①給料機進料鬥上口多與料倉聯接,一般制作成圓形,下口與圓管殼體連接做成長方形且沿物料輸送方向傾斜,這樣既便于物料向前輸送,又減少了物料在進料鬥內結拱的機會。若給料機進料口與振動出倉器聯接,應采用軟連接,若給料機需要吊裝時,需要增加與進料口法蘭相配套的吊裝托盤。
②爲了便于控制,及時解決出現的問題,在進料口上緣處設置料位傳感器口。若傳感器爲圓柱狀,接口爲內螺紋式,且在傳感器接口上部設置一段與傳感器長度相等的傳感器護罩,護罩形式爲角鋼狀,將傳感器上部遮住。其目的是爲了防止上部料倉內突然落下少量物料到傳感器上,給傳感器一個錯誤的信號,誤以爲進料鬥內物料結拱堵塞。增加傳感護罩後,只有進料鬥內結拱後物料從下部漫上接觸傳感器時,傳感器才會得到正確的信號進行報警或直接斷電停機,以便操作人員及時進行處理,若傳感器爲電容式,則可以讓過支架安裝在視鏡位置。
2)螺旋體
①螺旋叶片的制作。由于螺旋給料機螺旋轴变径叶片的加工难度大,通常以变螺距叶片的加工方式为主。进料段叶片螺距小且有几种不同螺距,所需的叶片数量也不同。因此,螺旋叶片常采用的是圆环形下料法制做。又因为采用缺角圆环法制做的叶片切去一个角后材料利用率降低,且每个缺角圆环焊接在一起拉制成的叶片,焊缝均在螺旋轴的同一水平面内,会造成整个螺旋体的质量不均匀,运转不平稳。而采用不缺角圆环法制成的叶片克服了缺角圆环法制做的缺点,不仅材料得到了充分利用,且叶片焊缝在螺旋轴的周围上均匀分布,螺旋体上质量分布均衡,不会在运转时产生明显的不平衡现象。因此螺旋叶片采用不缺角圆环法制作。a. 圆环下料尺寸的计算(单位 mm):设螺旋叶片直径为 D;转动轴直径为 d;叶片的螺距为 S;叶片的厚度 δ;圆环的外径D′;圆环内径 d′。
则:d′=√ˉ(πd)+S2 π+δ,
D′=d′+(D-d)-δ。
b. 給料機各叶片的螺距:通常情况下螺旋输送机叶片螺距采用推荐标准值。螺距 S=(0.8~1.2)D,水平螺旋输送机取大值,垂直螺旋输送机和螺旋叶片直径很大的水平螺旋输送机取小值。对于螺旋給料機而言,要保证其使用的稳定性,工作原理就决定了其螺旋叶片采用变螺距第四色男人最爱的网站,即进料段叶片有三种螺距 S1=0.3D;S2=0.5D;S3=0.7D;过渡段有一种螺距,S4=0.8D;输送段为一种螺距段 S5=D。c. 进料端的第一片叶片应距离堵头越近越好,其目的是尽可能将物料送走不在进料端积存,在出料端增加 1 片螺距 80 mm 的反螺旋叶片(与输送段叶片螺旋方向相反),其作用是将送过出料口的物料送回,物料不会在出料端积存,或采用出料端无堵塞结构如图 4,这样就可以避免物料在进出料端积存时间长而发生变质(霉变或生虫)而影响第四色男人最爱的网站质量。

②螺旋轴。螺旋轴采用无缝钢管制作。由于粮油、饲料工业采用的螺旋输送机、螺旋給料機常用满面式叶片,因此,螺旋轴直径 d 常根椐螺旋叶片直径 D 来确定,它们之间的关系是 d=(0.2~0.35)D,螺旋叶片直径大时该范围 取下限值,反之取上限值。
③中间悬挂装置。螺旋输送机和螺旋給料機输送距离较长时其螺旋轴较长,为避免其弯曲,这种情况下常将螺旋体制成 2 m 长一节,使用时将其连接起来,且每个连接处设置中间悬挂一套。悬挂轴承常用滑动轴承,若对轴承密封设计做得可靠,也可以采用滚动轴承。因此螺旋給料機的中间悬挂可做成如图 5 所示的两种形式。
若采用滑动轴承形式,如图 5(a)所示。制作比较复杂,但因为悬挂装置中的滑动轴承和轴瓦套均采用两半对开式,两半轴瓦套采用螺栓连接,当滑动轴承磨损时打开悬挂孔盖板,松开轴承瓦套连接螺栓,无须将螺旋轴全部抽出即可更换;若采用滚动轴承形式,如图 5(b)所示。制作比较简单,但加工
精度要求較高,且軸承損壞時,必須將一端堵頭拆開將螺旋軸整體抽出來才能更換,維修比較複雜。
④中间联接轴。为保证螺旋轴的同心度,在开机时减小或避免悬挂的摆动,延长悬挂轴承的使用寿命,中间联接轴两端嵌入钢管内的长度为 L=(3~10)d。L 为中间联接轴嵌入管内长度,d 为所采用钢管的直径。

3)螺旋軸兩端軸承裝置
螺旋轴两端所采用的方座外球面调心轴承采用图 6 的方式安装。在两端堵头内表面钻成沉孔,再以沉头螺栓穿入,将沉孔与螺栓焊平,在螺栓外面套上
間隔套將軸承固定牢固,且在兩堵頭上設置密封裝置。如此設置,其目的一方面是可以減少或避免給料機內物料粉塵進入軸承,另一方面是當軸承損壞或
密封裝置磨損後方便更換,否則就必須將堵頭一起折掉才能更換。沈頭螺栓在堵頭內表面開沈孔焊平,其目的是在螺旋軸制作時在進出料端可以最大限度
縮小螺旋葉片與堵頭的間距,盡可能將進入給料機內的物料送完,防止兩端存料時間長而變質。

4)驅動裝置
摆线针轮或硬齿面齿轮式减速器与电机联为一体的减速电机具有结构紧凑、体积小、重量轻、安装方便等优点;而螺旋給料機的进料端有进料口,出料端下有出料口,上有溢流报警装置,其外形尺寸较小,传动装置的设置受到局限;又由于面粉车间和饲料第四色男人最爱的网站车间粉尘浓度大时,若采用皮带传动,皮带打滑可能会引起粉尘爆炸;因此,螺旋給料機的驱动装置常由减速电机和链条、链轮或联轴器组成。图 7 就螺旋給料機驱动装置常采用的几种布置形式。

图 7(a)是减速机采用链条传动左装和右装的
两种装配形式,当一个方向安装位置受到局限时,只需将减速机架与給料機的联接螺栓松开取下,调至另一方向用螺栓联接好即可。图 7(b)是减速电机采用倒装和非倒装通过链条传动的两种吊装装配形式。前面两种驱动布置形式可在给料量为变量时通过改变链轮的直径、或链轮直径不变将电机采用调速电机、或链轮直径不变增加变频器改变給料機的转速来达到相应的给料量。当螺旋給料機输送的物料量为定量时,可以采用传动装置通过联轴器直接联接到給料機轴上,从而使其结构紧凑,运行可靠,图 7(c)即为减速器直接联接的传动布置形式。

5)殼體
螺旋給料機在面粉加工企业用于配粉,饲料加工企业用于输送的均为粉料,物料的磨琢性小。因此,給料機壳体一般采用薄壁有缝或无缝钢管制成。也可以用 2~4 mm 钢板卷制而成。圆管壳体的内径要比螺旋体直径大些,二者之间形成 3~5 mm 间隙,若制作精度高,间隙越小越好。
①壳体制作。为了便于制做和安装,壳体制成每节长 2m,以法兰或卡箍连接,为保证其刚度,避免安装后壳体弯曲下垂,吊装时每 4 m 长设吊装架一个,有支承安装时,每 4 m 长设置支承托架一个。
②检修孔设置。当输送距离小于 3.5 m 时,在壳体底部中间设置检修孔一个,输送距离较长时,每两节设检修孔一个,且每个检修孔的长度不小于300 mm。在检修孔活门的长度方向上,一边为铰链连接,另一边则采用弹簧卡子夹紧或其它形式的快开联接装置,以便給料機堵塞时及时快速打开清理中间堵塞的物料,尽可能缩短停机清理物料的时间。
6)出料口溢流报警装置。在出料口正上方设置溢流口,在溢流口上设置带传感器的活门。当螺旋給料機受料设备出现故障或受料设备中物料结拱时,給料機进料端继续给料, 物料就会从溢流口溢出,当活门被向上顶开时,传感器就发出信号直接停机或将信息反馈到控制室报警,操作人员及时停机抢修受料设备或清除受料设备中的物料结拱,不会造成給料機堵塞。


4、結束語


    螺旋給料機在現代化的面粉、飼料、油脂加工企業中雖不是主機設備,卻是生産實現連續化、規模化、自動化、不可缺少的設備。給料機制造質量的可靠與否或功能齊全與否,會直接影響到整條生産線能否正常運行。使用企業在生産中不斷地發現問題、信息及時反饋給制造企業,制造企業不斷提高加工水平,不斷改進其結構、完善其功能、提高其使用性能,才能使給料機這種輔機在企業中發揮更大的作用,提高企業的生産效率和經濟效益。



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