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技术改进:碱纤螺旋输送机的改造

点击数:14时间:2015-10-13 09:44:00 来源:百盛机械

摘要:碱纤维素螺旋输送机自改造后,在生产线上使用近一年来运行非常稳定。螺旋输送机长度缩短并分段串联设置使检修更容易,只需定期对轴承、减速机进行维护,从未出现过堵料、断轴、减速器损坏等现象。

我公司第五条生产线的碱纤维素老成箱的出料采用螺旋输送机,设计输送能力8t/h。螺旋输送机的螺旋轴采用中空厚壁管,外部焊上螺旋状的叶片。螺旋轴长8295mm,分两段承插结构,两端滚动轴承支承,在轴中间设有滑动支撑装置。螺旋输送机使用一年多,就发生过3次中间支撑滑动轴承处螺旋轴断裂。

经计算分析,螺旋轴仅自重(包括物料重量)引起的挠度就有5mm左右,加上制造时的直线度误差及滑动轴承支架安装误差,物料在输送过程中对中商精动支撑装置挤压变形,使得螺旋轴在不断旋转中挠曲度越来越大。此时阴阳轴的阳轴上表面受压力作用而下表面受拉力作用,且这种受力状态是交替变化的。由于材质、加工(特别是焊接)的原因,轴头与中空轴焊缝外表面容易存在细小裂纹,在交变应力的作用下裂纹扩展,当裂纹扩展至一定程度而导致轴的有效截面积不足以承受所传递的扭矩时,螺旋轴就会断裂。断裂的螺旋轴断口截面呈大约45°斜面,是典型的剪切断裂。

1.旋输送机的改造

1.1 缩短螺旋轴,将一台输送机改造成两台

原螺旋输送机为长约8295mm的水平输送结构,为了减少螺旋轴由于过长和制造、安装误差而造成的挠度不断扩大使其折断的现象,将1台螺旋输送机改成两个长约4830mm串联使用的螺旋输送机,呈两段阶梯输送方式,第一段水平输送,第二段向上倾斜10°输送。如图1所示。

螺旋输送机改为两段串联

图1 螺旋输送机改为两段串联

1、4.减速机; 2、6.螺旋输送机;3 、5.螺旋轴

1.2 主轴的结构改造

将原机带有轴孔的半段螺旋轴用于前段的输送机,将原机另一段螺旋轴增加365mm长用于后段的输送机。每根螺旋轴由轴头、空心轴、螺旋叶组成,两端轴头都采用实心轴加强。空心轴采用无缝钢管,直线度不超过0.3‰,两端实心轴的材质采用2cr13锻件,锻件符合JB4728一1994不锈钢锻件技术条件的规定。螺旋轴中空管与轴头加工后热镶,再钻孔塞焊固定端头。这样,轴头通过焊接、过盈配合、塞焊点焊接三种方式与中空轴连接,确保该部位不会出现连接失效。螺旋轴在焊接后消除应力,然后整体加工,以保证两轴头的同轴度。如图2、图3所示。

前段输送机螺旋轴

图2 前段输送机螺旋轴

1.长轴头 2.空心轴 3.螺旋叶 4.短轴头

后断输送机螺旋轴

图3 后断输送机螺旋轴

1.长轴头 2.空心轴 3.螺旋叶 4.空心轴2 5.短轴头

1.3 轴承密封性能改

进原螺旋输送机主动端轴承位于端板内,轴与壳体的密封不严,碱纤维素进人轴承影响轴承使用寿命。将主动端轴承从端板移出采用轴承座支承定位结构,轴承均用进口双列调心滚子轴承,主动端带有内锥套以便于安装。从动端轴承为非定位端,轴承能够随螺旋轴在轴承盒内自由伸缩,补偿工作时产生的热膨胀量。

1.4 机壳体及端板改进

输送机壳体在工作温度下具有一定的热膨胀量,因此其支座一端固定,其余均设计成可滑动形式。调节螺旋轴与壳体间隙约5mm均匀后,前后端板钻Φ6孔加定位销定位便于以后维修。

1.5 DCS自动控制的改进

改造后,采用当两台螺旋输送机任何一台停车,老成箱自动停车的联锁控制,避免相关联设备因螺旋输送机停车造成设备损坏。

1.6 加工精度改进

原螺旋轴及叶片表面粗糙,为了减小物料与主轴、螺旋叶片、壳体之间的摩擦,螺旋轴、叶片的外表面和壳体内部都打磨抛光,其光滑度均不低于10μm。

2 改造效果

碱纤维素螺旋输送机自改造后,在生产线上使用近一年来运行非常稳定。螺旋输送机长度缩短并分段串联设置使检修更容易,只需定期对轴承、减速机进行维护,从未出现过堵料、断轴、减速器损坏等现象。

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