0 引言
螺旋輸送機因其占地面積小、運輸效率高、操作方便等特點，廣泛用于食品、工礦、飼料、制藥、化工等企業(yè)，主要用來運輸各類粉狀或顆粒狀物料。螺旋輸送機所處工作環(huán)境一般較惡劣，且所運輸物料粒度不均衡，‘常具有腐蝕性，如果螺旋輸送機密封件性能不好，經(jīng)常會導致部分零部件嚴重磨損，運輸故障頻發(fā)，降低了螺旋輸送機的使用壽命。故有必要對螺旋輸送機磨損機理進行研究分析，以期降低其故障率，提高其運輸效率及使用壽命。
1、螺旋輸送機磨損機理
調(diào)研發(fā)現(xiàn)，螺旋輸送機的主要磨損部位為螺旋葉片、吊軸承和螺旋端頭等。分析認為決定其磨損程度及磨損形式的除了有環(huán)境、溫度、物料材質(zhì)等自然因素外，更多的是螺旋輸送機部件結(jié)構因素及人為因素。
1.1 葉片磨損
螺旋輸送機是靠轉(zhuǎn)動的螺旋葉片推動物料前進而達到運輸?shù)哪康?。螺旋輸送機葉片磨損程度與物料粒徑、形狀及材質(zhì)密切相關，螺旋輸送機運輸物料多為細顆粒狀，常具有腐蝕性，對螺旋葉片造成很大的沖擊摩擦及化學腐蝕。
采用三坐標觀測儀對旋轉(zhuǎn)的葉輪進行周期性測量，了解其磨損部位及磨損程度。本文所測螺旋輸送機的葉片直徑為250 mm,厚度為3. 24 mm,螺距為250mm。所得測量結(jié)果如圖1所示。
由圖1可知，螺旋輸送機葉片磨損的存在有別于普通接觸磨損，即螺旋輸送機的葉片磨損主要分布在葉片邊緣，離葉輪內(nèi)緣越遠，其磨損程度越嚴重。在螺旋輸送機輸送物料時，葉片擠壓物料，葉片受力相當于等截面輸送機變載荷作用于懸臂梁上，離傳動軸越遠，受力越大，變形量也越大，產(chǎn)生空洞形成裂紋的數(shù)量也越多，從而使得葉片磨損量越大，因此，外邊緣磨損遠遠大于內(nèi)邊緣磨損。由圖1還可看出，出料口葉輪磨損大于進料口葉輪磨損，說明物料在螺旋輸送機出口處劉葉輪沖擊滑移摩擦力更大，靠近出口處葉輪所受軸向力變大，故出料口處葉輪磨損程度較進料口嚴重。
1. 2 吊車由承磨損
吊軸承在螺旋輸送機中起著支承和連接兩相鄰螺旋體的作用，按軸承類型可分為滾動吊軸承和滑動吊軸承兩種。螺旋輸送機吊軸承示意圖如圖2所示。由于吊軸承所處工作環(huán)境惡劣，是發(fā)生故障率較高的部件之一。*以來，設計人員對其進行了不少改進，以期延長其使用壽命。
由于所輸送物料溫度、粒度、硬度等多方面因素的持續(xù)作用，導致吊軸承座密封蓋處油封失效或因吊軸承本身密封性能不好，細粒物料及各種粉塵進入軸承套，使聯(lián)接軸與軸承套結(jié)合處磨損。經(jīng)長時間運行，螺旋輸送機同軸度累計誤差增大，吊軸承磨損更加嚴重。吊軸承的磨損引起各聯(lián)軸節(jié)產(chǎn)生徑向位移，其結(jié)果直接導致螺旋軸交變應力加大，呈波浪狀擺動，使螺旋構件產(chǎn)生疲勞破壞。
1. 3 螺旋磨損
螺旋輸送機的螺旋節(jié)因用吊軸承聯(lián)接，在懸掛處螺旋被中斷，造成大量物料在此堆積，對螺旋產(chǎn)生摩擦作用，使螺旋磨蝕嚴重，其增加了螺旋輸送機運行阻力，zui終影響運輸作業(yè)。對磨損的螺旋進行周期性測量發(fā)現(xiàn)，螺旋不同位置徑向的磨損速度并不相同，螺旋兩端徑向尺寸變化zui大，其減少量明顯大于螺旋其他部位。
螺旋輸送機兩端一般采用滾動軸承支承，將軸承座固定在端板上或殼體中。由于螺旋與機槽之間存在10 mm一15 mm的間隙，螺旋力作用不到，粗粒級、材質(zhì)堅硬的物料在此大量堆積，使得螺旋在輸送物料的同時承受很大的徑向摩擦力，經(jīng)過長時間的摩擦，導致螺旋直徑嚴重磨損。而且由于軸承密封性及潤滑性難以保障，螺旋輸送機輸送的粗粒級物料及粉塵對密封裝置進行持續(xù)摩擦侵蝕，造成密封失效，zui終也能造成螺旋軸頭的磨損。
2、控制螺旋輸送機磨損的對策
螺旋輸送機葉片、吊軸承、螺旋磨損機理各不相同，因此，應針對其具體磨損原因采取不同的措施對螺旋輸送機進行改良。
2. 1 葉片磨損
由葉片磨損機理可知，葉片邊緣磨損較嚴重，因此可以考慮增加葉片邊緣的耐磨性或改變材質(zhì)增強整個葉片的耐磨性。其具體措施較多，如葉片滲碳、表面噴涂耐磨層、葉片邊緣焊接耐磨焊條、堆焊耐磨層等。表面噴涂耐磨層可使葉片壽命明顯提高，但工藝復雜，需要專業(yè)廠家進行實施?，F(xiàn)今螺旋輸送機葉片多采用碳鋼材質(zhì)，有些碳鋼質(zhì)量差，耐磨性低，在使用過程中磨損嚴重，在葉片邊緣實施堆焊耐磨層可以增強其耐磨性，且操作簡單、成本較低，可使葉片使用壽命明顯提高。采用高強度鋼板或新型高強度合金體也是螺旋輸送機葉片以后改良發(fā)展的方向。
2. 2 吊車由承磨損
改變吊軸承支撐方式，改滑動支承為滾動支撐，把連接軸設計成光軸，只讓它起到連接螺旋軸的作用，另外增加兩個托輥支承連接軸，且左右對稱于連接軸兩側(cè)曰。這樣，軸承只受到連接軸的垂向重力分力，避免了軸承產(chǎn)生軸向移動，使得螺旋軸的圓擺動不再受托軸承約束，延長了懸吊軸承的使用壽命。改進后的吊軸承示意圖如圖3所示。此外，還可以通過改變吊軸承的材質(zhì)使得螺旋輸送機持久運行。有資料團表明，抗磨鎳鉻白口鑄鐵吊軸承可以有效地延長吊軸承使用壽命，而且其結(jié)構簡單，無需密封，維護少。對吊軸承進行必要的潤滑劉延長其使用壽命也至關重要，加大對吊軸承的潤滑可以大大減少進入軸瓦間的物料及粉塵數(shù)量，有助于減小摩擦力，降低磨損。
2. 3 螺旋磨損
如何減少螺旋磨損可以從如何減少螺旋與機槽之間的堆積物料考慮。曾志勇團曾在螺旋兩端增焊兩塊螺旋葉片，其作用主要是加強對吊軸承處堆積物料的推力，這樣一來，在螺旋旋轉(zhuǎn)時，能夠通過對堆積的物料產(chǎn)生一定推力以減少物料堆積量，可以有效地減少螺旋磨損程度。徐錦春曰從加強密封防塵的角度考慮，采取物料與軸承座隔離的方法對螺旋端頭進行改造也取得了較好的效果。其具體做法是在螺旋輸送機靠近軸承一端增設隔離板使得物料與軸承座之間具有一定空間，在其間充填密封材料，這樣既能改善軸承潤滑性又能提高其使用壽命。
螺旋輸送機長時間旋轉(zhuǎn)運移物料，其工作環(huán)境一般比較惡劣，輸送槽外部是粉塵彌漫的空間，內(nèi)部是翻騰的物料。因此密封性的好壞對螺旋輸送機螺旋的磨損也有著密切的影響。如果密封不*，物料及空氣的污染物一旦進入軸承腔內(nèi)，定會造成軸承的磨損，同時也會造成螺旋端頭的磨損困。
2. 4其他
由于軸承密封件密封性受溫度影響明顯，應盡量保持螺旋輸送機的工作環(huán)境在合理的溫度范圍內(nèi)，在使用螺旋輸送機運輸物料時，要嚴格按照其操作規(guī)程進行，禁止超載、超速運行，這對減緩螺旋輸送機磨損、延長其使用壽命也有著重要的作用。
3、結(jié)語
通過對螺旋輸送機葉片、吊軸承、螺旋等部位磨損形式和機理的分析，了解了其磨損的內(nèi)在原因。針對其具體磨損形式和磨損程度，提出相應對策，在一定程度上解決了螺旋輸送機磨損問題，延長了其使用壽命，對螺旋輸送機設計者和使用者提供了一定的參考依據(jù)。