Шнековый транспортёр: описание, область применения, разновидности

В производственных направлениях, погрузочных или разгрузочных работах, транспортировка мелкофракционных и сыпучих материалов производится с помощью шнековых транспортёров, их также ещё называют винтовыми конвейерами. Это оборудование хорошо зарекомендовало себя, как безотказное и надёжное.

Шнековый транспортер — это устройство беспрерывного действия, представляющее собой открытый или закрытый жёлоб, внутри которого крутится шнек. Во вращение шнек приводит электрический двигатель. С помощью лопастей совершается перемещение материалов под уклоном или по горизонтали. Это зависит от типа конвейера. Такие конвейера благодаря своей универсальности широко используются в промышленности.

Область применения шнековых конвейеров

• Винтовые конвейера часто находят применение в пищевой промышленности, таких как: хлебозаводы, элеваторы, мукомольные заводы, предприятия которые производят разные виды круп, макаронные изделия, смеси для сухих завтраков.
• Винтовые конвейера используют в производстве строительных материалов, строительных сухих смесей, в горнодобывающих и машиностроительных, а также химических предприятиях. Везде где нужно переместить песок, опилки, уголь, и другие сыпучие материалы.
• В сельском хозяйстве эти агрегаты необходимы для перемещения материала, предназначенного для посева и уборки зерновых, транспортировку сухих удобрений, кормов и смесей для кормления птиц и животных.

Самодельный винтовой конвейер (шнек).

Самодельный винтовой конвейер (шнек). Существует примерно 13 видов механических транспортёров непрерывного действия, в том числе винтовые, ленточные транспортёры, которые часто применяются в сельском хозяйстве. Изготовить самому ленточный транспортёр — не проблема, было бы желание. Изготовить винтовой конвейер тоже можно, если отыскать в утильсырье винт. Изготовить винтовой конвейер целиком в условиях механических мастерских сельхозпредприятий невозможно без соответствующей технологии и приспособления. На заводе винтовые транспортёры изготавливают из холоднокатаной стальной ленты. Я вспоминаю, как делали шнеки в институте органических удобрений 20 лет назад. Сначала изготавливали шаблон для выгибания витка, на токарном станке вытачивали виток, разрезали по радиусу, грели пропановой горелкой, дубасили по витку кувалдой с остервенением. Получался кусок металла, чем-то напоминающий виток винта. Качество шнека получалось отвратительное. После стали витки сваривать друг с другом и вытягивать по валу с помощью специальной пластины и лебёдки. Без кувалды и тут не обошлось. Качество стало чуть лучше, однако и при этом способе между витком и валом можно было засунуть палец. Мне удалось разработать приспособление для изготовления винтов шнека. Качество изготовленных шнеков стало идеальным. Между витком и валом шнека при изготовлении невозможно просунуть даже спичку. Если говорить кратко, то делается винт шнека так. Вытачиваются на токарном станке витки, затем они разрезаются по радиусу и растягиваются по одному с помощью специального приспособления, и потом навариваются на вал винта шнека. Всё остальное в шнеке сделать просто. Конечно, шнеки имеют известные недостатки, но по сравнению с другими транспортёрами они более просты. Кроме того, при производстве почвенных грунтов, они являются великолепными смесителями. И если к шнеку добавить дробилку, то качество грунта будет идеальным без применения специальных смесителей. Заводские шнеки малых диаметров выпускаются с ремённой передачей, больших диаметров — с мотор-редукторами. Шнеки с мотор-редукторами часто выходят из строя из-за того, что посторонние твёрдые включения (камни, коряги и т. д) клинят шнек. Электродвигатель начинает работать в режиме короткого замыкания и выходит из строя. Шнеки диаметром 200 мм я делаю с ремённой передачей. Если камень или коряга заклинят шнек, то электродвигатель продолжает вращаться — ведущий шкив проскальзывает. Чтобы он проскальзывал, его необходимо соответствующим образом отрегулировать. Винтовой конвейер универсальный. Вариант 1. Винтовой конвейер предназначен для загрузки почвенных грунтов различной влажности, органических удобрений, в том числе вермикомпоста, а также минеральных удобрений и других материалов, не имеющих в своём составе твёрдых включений (камней, металлических предметов, древесных остатков) в бункер установки для фасовки. Винтовой конвейер состоит из рамы, кожуха, винта, бункера, ремённой передачи, электропривода . Применение конвейера возможно в помещениях с положительной и отрицательной температурой воздуха. Винтовой конвейер может быть изготовлен в условиях механических мастерских сельхозпредприятий. Основные технические характеристики. 1. Тип — стационарный (возможно изготовить передвижной). 2. Подача — 2 м. куб / час. 3. Установленная мощность — 1.5 квт. 4. Электродвигатель 4А 100 L8 У3 — 1 штук. 5. Диаметр винта шнека — 190 мм. 6. Шаг винта шнека — 110 мм. 7. Количество обслуживающего персонала 1 чел. Инженер-механик В. И. Костерин.

Разновидности

Виды шнековых транспортёров бывают разные. Они есть закрытого типа (труба) или открытого типа (жёлоб), а также могут различаться по своей длине или диаметру трубы. Отличаются способом вращения шнека, стационарные и подвижные по ходу вращения, тихоходные и быстроходные. Для правильного подбора нужного по типу шнекового конвейера следует учесть, какие материалы надо будет перемещать, направление, производительность оборудования, расстояние, на которое запланировано переместить материалы и что будет служить приёмным лотком, как будет производиться загрузка материалов.

При помощи наклонных агрегатов можно экономить пространство, по сравнению с горизонтальными шнековыми конвейерами при одинаковой их длине, наклонные транспортёры занимают места намного меньше. У передвижных винтовых конвейеров конструкция разборная, их можно разбирать и перевозить на другое место работы. Все части шнекового агрегата состоят из отдельных частей, все эти части соединяются между собой флянцевыми соединениями. Это позволяет менять длину транспортёра. Применение в пищевой промышленности винтовых конвейеров, сделанных из нержавеющей стали, исключает возможность окисления пищевых продуктов.

Закрытый транспортер

• Винтовой агрегат закрытого типа состоит из герметичной трубы, в которой вмонтирован шнек. Этот шнек крутится при помощи работы электрического двигателя. Такие шнеки бывают сплошными, фасонными или ленточными, все зависит от вида лопастей. Лопасти определяют производительность конвейера и вид материала для перемещения этим оборудованием. На конце устройства в верхней его части поставлен приемный лоток, в который забрасывают сыпучие материалы. Такой лоток по условиям технике безопасности должен быть оснащен крышкой. Внизу на другом конце конвейера расположено ещё одно отверстие, это разгрузочный патрубок, и он снабжён задвижкой. Отверстия, которые служат для засыпки сыпучих материалов могут располагаться на любом расстоянии трубы транспортёра.
• Закрытые шнековые транспортёры водонепроницаемые, а также воздухонепроницаемые, и поэтому хорошо подходят для транспортировки пылеобразных материалов. Их возможно применять как в помещении, так и под открытым небом. Такое оборудование имеет высокую производительность и скорость перемещения материалов. Минус в сложности обслуживания и проведения ремонтных работ, потому как все основные механизмы спрятаны в трубе.

Открытый шнековый транспортер

Шнековый транспортёр открытого типа состоит из желоба или половины трубы, внутри конструкции вращается шнек. Есть также модели открытых конвейеров в виде прямоугольного контейнера. Лопасти шнека открытых конвейеров, как и закрытых могут быть сплошные, фасонные или ленточные, шнек в движение приводится также электрическим двигателем. Такой конвейер преимущественно подойдёт для эксплуатации в помещении, для того чтобы исключить попадание влаги, пыли или мусора к перемещаемым материалам.

С помощью открытого транспортёра рекомендуют перемещать материалы, которые не имеют запаха, не будут разлетаться и создавать пыль в процессе транспортировки. В отличие от закрытых транспортёров, открытые легко ремонтировать и обслуживать, все рабочие органы находятся на видном месте.

Конструкция шнека

Принцип действия шнеков основывается на использовании вращающегося винта, спиральная часть которого, способна перемещать материал, расположенный в полостях между корпусом и винтовым пером шнека. Такая технологическая схема обладает компактностью и имеет высокий коэффициентом полезного действия, что делает шнеки экономичным оборудованием. Простая конструкция позволяет изготавливать специализированные модели шнеков, для любых производственных условий и материалов.

Существуют две кинематические схемы работы винтового конвейера: тянущая – когда привод расположен со стороны разгрузки, и толкающая – когда вращение передаётся шнеку со стороны загрузочной горловины. Каждая схема имеет свои случаи применения, и в значительной степени определяется физическими свойствами материала, видом используемого винта и возможностью технического обслуживания привода.

Корпус шнека обычно состоит из отдельных секций, соединённых между собой болтами. У большинства шнеков он имеет форму цилиндра, на торцах которого расположены фланцы для соединения секций между собой или установки торцевых стенок с уплотнительными и подшипниковыми узлами. Корпус изготавливают из углеродистых и нержавеющих сталей. На наружней поверхности корпуса шнека устанавливают проушины или рым-болты для строповки и крепления изделия.

Загрузка и выгрузка материала осуществляется через соответствующие патрубки, количество которых определяется особенностями эксплуатации. Форма, размеры и исполнение патрубков оговаривается с Заказчиком. Под загрузочным патрубком расположен инспекционный люк, для очистки шнека при засоре. К торцу патрубка приварен фланец, необходимый для жёсткого соединения шнека с затворами и другими элементами транспортной цепи. Для подачи волокнистых и малоподвижных материалов загрузочную горловину изготавливают в виде бункера, в которую устанавливают ворошитель и/или датчик наличия продукта.

Основным элементом любого винтового конвейера является подающий винт (шнек). Форма и исполнение подающего винта в значительной степени зависит от физических свойств подаваемого материала.

Сплошной винт состоит из трубы, с приваренным по спирали пером, кромка которого образует небольшой зазор с внутренней стенкой корпуса шнека. Винт подвергают обязательной балансировке, чтобы избежать нежелательных вибраций и шумов при работе. Шаг винтовой линии спирального шнека непостоянен по его длине: в зоне загрузки шаг выполняют более мелким, чем в основной транспортной зоне. Сплошной шнековый винт используется для транспортировки материалов обладающих высокой подвижностью.

Ленточный винт состоит из трубы, на которой, через промежуточные рёбра, смонтирована широкая лента. Подающий винт такого исполнения используется:

1) для подачи вязких, густых порошков или связующих материалов, которые могут прилипать к винту на соединении с валом;

2) для подачи кусковых материалов, таких как известняк и гравий;

3) для быстрых дозирующих конвейеров, когда требуется хорошее извлечение.

Устанавливая на валу ленточного шнека другую ленту меньшего диаметра, имеющую шаг с отрицательной тягой, можно получить смешивающий шнек.

Ленточные винты без центральной оси используются для транспортировки сложных разнородных, вязких или штучных продуктов. Они могут иметь крепления с обоих концов или только с одной стороны, при этом торец пера ленточного винта будет скользить по днищу корпуса винтового конвейера.

Лопастные винты используются на шнеках, которые помимо транспортирования должны осуществлять предварительное перемешивание продукта. Часто шнеки такой формы используются для создания многовальных транспортных систем.

Для материалов имеющих плохую подвижность и высокую слёживаемость могут использоваться подающие винты со специальной формой пера.

Для транспортировки материалов, обладающих высокой абразивностью, кромку шнекового пера упрочняют посредством нанесения специального износостойкого покрытия.

Винтовые конвейеры часто используются для объёмного дозирования сыпучих материалов. Основной проблемой такой эксплуатации, является сложность в достижении точного дозирования, вызванная волнообразностью подачи материала. Для повышения равномерности подачи продукта, на разгрузочном конце шнека устанавливают специальное приспособление – дозирующий винт, который имеет многозаходную спираль с малым шагом.

При работе с жидкими или высокоподвижными продуктами, а также при использовании шнеков, имеющих наклон в сторону выгрузки, часто наблюдается эффект сифонирования, то есть истечение продукта при остановленном шнеке. Для снижения этого эффекта используют специальное приспособление, которое крепится на валу шнекового конвейера в конце винтового пера перед выходным патрубком.

Для обеспечения герметичности шнека и предотвращения попадания частиц подаваемого продукта в подшипниковые узлы, вал подающего винта имеет надёжные уплотнения. С целью снижения вероятности выхода из строя подшипников, при катастрофическом износе уплотнений, подшипниковый и уплотнительный узлы реализованы в различных корпусах. Уплотнения вала имеют возможность ручной регулировки, а по специальному заказу они изготавливаются с пневматической системой продувки.

Длинные шнеки нуждаются в установке промежуточных подшипниковых опор (более подробно о промежуточных опорах см. раздел Запасные части). Эти опоры устанавливаются внутри шнека для поддержки центральной оси подающего винта и передачи крутящего момента. Подшипник скольжения изготавливается из бронзы или других сплавов на основе меди. Промежуточные опоры шнеков для пищевой промышленности изготавливаются с самосмазывающимися, и в отличии от прочих, не требуют обслуживания. Замена вышедших из строя промежуточных опор осуществляется через ревизионные люки, расположенные под каждой опорой.

Вращение шнека, как правило, осуществляется через компактный двухступенчатый цилиндрический редуктор. Редуктор соединён со шнеком надёжным шлицевым соединением, и шпоночным соединением с электродвигателем. Передаточное число редуктора выбирается в зависимости от требуемой скорости вращения и производительности винтового конвейера. В момент включения шнека, на выходном валу редуктора возникает большой крутящий момент, который может стать причиной выхода из строя редуктора. Предохранительная муфта специальной конструкции позволяет обезопасить привод шнека в подобных случаях. Помимо зубчатых редукторов, в качестве понижающей передачи может использоваться цепная или ремённая передача.

Электродвигатели шнеков имеют фланцевое исполнение и предназначены для эксплуатации при температуре от -25° до +40°С. По желанию Заказчика возможна установка двухскоростного электродвигателя. Мощность двигателя определяется на основе сведений о транспортируемом материале, геометрических параметрах шнека, характеристиках редуктора и требуемой производительности.

см. также Винтовые транспортёры при организации каскадов