螺旋加料器不僅具有結構簡單、成本低廉、進卸料靈活等優點，而且可以在傳輸的同時將物料攪拌、混合、加熱或冷卻。因此，這種設備在造紙、化工、食品和礦山等行業得到了廣泛應用。

從結構來看，螺旋加料器可大致分為傳動裝置、軸承、殼體和螺旋軸。螺旋軸是加料器的主要構件，它直接與物料接觸，在傳動裝置的帶動下旋轉，實現對物料的傳輸。在加工過程中，又可把螺旋軸分為螺旋葉片和螺旋軸體兩部分。目前，螺旋軸的加工主要采用以下方法：第一步，製作螺旋葉片。將原料帶鋼通過冷壓機的一對錐形軋輥的碾壓，形成連續的環狀帶 ( 批量生產 )或采用多個葉片焊接法 ( 小規模製造 )，再通過螺旋的分導裝置使其具有左 ( 右 ) 旋，並具有一定螺距的螺旋葉片；第二步，製作螺旋軸體。用焊接工藝把螺旋葉片焊接在螺旋軸體上製成螺旋軸。

在應用中，由於螺旋葉片與物料之間的相對滑動而受到磨損，或由於長的螺旋軸發生撓曲變形致使葉片與殼體發生摩擦等原因，很容易使螺旋葉片損壞，螺旋葉片一旦損壞，會降低傳輸效率，甚至整套設備將無法正常工作。這時可以通過補焊、堆焊、千斤頂校形或熱校形等方式將螺旋葉片的磨損修複，以滿足生產需要。當螺旋葉片損傷嚴重不便修複或各種修複方法無法滿足生產精度要求時，就需更換螺旋軸。

一般情況下，螺旋加料器各組成部分中隻有葉片較易磨損 , 但從目前的加工方法來看 , 葉片焊接在軸上，更換葉片就得更換整個螺旋軸。由於隻有葉片是耗材，因此可通過改進製造工藝把螺旋葉片設計成可替換件，為此，提出了螺旋軸製造方法的改進方案。

1　改進方案

製造時將螺旋軸設計成四部分：螺旋葉片、軸體、葉片夾持套和夾持套固緊螺母。

(1) 葉片夾持套的理論計算及加工

截取一段寬度為a，長度為a / tanα +b, 厚度為 t 的帶鋼。帶鋼的下料尺寸可由式⑴和式⑵計算得出。

式中：L 為夾持套的整體長度；e 為螺旋葉片的螺距；d 為軸的直徑；α 為葉片夾持套的螺旋升角。

式中：δ 為螺旋葉片的厚度。

加工好帶鋼後，按照虛線將其剪成平行四邊形，夾持套的螺旋升角 α 與螺旋葉片的螺旋升角等值，可由設計需要選取。然後按照生產的需要加工成內徑為 d 左( 右 ) 旋的螺旋葉片夾持套。為使夾持套對螺旋葉片有預夾緊力，在設計時一般取;具體值可根據式 (2) 和夾持套與螺旋葉片的材料而定。

為了防止螺旋葉片在夾持套的槽內竄動，就需確保夾持套與螺旋葉片之間的摩擦力 F z 足夠大。

Fz =f1 ×Fsinα           ⑶

式中：f 1 為螺旋葉片與夾持套之間的摩擦因數；F 為固緊螺母對夾持套的軸向推力。

在傳輸物料時如果螺旋加料器的軸向推力為 P，則螺旋葉片與物料之間的摩擦力 F d 可按式⑷計算。

Fd = f2 × Psinα        ⑷

式中：f 2 為螺旋葉片與物料之間的摩擦因數。

由上麵的計算公式可知，要避免螺旋葉片與夾持套間產生相對滑動，實現平穩傳動，則需 F d ＜ F z ，即需滿足 f 1 ×F ＞ f 2 ×P 。選材和製造時設法提高 f 1 或 F( 例如增加螺旋夾持套的厚度，在固緊螺母承載範圍內進一步旋緊等 ) 有助於防止葉片的滑動。

(2) 螺旋軸體的設計

螺旋軸體的選材和尺寸的選定應使其滿足強度和剛度要求，分為：左右兩端軸承段、軸肩、光軸段和螺紋段。

為了夾緊螺旋葉片，螺旋軸體右端的螺紋旋向應與夾持套的旋向相反。螺旋軸體的螺紋段可設計得長些，以增大軸上套裝的夾持套的長度變動範圍，提高設備的柔性。

夾持套套裝到螺旋軸體上之後，要采取一定措施，以防止軸體與夾持套間產生相對滑動。

具體措施如下：

●右端焊接到軸體上。適用於螺旋葉片承載較大而物料對夾持套的磨損、腐蝕不大的工況。夾持套不需要更換。

●采用定位螺釘、加大夾持套與軸體間的摩擦因數，增大軸體與夾持套之間的摩擦等。適用於那些易使夾持套損壞的工況。夾持套也可根據使用情況及時更換。

●安裝螺旋葉片時，要確保螺旋葉片與螺旋軸體、外部殼體的中心線同軸。

2　結　語

該設計方案簡化了螺旋軸的加工工藝，不用焊接即可實現螺旋葉片和螺旋軸體的連接。因此，對螺旋傳輸機製造廠來說可以節省焊接成本及相應的工時費用。同時該設計實現了螺旋葉片的便攜更換，有助於實現螺旋葉片製造的標準化、批量化生產及提高螺旋加料器的使用柔性。

但是，該生產方法需要有一定的加工和裝配精度，要有相應的生產設備，尤其對錐形螺旋，其夾持套的展開形狀是變直徑的圓環帶，葉片成形難度大，變徑變螺距的螺旋軸體的葉片和夾持套的展開圖更複雜，夾持套和葉片的加工都需要有專用的衝裁成形設備才能生產，這樣就會大大增加小批量設備的生產成本；承載時，軸向推力較大的應用工況下，由於需要增加夾持套的厚度，設備的成本也會增加，使設備的應用受到製約。
 

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