Конструкции промежуточных опор сборных шнеков винтовых конвейеров.

Одним из наиболее важных конструктивных элементов винтового конвейера со сборным шнек0м, в значительной степени определяющим его надежность и долговеч-ность является промежуточная опора шнека, которая становится особенно ответственным элементом для конвейеров с большой протяженностью, состоящих из большого количе-ства промежуточных секций, каждый стык которых содержит промежуточную опору. Рас-смотрим несколько оригинальных конструкций промежуточных опор, обеспечивающих соединение секционного шнека и поддержание его вращательного движения.

На Рис 1 показана конструкция промежуточной опоры винтового конвейера, ком-пенсирующая погрешность взаимного расположения соединяемых секций шнека и обес-печивающая удобную и быструю разборку и сборку при замене быстро изнашиваемых де-талей. Она содержит, установленный на желобе конвейера корпус 1, на котором посред-ствам стремянок 2 закреплен разъемный корпус 3, подвесного подшипника со втулкой 4, в отверстии которой установлен валик 5, соединяющий валы 6 и 11 секций сборного шне-ка посредствам сухарей 7. При этом в сухарях 7 выполнены взаимно перпендикулярные отверстия, в которых установлены пальцы 8 и 9, зафиксированные в осевом направлении в С – образных скобах 10 и вильчатой части валов 6 и 11 секций шнека. Для фиксации взаимного положения пальцев 8 и 9 на пальцах 9 выполнена цилиндрическая выборка а, в которую входит палец 8. Для предотвращения смещения скоб 10 относительно валика 10 они закреплены на нем посредствам ступенчатых шайб 12 и болтов 13. Смазка к трущим-ся поверхностям валика 5 и втулки 4 периодически подается через пресс – масленку 14 и трубку 15, при этом в лабиринтные полости скоб 10 она поступает по пазу б в валике 5. В корпусе 1 выполнены два отверстия 16 для разборки опоры при выполнении ремонтных работ, которые при эксплуатации конвейера закрываются крышками 17. Наличие в кон-струкции промежуточной опоры сухарей 7 и пальцев 8 и 9 позволяет компенсировать при сборке погрешность взаимного расположения соединяемых секций шнека.

Рис 1 Конструкция промежуточной опоры винтового конвейера, компенсирующая по-грешность взаимного расположения соединяемых секций шнека и обеспечивающая их

быструю разборку и сборку

 

Разборка промежуточной опоры конвейера при выполнении ремонтных работ вы-

полняется следующим образом. Сначала через отверстия 16 в корпусе 1 при снятых крышках 17 откручиваются гайки стремянок 2, затем, после откручивания болтов крепле-ния на желобе конвейера, снимается корпус 1, освобождая доступ к деталям подвесного подшипника. После этого снимаются пальцы 8 и промежуточная опора, отсоединенная от валов 6 и 11 секций шнека, извлекается из желоба конвейера. При необходимости съема сухарей 7 из проушин вильчатой части валов соединяемых секций шнека 6 и 11 извлека-ются пальцы 9. Сборка промежуточной опоры осуществляется в обратном порядке.

На Рис 2 показана конструкция промежуточной опоры винтового конвейера, ком-пенсирующая погрешность взаимного расположения соединяемых секций шнека и обес-печивающая предохранение трущихся поверхностей от попадания частиц транспортируе-мого материала. Опора состоит из двух стаканов 4, в продольных пазах которых располо-жены сухари 3 со сферической наружной поверхностью, зафиксированные на валике 1 в осевом направлении пальцами 2, при этом, полость стакана, в которой расположены суха-ри 3, закрыта манжетой 5. Валик 1 установлен в подшипнике скольжения, корпус 10 кото-рого крепится к кожуху конвейера. Для восприятия осевого усилия действующего на шнек конвейера при транспортировании сыпучего материала служит сферическая шайба 6, установленная в дне стакана 4 и контактирующая с коническим хвостовиком валика 1. Крепление стаканов 4 к фланцу 8 трубы 9 шнека осуществляется винтами (на Рис 2 вин-ты показаны условно). Конструкция промежуточной опоры позволяет компенсировать погрешность взаимного расположения труб 9 соединяемых секций сборного шнека кон-вейера в двух плоскостях благодаря наличию сухарей 3 со сферической поверхностью и сферических шайб 6. Наличие манжет 5 предохраняет попадание частиц транспортируе-мого сыпучего материала на сферические поверхности сухарей 3.

На Рис 3 показана конструкция промежуточной опоры, способной передавать увели-

ченное осевое усилие при транспортировании сыпучего материала. Она содержит вал 1 установленный во втулке подшипника скольжения 2, корпус которого закреплен на ко-жухе конвейера, стаканы 3, состоящие из втулок 4 и двух плоских шайб 5 и 6, закреплены посредствам винтов 8 на торцах 7 и 8 валов 21, соединяемых секций сборного шнека, су-

Рис 2 Конструкция промежуточной опоры винтового конвейера, компен-сирующая погрешность взаимного расположения соединяемых секций шнека и обеспечивающая предохранение трущихся поверхностей от по-

падания частиц транспортируемого материала.

 

хари 9, установленные на пальцах 11, с возможностью перемещения в продольны пазах 10 втулок 4, а также сухари 13, расположенные в продольных пазах 12 втулки 4, ось которых перпендикулярна оси пазов 10, в отверстиях которых расположена ось 17, установленная в шаровом подшипнике 18, закрепленном в отверстии вала 1 посредствам стопорных ко-лец 19. При этом сухари 13 зафиксированы в осевом направлении кольцами 6, которые крепятся винтами 14 на торце втулки 4 и контактируют со стаканом 3 по поверхностям 15 и 16. Крутящий момент от вала 1 на вал 7 сборного шнека передается пальцами 11 и су-харями 9, которые допускают перекос вала 7 относительно вала 1 в горизонтальной плос-кости за счет наличия у сухарей 9 сферических головок, контактирующих с пазами 10, и в вертикальной плоскости за счет поворота сухарей 9 на пальцах 11. При этом, осевая сила от вала 7 передается на вал 1 элементами конструкции не участвующими в передаче кру-тящего момента – сухарями 13, осью 17 и шаровым подшипником 18, причем последний допускает относительный перекос валов 1 и 7 в обеих плоскостях. Рассматриваемая кон-струкция промежуточной опоры допускает изменение направления осевой силы. Так осе-вая сила действующая в направлении В передается сухарями 13 и торцем 15 стакана 3, а осевая сила действующая в направлении Г передается сухарями 13 и торцем 16 стакана 3.

Рис 3 Конструкция промежуточной опоры способной передавать увеличенное осевое усилие при транспортировании сыпучего материала.

 

На Рис 4 показана конструкция промежуточной опоры винтового конвейера с улуч-

шенной пропускной способностью, и при этом, компенсирующей взаимный перекос со-единяемых валов секционного шнека. Промежуточная опора для соединения предыдущей 1 и последующей 2 секций сборного шнека расположенного в корпусе 3, состоит из опо-ры 4, жестко соединенной с хвостовиком вала секции 2 шнека, торцевые кулачки 5 кото-рой контактируют с ответными кулачками на валу секции 1 шнека, втулки 6 расположен-ной в центральном отверстии вала секции 1 шнека, в отверстии 7 которой установлена цапфа 8 со сферической головкой 10, контактирующая с коническим отверстием 12 втул-ки 13, которая установлена в центральном отверстии вала секции 2 шнека. Отверстие 15 во втулке 13, в которое проходит стержневая часть цапфы 8 выполнено конусным, а ее наружная сферическая поверхность 14 контактирует с конусным отверстием 16 втулки 6. Радиус 𝑹𝟏 сферической поверхности 11 цапфы 8 и радиус 𝑹𝟐 сферической поверхности 14 втулки 13 выполнены из одного геометрического центра 18. Кроме того, общий геомет-рический центр 18 обеих сфер расположен на оси 23, проходящей через середину кулач-ков 5, обоих валов в собранном виде, которые имеют торцевые 19 и радиальные 20 зазоры необходимые для компенсации взаимного перекоса соединяемых секций шнека. Опора 4 состоит из спиц 24 и сборного обода 22, наружная поверхность которого выполнена из

Рис 4 Конструкция промежуточной опоры винтового конвейера с улучшен-ной пропускной способностью компенсирующей взаимный перекос соеди-

няемых валов секционного шнека.

 

антифрикционного материала, контактирующего с внутренней поверхностью кольца 21, установленного на базовых буртах фланцев секций корпуса 1 конвейера стянутых болта-ми.

При работе конвейера передача крутящего момента от секции 1 к секции 2 сборного шнека осуществляется посредствам кулачков 5, при этом взаимный перекос секций шнека компенсируется благодаря контакту сферической поверхности 11 цапфы 8 с конусной по-верхностью 12 втулки 13 и сферической поверхности 14 втулки 13 с конусной поверхно-стью втулки 6, а также торцевыми 19 и радиальными 20 зазорами между кулачками 5. По-скольку винтовая поверхность сборного шнека в районе промежуточной опоры не имеет разрыва и поперечное сечение корпуса 1 конвейера перекрывается только спицами 24 опоры 4, которые не создают лобового сопротивления, поскольку транспортируемый сы-пучий материал обтекает их. Такая конструкция промежуточной опоры не вызывает по-терь производительности конвейера, что особенно важно при его значительной протя-женности, предусматривающей наличие большого количества секций шнека соединяемых посредствам промежуточных опор.

На Рис 5 показана конструкция промежуточной опоры шнека винтового конвейера,

не создающей дополнительного сопротивления перемещению сыпучего материала за счет вынесения опорного подшипника из внутренней полости кожуха конвейера. Она содержит корпус 1, неподвижно соединенный со сборным кожухом 2 винтового конвейера, внутри которого установлен шнек с основной винтовой лопастью 3 и дополнительным витком промежуточной лопасти 4, опорный подшипник 5 который своим внутренним кольцом напрессован на втулку 6, расположенную между двумя соседними секциями кожуха 2. Дополнительный виток промежуточной лопасти шнека смещен на ½ шага относительно основной винтовой лопасти 3. Внутренняя поверхность втулки 6 имеет три ступени, край-ние ступени выполнены цилиндрическими, с различным диаметром, а средняя 7 конусной, причем цилиндрическая поверхность меньшего диаметра 8 обращена в сторону подачи сыпучего материала. Наружная кромка основной винтовой лопасти 3 шнека жестко со-единена с внутренней цилиндрической поверхность 8 втулки 6, а наружная кромка про-

Рис 5 Конструкция промежуточной опоры шнека винтового конвейера, не создающей дополнительного сопротивления перемещению сыпучего материала за счет вынесения опорного подшипника из внутренней по-

лости корпуса конвейера.  

межуточной лопасти 4 шнека жестко соединена с конусной поверхностью 7 втулки. На наружной поверхности втулки 6 меньшего диаметра выполнена винтовая канавка 9, а на внутренней поверхности втулки 6 большего диаметра выполнена винтовая канавка 10, при этом направление обеих канавок совпадает с направлением винтовых лопастей шнека. Наружная поверхность ступени меньшего диаметра втулки 6 с винтовой канавкой 9 взаи-модействует с внутренней поверхностью 11 кожуха 2, а внутренняя поверхность втулки большего диаметра с канавкой 10 взаимодействует с наружной поверхностью 12 кожуха.

Работает промежуточная опора следующим образом. При вращении шнека с основ-ной винтовой лопастью 3 и промежуточной винтовой лопастью 4, втулка 6 приводится во вращение, являясь опорой шнека. Наличие на поверхностях втулки 6 винтовых канавок 9 и 10 исключает проникновение транспортируемого сыпучего материала к уплотнениям конвейера в месте установки опоры. Наличие промежуточной винтовой лопасти 4 закреп-ленной на конусной поверхности 7 втулки 6 устраняет скопление транспортируемого ма-териала перед втулкой и внутри нее, повышая проходимость конвейера.

На Рис 6 показана конструкция промежуточной опоры шнека винтового конвейера,

позволяющая уменьшить момент сопротивления при вращении ее подвижного элемента. Она состоит из опорного кольца 1, охваченного обоймой 2, в которой равномерно по окружности расположены подшипники качения 3 установленные на осях 4, при этом обойма 2 закреплена между фланцами 5 и 6 корпуса винтового конвейера, а опорное кольцо 1 жестко соединено с промежуточной секцией 8 соединяющей ведущую секцию 9 сборного шнека с ведомой 10.

Работает промежуточная опора следующим образом. При вращении ведущей секции 9 сборного шнека крутящий момент передается ведомой секции 10 через промежуточную секцию 8 закрепленную на опорном кольце 1, которое вращается, опираясь на подшипни-ки качения 3 обоймы 2. При этом отсутствие поддерживающей опоры в проходном сече-нии корпуса конвейера не создает дополнительного сопротивления перемещению сыпуче-го материала, а использование для поддержания вращения опорного кольца 1 подшип-

Рис 6 Конструкция промежуточной опоры шнека винтового конвей-ера, позволяющая уменьшить момент сопротивления при вращении

ее подвижного элемента.

 

ников 3 значительно меньшего диаметра, чем в опоре, показанной на Рис 5, позволяет в несколько раз уменьшить момент трения в промежуточной опоре.

Рассмотренные конструкции винтовых конвейеров предназначены для транспорти-рования сыпучих материалов в горизонтальной плоскости по прямолинейной траектории. Однако часто возникает необходимости транспортирования материала по криволинейной траектории, что, прежде всего, бывает связано с уже существующей планировкой техно-логического оборудования выполненной в соответствии с технологическим процессом производства конкретной продукции. В этом случае винтовые конвейеры с жестким шне-ком обеспечить транспортирование сыпучего материала обеспечить не могут, поэтому ис-пользуются конвейеры с гибким шнеком. Рассмотрим несколько конструкций таких вин-товых конвейеров.

Статья написана на основании соответствующего раздела справочно – мето-

дического пособия Игнатьева Н П «Проектирование нестандартного оборудования» Азов 2013г.