Máy cấp liệu trục vít là gì? Phân loại và thiết kế bộ nạp trục vít cơ bản

Máy cấp liệu trục vít là gì? Phân loại và thiết kế bộ nạp trục vít cơ bản

Máy cấp liệu trục vít là gì?

Máy cấp liệu trục vít được thiết kế để đo vật liệu rời và thường được đặt ở đầu quy trình đóng gói. Công suất hoặc tốc độ cấp liệu có thể được kiểm soát chính xác với bộ cấp vít. Bộ truyền động trục vít có thể thay đổi để cải thiện độ chính xác đo lường và có thể cung cấp  tốc độ nạp liệu khác nhau. Máy trục vít có nhiều kích cỡ, chiều dài, cấu hình và vật liệu cấu thành.

Đầu vào của bộ cấp vít luôn được tải ngập (100 phần trăm). Bộ cấp vít thường được gắn trực tiếp vào:

  • Phễu – Hình vuông hoặc hình chữ nhật với đáy dốc và dung lượng lưu trữ hạn chế
  • Thùng – Hình vuông hoặc hình chữ nhật với đáy dốc và khả năng lưu trữ lớn
  • Silo – Hình trụ có đáy hình nón hoặc khối lượng lớn và dung lượng lưu trữ lớn

Đặc điểm yếu tố đặc thù của bộ cấp dùng trong máy đóng gói trục vít gồm:

  1. Đặc tính dòng chảy của vật liệu rời được lưu trữ và đo lường
  2. Mật độ của vật liệu khi lưu trữ và đo lường
  3. Công suất hoặc tốc độ cấp liệu tối đa và tối thiểu của quy trình
  4. Kích thước vật liệu lớn với phân tích màn hình
  5. Chiều rộng và chiều dài của lỗ đầu vào của bộ cấp vít
  6. Chiều dài tổng thể của bộ cấp vít
  7. Chiều cao của vật liệu rời trong phễu, thùng hoặc silo

Với đầu vào của bộ nạp trục vít được tải (100 phần trăm), thiết kế của trục vít trong khu vực đầu vào và tốc độ trục vít xác định công suất hoặc tốc độ cấp liệu mong muốn.

Hầu hết các bộ cấp vít có chiều dài nhỏ hơn 20 feet vì việc sử dụng các ổ trục móc bên trong không được khuyến khích. Trong hầu hết các ứng dụng, máy cấp liệu trục vít ngắn sẽ đo nguyên liệu dạng khối đến băng tải trục vít để chuyển sang bước tiếp theo của quy trình.

Có 3 loại cấp liệu trục vít

Khoảng cách trục vít thay đổi hoặc theo bước độ cao

Khoảng cách trục vít thay đổi hoặc theo bước độ cao

Khoảng cách của vít thay đổi từ ngắn hơn đến dài hơn khi vít tiến về phía đầu ra của bộ cấp vít. Với khoảng cách vít thay đổi, mỗi bước tăng chiều dài trong phần đầu vào tạo ra nhiều thể tích khả dụng hơn để gia tăng số lượng vật liệu cấp nạp. Với cao độ theo từng bước, tầng bước thay đổi theo từng bước. Ví dụ: bộ nạp vít có bước tiến thay đổi có thể có 2 feet của 1/3 bước, sau đó là 2 feet của 2/3 bước trong phần đầu vào.


Đường kính ngoài giảm dần

Đường kính ngoài giảm dần

Đường kính bên ngoài của trục vít được giảm dần từ phía sau của lỗ đầu vào đến tấm chắn, tạo ra nhiều thể tích khả dụng hơn để bổ sung các vật liệu rời từ phễu.


Dòng chảy cấp liệu

Dòng chảy cấp liệu

Thiết kế dòng chảy cấp liệu được phát triển bởi Jenike & Johanson và là sự kết hợp của đường kính trong thay đổi và đường kính trong. Một hình nón côn nằm trên đường ống chính giữa của vít từ phía sau của lỗ đầu vào đến gần tâm của lỗ đầu vào. Các khoảng cách bước ngắn được gắn trên hình nón tạo ra thể tích có sẵn để bổ sung các vật liệu rời từ phễu. Bước tiến thay đổi sau đó được thêm vào vít bắt đầu từ nơi hình nón kết thúc và tiếp tục xả cấp liệu.

Dòng chảy khối lượng lớn trong một phễu

Bộ cấp vít có thể bao gồm một, hai hoặc hầu như bất kỳ số lượng vít nào. Bộ cấp vít có nhiều vít được coi là bộ cấp vít có đáy trực tiếp.

Thiết kế bộ nạp trục vít cơ bản

Không nên thiết kế bộ cấp vít với đường kính ngoài đồng nhất và bước không đổi vì vật liệu rời sẽ lấp đầy trục vít từ phía sau của cửa vào trước, tạo ra chuột cống, vật liệu ứ đọng và có thể làm cầu nối giữa các vật liệu rời phía trên bộ cấp vít. Để hút các vật liệu dạng khối đồng đều trên toàn bộ chiều dài của đầu vào, mỗi lần bay phải tăng thể tích có sẵn khi vít tiến về phía xả của bộ cấp vít. Cần có bước thay đổi, đường kính ngoài giảm dần (OD) hoặc thiết kế vít lưu lượng lớn.

Thiết kế bộ nạp trục vít cơ bản
Thiết kế bộ nạp trục vít cơ bản
  1. Đầu vào: Khớp với xả thùng hoặc phễu.
  2. Tấm che của khay nạp ngăn cản vật liệu bị tràn.
  3. Dòng khối lượng kép, bộ nạp trục vít có bước thay đổi cho phép hút hết vật liệu.
  4. Máng trục vít đôi.
  5. Đầu ra cấp liệu trục vít.
  6. Trục đặc truyền chuyển động quay tới hộp giảm tốc.
  7. Các hộp số độc lập để dẫn động từng trục vít.

Tấm che bao vệ trục vít khi vận hành

Máy cấp liệu trục vít phải được trang bị một tấm che ít nhất 2 bước so với cửa đầu vào để ngăn chặn vật liệu rời tràn qua cửa vào. Tấm che là một tấm che cong chuyển đổi máng chữ U tiêu chuẩn thành một vỏ bọc hình ống để ngăn các vật liệu rời không bị ngập qua vít. Có thể sử dụng các tấm kim loại che mở rộng, vỏ bọc hình ống để kiểm soát tốc độ nạp liệu chính xác khi đo lường các vật liệu rời chảy tự do.

Công suất và tốc độ của bộ nạp trục vít

Tốc độ của bộ nạp trục vít có thể được xác định bằng cách chia công suất bộ nạp trục vít tối đa tính bằng feet khối trên giờ cho công suất của Pitch điều khiển tính bằng feet khối trên giờ trên RPM.

Hầu hết tốc độ của máy cấp nguyên liệu trục vít đều thấp hơn tốc độ băng tải trục vít tiêu chuẩn. Ví dụ, trong các ứng dụng công nghiệp nặng, máy cấp nguyên liệu trục vít thường hoạt động ở tốc độ nhỏ hơn 20-RPM. Nhiều mô-men xoắn hơn được tạo ra ở tốc độ vận hành thấp hơn đảm bảo bộ cấp vít không bị dừng khi vận hành.

Yêu cầu về mã lực của máy cấp liệu trục vít

Yêu cầu về mã lực và mô-men xoắn đối với máy cấp liệu trục vít cao hơn nhiều so với băng tải trục vít tương đương. Máy cấp liệu trục vít phải khởi động với đầu vào chịu tải và trọng lượng, tải trọng của vật liệu rời trong phần đầu vào. Vật liệu rời cũng có xu hướng đóng gói khi chịu áp lực trong phễu, thùng hoặc silo. Khi mật độ vật liệu rời tăng lên, các yêu cầu về mã lực và mô-men xoắn cũng tăng theo.

Hệ số Vật liệu hoặc Hệ số HP (MF) có thể vượt quá 4,0 đối với một số vật liệu dạng khối khi chịu áp lực và đóng gói. Mã lực và mô-men xoắn khởi động có thể dễ dàng gấp 2,5 lần trong điều kiện vận hành bình thường.

Các loại máy cấp liệu trục vít khác

Máy cấp liệu / Băng tải trục vít nhiều đường kính

Máy cấp liệu / Băng tải trục vít nhiều đường kính bao gồm một bộ cấp vít với một băng tải mở rộng. Bộ nạp trục vít có đường kính nhỏ hơn được đặt dưới phễu, thùng hoặc silo và được tải ngập. Máy cấp liệu trục vít đo vật liệu rời đến băng tải kéo dài có đường kính lớn hơn. Khi vật liệu rời đến băng tải kéo dài, tải trọng của máng giảm và vật liệu rời được chuyển đến bộ phận xả. Vòng bi treo được cho phép trong băng tải mở rộng miễn là tải trọng của máng dưới 45 phần trăm.

Máy cấp liệu / Băng tải trục vít nhiều đường kính
Máy cấp liệu / Băng tải trục vít nhiều đường kính

Máy cấp liệu trục vít trực tiếp

Máy cấp liệu trục vít đáy sống được thiết kế để sử dụng trên các xilô, thùng và phễu lớn có lỗ xả lớn. Bộ cấp vít có đáy trực tiếp sử dụng nhiều vít của bộ nạp song song để tạo ra “đáy trực tiếp” để ngăn chặn cầu nối. Vật liệu dạng khối được đo lường và rút ra bằng nhau từ toàn bộ chiều rộng và chiều dài của lỗ đầu vào. Máy cấp nguyên liệu dạng trục vít đáy trực tiếp được sử dụng trên các vật liệu rời có xu hướng đóng gói hoặc đóng cầu dễ dàng.

Máy cấp liệu trục vít trực tiếp

Máy cấp liệu trục vít nghiêng

Máy cấp liệu trục vít nghiêng và nâng vật liệu rời khỏi phễu, thùng hoặc silo và thực hiện chức năng tương tự như máy cấp liệu trục vít nằm ngang. Tuy nhiên, cần đặc biệt lưu ý khi thiết kế bộ cấp vít nghiêng.

Kiến thức về đặc tính dòng chảy của vật liệu rời là cực kỳ quan trọng để thiết kế thành công máy cấp liệu dạng trục vít nghiêng. Góc định vị lại và khả năng chảy của vật liệu rời sẽ xác định thiết kế của bộ cấp vít và góc nghiêng tối đa. Cần phải kiểm tra vật liệu rời đối với tất cả các máy cấp liệu trục vít nghiêng trước khi có thể thiết lập một thiết kế phù hợp.

Thiết kế bộ nạp trục vít nghiêng cơ bản

Máy cấp liệu trục vít nghiêng phải được thiết kế để đo công suất hoặc tốc độ cấp liệu mong muốn và nâng vật liệu rời lên độ cao mong muốn. Máy cấp liệu trục vít trở nên kém hiệu quả hơn khi nghiêng hơn 5 độ so với vị trí nằm ngang. Sự mất hiệu quả được xác định dựa trên mức độ nghiêng của bộ cấp trục vít và góc đặt và độ chảy của vật liệu rời. Có thể chọn đường kính của bộ cấp vít nghiêng khi xác định được hệ số hiệu quả nghiêng.

Máy cấp liệu trục vít nghiêng sử dụng máng chữ U thường được sử dụng cho độ nghiêng lên đến 15 độ và vỏ hình ống được khuyến nghị cho độ nghiêng trên 15 độ. Giảm độ cao của trục vít làm tăng hệ số hiệu quả nghiêng vì bước răng ngắn hơn cung cấp bề mặt truyền tải tốt hơn và vật liệu rời không bị rơi trở lại khi so sánh với các chuyến bay toàn độ cao. Các chuyến bay toàn độ cao kém hiệu quả nhất trong việc đo sáng và vận chuyển vật liệu rời trên đường nghiêng.

Thiết kế bộ nạp trục vít nghiêng cơ bản

Công suất và tốc độ bộ nạp trục vít nghiêng

Máy cấp liệu trục vít nghiêng thường hoạt động ở tốc độ cao hơn khi so sánh với máy cấp liệu trục vít nằm ngang vì cần có tốc độ bổ sung để nâng vật liệu rời và vượt qua các lực của trọng lực và vật liệu rời rơi trở lại. Công suất mong muốn được điều chỉnh bằng cách sử dụng hệ số hiệu quả nghiêng được tính toán từ thử nghiệm vật liệu rời. Sau đó có thể xác định tốc độ của bộ cấp vít nghiêng.

Yêu cầu về mã lực của máy cấp liệu trục vít nghiêng

Máy cấp liệu trục vít nghiêng yêu cầu nhiều mã lực và mô-men xoắn lớn hơn khi so sánh với máy cấp liệu trục vít nằm ngang. Cần có thêm mã lực và mô-men xoắn để nâng vật liệu rời và vượt qua lực hấp dẫn và tránh vật liệu rời rơi trở lại. Vật liệu số lượng lớn có thể được đóng gói bên trong bộ cấp liệu trục vít nghiêng, gây ra nhu cầu lực nhiều hơn trên bộ truyền động.

Chiều dài đầu vào

Chiều dài đầu vào của bộ nạp vít nghiêng phải được giữ ở mức tối thiểu để ngăn vật liệu rời rơi trở lại phía trên của các đường tải trong phần đầu vào. Thông thường, chiều dài của đầu vào không được vượt quá 2 lần đường kính của vít đối với bộ cấp vít nghiêng.

Thay đổi quảng cáo chiêu hàng

Máy cấp liệu trục vít nghiêng thường được thiết kế với nhiều thay đổi bước tải. Cao độ ngắn hơn được sử dụng trong phần đầu vào để kiểm soát công suất hoặc tốc độ nạp liệu. Thông thường, cao độ tăng vượt quá đầu vào để giảm tải trọng đáy xuống dưới 100 phần trăm. Hiệu suất truyền tải phải được tính toán trong phần khoảng cách vít dài hơn để đảm bảo đáp ứng công suất mong muốn hoặc tốc độ nạp liệu. Thiết kế đường cao độ không phù hợp có thể dẫn đến bộ nạp vít nghiêng bị cắm khi chuyển đổi từ các đường bay cao độ ngắn hơn sang dài hơn.

Tham khảo các sản phẩm dùng nạp liệu dạng trục vít

Bài viết có tham khảo của Công ty Sản xuất KWS

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.