粉粒物料垂直螺旋输送机吊轴承的改进

 

粉粒状物料垂直输送从经济性来看，螺旋提升机低价的初次投资(比气动输送设备)，简化的维护(比斗式提升机)，螺旋输送机在同等性能设备中具有很大的优势，被广泛地用于飞物料的搅拌与输送中。

 

通常，为克服螺旋轴在输送料物运动过程中囚受力产生的过大侥度。每隔2-3米适当位置设置一个吊轴承支撑，以保证结构的稳定性。螺旋叶片在吊轴承处断开，囚而失去对物料输送的推动力，形成间断滞留物料。滞留物料受到不断输来的物料流的挤压，被向前推进。由于飞恳挂吊轴承体减少了有效物流输送的横截向，并对输送物料产生生阻力。当运动的物料不断向吊轴承体挤压时，粉粒物料颗粒和粉尘就会被挤压进入吊轴承体的轴、盖、套、密封的间隙中。如不及时供油润滑和清洗保养，清除吊轴承体间隙中的粉粒物料。必然造成密封磨损、润滑油路堵塞、润滑失效，引起吊轴承故障。

 

因垂直螺旋输送机和吊轴承的结构尺寸限制，要求润滑和密封装置的空间尺寸尽可能小，结构简单、维护方便。长时间连续工作的螺旋输送机 (如:轮船卸料和贮存筒仓上料等场合)对吊轴承的持续润滑和密封保持就提出了更高的要求。

 

1 垂直螺旋输送机吊轴承的基本结构

螺旋输送机吊轴承有滑动和滚动两种形式。

 

1)吊轴承通常采用的滑动轴承轴瓦有尼龙、耐磨铸铁、粉木冶金、肯铜等材料，在保证密封充分润滑状态下工作。适宜200℃以下物料输送。

 

2)滚动吊轴承采用防尘轴承，在保证密封充分润滑状态下工作。适宜80℃以下物料输送。

 

2 螺旋输送机吊轴承的设计和使用要求

1)保证吊轴承内的轴承处于飞清洁润滑状态，使用的润滑剂，不能外溢污染输送的物料。

 

2)采取各种形式的密封措施或组合密封，使螺旋输送机体内物流中的吊轴承能密封防尘。吊轴承体能保持所需要的润滑状态，防}下润滑失效。

 

3)在满足吊轴承体使用功能要求的前提下，尽量减少吊轴承体在机壳中占用的有效物流输送横截向。优化吊轴承体在机壳中占用的有效物流输送横截向的结构)形式，力求减少物料在吊轴承体前的产生滞留物料和物料运送阻力，使物料机壳中输送运行畅通。

 

4)在满足吊轴承体使用功能要求的前提下，控制吊轴承轴向氏度，既控制螺旋叶片在吊轴承轴间断处所形成的滞留物料量，减少滞留物料被推进时产生的阻力，使物料在机壳中输送运行通畅。

 

5)在满足螺旋输送机使用工况，并尽可能维持润滑状态的条件下，研究吊轴承材料摩擦副的匹配问题(特别是滑动轴承)，提高吊轴承使用寿命。

 

3 目前使用吊轴承存在的问题及改进措施

3.1存在的问题

 

1)目前常用的这两种形式吊轴承体，需依靠经常甚至持续供油来满足吊轴承的滚动轴承或轴瓦在充分并清洁的润滑条件下正常工作。

 

2)物料输送运动要克服物料与机壳、螺旋片的摩擦力。在吊轴承前形成的滞留物料，被运动物料挤压向吊轴承体。输送物料颗粒和粉尘会被挤压进吊轴承体的轴、盖、套、密封件之间的间隙里，如不保持及时供油和清洗保养，必然造成密封磨损、润滑失效，引起吊轴承磨损故障。

 

3)由于飞吊轴承体受机型空间尺寸的限制，要尽量减少吊轴承体在机壳中占用的有效物流输送横截向和轴向尺寸。密封和润滑系统空间体积小，通常供油的油路只是狄小的单向供油通道，采用的简单的毛毡摩擦副密封或迷宫盖密封的防尘结构。

 

毛毡摩擦副密封通常只设一道毛毡与轴紧密接触密封来防}下物科粉尘被挤压进入吊轴承体内，而输送的水泥、矿粉等物料多为有尖锐棱角高硬度的细小破碎颗粒，在输送压力的作用下很容易被挤压进吊轴承体轴、盖、密封的间隙中，与毛毡密封件、轴摩擦，如不及时清除，对毛毡摩擦副运动密封件的损害极大。特别是长时间连续工作的毛毡密封件很容易磨损。

 

迷宫式间隙密封盖优于飞毛毡填料盖，但受空间尺寸限制，使压盖紧贴迷宫盖，这种结构存在轴向和径向的接触间隙，间隙是粉尘进入轴承体内的通道，在封闭的箱体内存在很多物流颗粒和粉尘，一旦它们被挤压进入吊轴承体内，将造成供油断路，润滑失效引起故障。

 

上述两种依于飞供油润滑的吊轴承系统，采用摩擦副运动或迷宫密封防尘的措施，囚结构尺寸限制，无法解决润滑剂在摩擦副运动密封和迷宫式密封盖防尘处的外溢回收问题，为防}下润滑剂外溢污染输送物料，必然要控制润滑油的输送量。囚而无法实现用高压大量润滑剂，将挤进摩擦副运动密封件和间隙密封中的输送物料带出，保持密封完好、轴承能正常润滑的解决方法。摩擦副运动密封件和间隙密封的失效，必然导致挤压进轴承部位，轴承润滑失效，轴承磨损。

 

吊轴承失效是造成螺旋机的故障的主要根源。

 

3.2 目前改进吊轴承的措施及存在问题

 

常用的方法:

 

1)经常甚至持续供给润滑剂并提高润滑剂供给压力，在摩擦副运动密封和迷宫式密封盖防尘处外溢，带走挤进密封处得物料，保持密封解决轴承润滑问题。但外溢润滑剂将造成输送物料污染。

 

2)改变摩擦副运动副填充材料和尺寸与迷宫盖结合，缓解密封磨损过快问题。

 

3)设计便于飞快速维护、更换的吊轴承结构，勤保养、清洗、更换密封。

 

4)提高轴承的耐磨度减缓磨损问题。

 

3 吊轴承的改进措施

上述前三种办法可缓解但不能根治产生故障的根源，吊轴承寿命过短不能满足使用要求的问题。

 

设计一种结构简单、可靠，维护、更换简便甚至几乎免维护，使用寿命氏，并能克服润滑剂外溢污染物料的吊轴承，是根本解决吊轴承故障问题的发展方向。

 

本人在实践中通过对吊轴承润滑及密封的多种材料和轴承结构的改进对比应用试验。对改变吊轴承的轴承材料和简化结构，提高滑动轴承材料的r度解决轴承耐磨问题;不用密封装置，用输送的水泥、粉煤灰、矿粉作为润滑剂，解决润滑问题。简单结构、少甚至免维护解决吊轴承质量问题进行了探索。

 

经过反复对比试验，选用成本可接受、加工工艺成熟、硬度高、韧性较好、耐磨性能好的硬质合金YL10.2(硬度不低于HRA91.5抗弯强度不低于2200N/cm2)作为滑动轴承材料。把3道硬质合金环镶嵌(焊接或胶粘)在钢套上制作滑动轴承套，将硬质合金条(数量根据轴径确定)镶嵌(焊接或胶粘)在轴承轴上制作滑动轴承轴。磨削加工后滑动轴承套与滑动轴承轴的间隙为0.35~0.4mm。

 

经实际使用验证，用硬质合金滑动轴承制作的吊轴承。结构简单、轴向尺寸短(没有密封装置)、没有密封件、不用添加润滑剂、可免维护。使用寿命可达半年以上，克服了常规材料制造的吊轴承的通病，满足了氏时间连续工作螺旋输送机对吊轴承的使用要求。