盾构机的螺旋输送机故障分析与维修

5月 5, 2022 产品中心

摘要:本文从螺旋输送机的设计初衷出发,简要叙述了螺旋输送的原理及其机 构特点,重点从螺旋输送机在使用过程中经常出现的故障问题和相应的改进优化 展开论述。此论文对于螺旋输送机的高效使用,具有一定的实践意义。

螺旋输送机俗称螺旋绞龙,是在冶金、煤矿、化工等行业中广泛应用的输送 设备,主要结构为钢材制作,适用于水平或倾斜输送粉状、粒状和小块状物料, 特别是温度较高或适于密封输送的粉末或固体颗粒。聚合物分散溶解装置主要用 于油田三次采油的聚合物驱工程的母液配制。主要功能是完成聚合物干粉上料、 存储、计量下料等过程。其中,聚合物干粉上料、存储过程中,操作人员在加料 平台上通过站内天吊把一吨的聚合物干粉袋吊到存储罐上,这个过程中存在危险 性。为解决以上问题,特设计一种自动上料的螺旋输送器,以实现自动加料功能。

螺旋输送机结构(见图 1)主要有 1.减速电机、2.支撑架、3.振动器、4.料仓、 5.防尘盖、6.输送机壳、7.螺旋叶片、8.输送轴、9.端轴承等。螺旋输送机工作中, 料仓内聚合物干粉进入到输送机壳内,干粉自重及对机壳内表面摩擦力作用而不 随螺旋体一起旋转,干粉在螺旋叶片的作用下向上、向前运动,直至从出料口落 下,从而实现对干粉输送目的。螺旋输送机结构简单、易于密封,且采用变频器 控制运行,粉料落差相对较小,可以提高加料控制的精度与计量精度;具有较大 的可调范围,耐磨损性能好,运行成本低,因此,其应用广泛。

2 螺旋输送机常见故障分析 2.1 螺旋轴停转 导致螺旋轴停止旋转的主要原因可能有以下 3 种情况:①输送物料量太多, 导致其在通过中间的吊轴承时受到较大阻力,加大了电机的负荷最终停机;②可 能是由于中间轴承处密封被损坏,受到过大阻力,物料进入轴承后损坏轴承。③ 可能是由于输送过程中掺有大粒径的物料,加大了物料与机槽间的运行阻力,增 加电机运转负荷,电机热继电器启动自动保护。 2.2 减速机轴承异常 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 螺杆断裂 对于无杆式螺旋输送机而言,由于其结构中缺少中心杆对螺杆的支撑与定位, 所以在螺旋角的作用下,一旦叶片的某个螺旋面受到荷载,就会将螺旋角的作用 力分解为两个方向的两个力,一是沿着轴心方向,另外一个则是与叶片半径互相

垂直的方向。在这两个方向不同力的作用下,螺旋叶片会出现两个结果,一种是 被轴向拉长,直径变小;另外一种就是压缩叶片螺距,直径变大。在受到钢筒内 壁的约束作用后,这种弹性变形会沿着轴向逐节传递,直至传递至传动套前端。 如果运行过程中,螺旋输送机所输送的物料质量均匀,比如石灰等,则可以保证 叶片各处受力均匀,从而保证螺杆正常的使用寿命。反之,如果螺旋输送机所输 送的物料粒径较大,甚至存在大块状物,则会卡出螺杆。如果为了排除故障反复 正转、反转,则会导致螺旋叶片反复受较大冲击力,特别是传动套所约束的前端 螺杆,所受到的冲击力最大,达到疲劳极限后,就会从转动套前端开始出现断裂。

2.4 其它故障 螺旋输送机其他故障包括:(1)开式齿轮传动异常噪声。导致开式齿轮传 动出现异常噪声的主要原因可能是由于传动装置或者支架出现松动、偏移,影响 到传动齿轮的间距,或者首、末端的轴承出现偏移、松动等情况影响到传动齿轮 的间距等。(2)法兰焊口扭裂。主要原因是由于产生了异常扭矩,导致联结法 兰焊接失效。(3)空芯联结轴出现裂缝。主要是由于长期运行磨损降低抗据强 度,最终出现裂缝等。 3 螺旋输送机优化 3.1 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。 3.2 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。 3.3 保证安装质量 对于螺旋输送机而言,无论采用哪种连结方法,均要保证螺旋安装位置的精 度,防止出现法兰焊口扭裂等问题。完成设备安装后要进行接线调试,保证螺旋 转向的正确性,不得存在声音异常的问题,且要保证气动蝶阀动作的灵活性与可 靠性。进行试运转后要对电机、减速机、轴承温升等相关指标、参数进行检查, 保证一切正常再开启手动螺旋料仓闸门,逐渐加料,直至螺旋平稳运转。在螺旋 输送机运行过程中,要对物料质量进行严格控制,防止过大粒径物料被送入输送 机,将驱动装置作为重点维护项目。 3.4 注重螺旋输送机的日常保养 具体而言,螺旋输送机的日常保养工作重点有以下几个方面:(1)定期检 测螺旋叶片的质量,及时排除异常磨损、螺旋轴变形等问题,一旦发现这类问题