LS-M1型螺旋输送机应用中出现问题的探讨

1 结构特点

(1)头、尾部轴承在绞刀外部，维修方便，事故率低，中间吊瓦采用滚动轴承，噪音小、功率损失低。

 

(2)密封性较好。有利于保护轴承，延长其使用寿命。

 

2 故障

该螺旋输送机在我厂应用中曾多次出现的故障是:

 

(1)在Φ630mm或以上的输送机中经常发生螺旋芯子法兰的联接螺丝断裂。

 

(2)在Φ630mm或以上的输送机中经常出现断吊瓦螺丝及吊瓦中间的铸件损坏。在Φ500mm以下的输送机中坏吊瓦梁子。

 

以上故障，严重威协着主机设备的正常运转。

 

3 故障原因的分析

(1)螺旋轴及中间联接件都承受传动扭矩。

 

(2)在纹刀叶片所接触物料部分都承受斜向上的均布荷载q(如图1示)。

 

(3)螺旋轴本身承受推与拉物料所造成的轴向偏心力产生的弯矩。

 

(4)如果将吊瓦梁子固定在皮上，还承受热膨胀造成的力。

 

这个力处理不好将形成弯矩，使输送机轴弯曲，还有螺旋芯子自重引起的剪力、弯矩。

 

(5)吊瓦螺丝承受非轴向拉力或压力，形成弯矩。

 

如图2示在扭矩M作用下，如果以A点为支点，则B点处承受以BA为半径围绕A旋转的拉力，螺丝外侧点拉力最大。

 

(6)螺旋芯子安装不同轴，在转动中形成弯矩。

 

4 故障的处理方法

(1)对上面分析的第一种力，将芯子法兰螺丝均匀地把紧至预紧力，这样螺丝只承受拉力，靠法兰端面摩擦力传递扭矩。

 

(2)在安装时将螺旋芯子同心度控制在3m，误差不大于0.smm。如果一个3m节芯子安装误差是smm，通过旋转会出现图3所示情况，每个螺丝都有转到B点的时候，螺丝可变形范围在20~左右，有0.4mm的变形量则0.4X5/20X5=2/100。很显然2%的变形量是超出一般低碳钢的弹性变形范围，联接螺丝经过多次超弹性区变形，造成疲劳断裂。

 

(3)在安装时应保证平均每米螺旋芯子有1mm的膨胀量的位置。

 

(4)为了更好地靠磨擦传递扭矩，在法兰中间加一个石棉垫片，该石棉垫可以减小由于螺旋芯子安装同轴度误差而产生的弯矩对法兰螺丝产生的拉力，在图3中A点的石锦垫可被压缩，B点的变形量减小。

 

(5)物料对螺旋芯轴斜向上均布荷载q的作用，所产生的弯矩有两种情况。一是有尾瓦的情况，最大弯矩在输送机中间其值是ql2/8。二是没有尾瓦的情况，最大弯矩在输送机头部，其值是ql2/2。这两种情况造成法兰螺丝断裂的位置是中间或头部。在均布荷载q的作用下，对于没有尾瓦的输送机，越向尾端位移越大，加上芯轴膨胀力，吊瓦梁用螺丝是固定不住的，所以对q力来说，螺旋芯子相当悬臂梁，对每节来说是靠传动端为固定端，另一端是悬臂端。所以每节靠传动端法兰螺丝易断，头部法兰螺丝最易断，其弯矩值是ql2/2。对此我们在尾吊瓦上安装滑轨(如图4)，使尾瓦可延轴向移动，滑轨支架不允许与输送机外皮有接触，具有足够的钢度，使螺旋芯子对q力来说是简支梁，最大弯矩在中间，其值是ql2/8，从而降低弯矩4倍，减少法兰螺丝断裂。

从最大弯矩的公式ql2/2来看，绞刀越长弯矩越大，对于30m左右的输送机，将其中间加一滑轨(见图4)降低计算长度L值得q(l/2)2/2→qL2/32，可减小弯矩4倍，致使设备能够更好地运转。

(6)对吊瓦螺丝做了改动(如图5)，以Φ630mm输送机为例:

 

①原螺纹根部由于加工需要，留空刀使截面减小。

 

②分析其受力状态，在图5中将A点取出进行分析。螺栓受拉力P和传动扭矩所带来的弯矩(参见图2)。在这两个力的作用下螺丝被拉长，由于受力，B点内侧变形伸长；B点外侧不直接受拉，欲保持原有形状，阻止发生变形。一侧必须变形，一侧阻止变形，在A点处产生应力集中，在允用应力内就会出现断裂。

 

通过上述调整，LS一M1型螺旋输送机能够安全、可靠地长期运转；在我厂有两条LS630一M1型绞刀运转三年多没检修过，为整条生产线安全运转奠定了良好的基础。