5. Винтовые конвейеры

5.1.Устройство и области применения

Винтовые конвейеры наш­ли широкое применение в различных отраслях промышленности: химической, пищевой, металлургической, при производстве строительных матери­алов, в сельскохозяйственном производстве и машиностроении [5, 6, 8]. Винтовые конвейеры и питатели используются в качестве рабочего органа в раз­личных пробоотборниках, винтовых прессах, в дорожных машинах; в шнекороторном снегоочистителе, в подметально-уборочной машине и др.

На предприятиях по переработке торфа винтовые конвейеры ис­пользуются как распределительные в подготовительном, сушильном и прессовом отделениях брикетных заводов, для транспортирования горячей пыля­щей сушенки из сушильного в прессовое отделение ТБЗ. Шнеки являют­ся рабочим органом смесителей при производстве субстратных блоков и гранулированных удобрений, а также винтового подпрессовывателя бри­кетных прессов.

В торфяных машинах винтовые конвейеры применяются как для транспортирования фрезерного торфа (пневмовалкователь ПВП, комбайн ФКМ), так и для перемещения и переработки торфа-сырца (МТК-12, МТК-16, стилочная машина). Кроме того, шнеки, применяемые в торфяных машинах, используются в качестве основного рабочего органа машины для захвата, экскавации и перемещения торфа (МТП-52, РК-1А) [9].

Широкое применение винтовые конвейеры получили благодаря про­стоте конструкции и эксплуатации, небольшим габаритам, возможности транспортирования горячих, пылящих и остропахнущих грузов, удобству промежуточной загрузки и разгрузки. Кроме этого, при использовании шнека легко совместить транспортирование материала с технологичес­кими операциями, например, перемешиванием, охлаждением, сушкой.

Перемещение материала в винтовом конвейере происходит воло­ком по неподвижному желобу при вращении винта. Отсюда высокие уде­льные энергозатраты на транспортирование груза и повышенный износ винта и желоба, вероятность заклинивания частиц твердых материа­лов между винтом и желобом, налипания вязких материалов на поверх­ности винта. Поэтому винтовые конвейеры не рекомендуется применять для транспортирования липких, вязких, а также абразивных грузов. К недостаткам винтовых конвейеров относятся также скопление груза у промежуточных опор и связанные с этим перегрузки привода.

Винтовые конвейеры подразделяются на горизонтальные, наклон­ные и вертикальные. Наклонные винтовые конвейеры, в свою очередь, делятся на пологонаклонные, у которых угол наклона конвейера β не превышает угла естественного откоса транспортируемого материа­ла φ, и крутонаклонные, имеющие β > φ.

По принципу действия пологонаклонные винтовые конвейеры подобны горизонтальным, а крутонаклонные – вертикальным.

В вертикальном винтовом конвейере винт имеет повышенную частоту вращения. Центробежной силой материал прижимается к стен­кам желоба, и возникающая при этом сила трений между материалом и стенками препятствует совместному его вращению с винтом, вследст­вие чего груз проталкивается наклонной винтовой поверхностью вверх вдоль оси конвейера.

Винтовой конвейер состоит из винта 1 (рис. 37), желоба 2, загрузочного 3 и разгрузочного 4 устройств. Вал винта опирается на концевые 5 и промежуточные подвесные подшипники 6. В качестве опор использованы подшипники качения. Для уменьшения габаритов промежуточных опор в них устанавливают подшипники скольжения.

О

Рис. 37. Конструкция винтового конвейера

дин из концевых подшипников, чаще со стороны разгрузочного отверстия, делают упорным. При таком расположении упорного подшипника вал винта работает на растяжение.

С

Рис. 38. Элементы винтовых конвейеров: а – установка промежуточной опоры; б – типы винтов (1 – сплошной, 2 – ленточный вин­ты, 3 – лопастный сплошной, 4 – лопастный прерывистый); в – заготовка витка

мазка подшипников происходит по трубкам от пресс-масленок, закрепленных на верхних поперечинах же­лоба, винт конвейера обычно имеет полый вал и состоит из отдельных секций длиной 1,5÷3,5 м, которые соединяются между собой пальцами (рис. 38 а).

При длине конвейера более 3 м в месте соединения секций устанавливают промежуточные опоры. Промежуточные опоры частично перекрывают поперечное сечение желоба. Поэтому, чтобы не происходило забивания материала у проме­жуточных опор, коэффициент использования поперечного сечения же­лоба у винтовых конвейеров меньше, чем в других транспортирующих машинах. На ТВЗ "Усяж" дли подачи сушенки из сушильного отделения в прессовое последовательно установлено два винтовых конвейера длиной каждый по 9,5 м. Вместо жело­ба использована тру­ба стандартной длины. Винт закреплен на двух концевых опорах. Отсутствие промежуточных опор позволило повысить наполнение желоба и соответственно про­изводительность конвейеров.

Винт выполнен со сплошной поверх­ностью в виде лен­ты, закрепленной на спицах (рис. 38), или отдельных лопас­тей, расположенных по винтовой линии. Сплошные винты используются для перемещения сухих порошковых или мелкозернистых материалов, не склонных к слеживанию, лопастные и ленточные винты применяются при транспортировании слеживающихся грузов или для обеспечения перемешивания материала в процессе его передвижения.

Винтовая поверхность сплошного винта создается из отдельных витков, которые изготавливают из стальной плоской кольцевой заго­товки толщиной 1÷1,5 мм с радиальным вырезом (рис. 38 в). При изги­бе заготовки получается виток.

Размеры заготовки (рис. 38 в) определяют по формулам [9]:

наружный диаметр

,

внутренний диаметр

,

угол выреза

,

где D и d – соответственно – наружный и внутренний диаметры винта; S – шаг винта.

Желоб винтового конвейера делают из листовой стали толщи­ной 3÷6 мм. Зазор между винтом и желобом должен составлять 8÷10 мм. Сверху желоб закрывается съемными крышками. Выпускные отверстия перекрываются шиберными затворами и имеют размеры по ширине и длине не менее диаметра винта.