LS型螺旋输送机故障分析与改进措施

LS型螺旋输送机故障分析与改进措施（精选2篇）

篇1：LS型螺旋输送机故障分析与改进措施

在运输颗粒散体的机械中，螺旋输送机除铸造行业应用外，还广泛用于建材、电力、化工、矿山、轻工、食品等行业中。由于LS型螺旋机输送物料比链式输送机（FU）、带式输送机（FD）价格低廉、占地位置小、机组密封性能好、节能降耗显著，吊轴承寿命长等优点，因而应用广泛。但在实际生产使用中也出现了一些问题。笔者依据在铸造生产中的使用实践，对新一代LS型螺旋输送机使用现状及存在问题提出见解。1.问题提出

六十年代 型螺旋输送机（螺旋直径：φ150mm～φ600mm，六种规格）已广泛用于工业生产中，八十年代在GX机型的基础上，结合国外相应机型及标准修改设计LS系列机型（螺旋直径：φ100mm～φ1250mm，十一种规格），广泛用于运输散体颗粒的机械中。LS型和GX型相比较，具有以下特点： 1)驱动上结构紧凑。采用TSDY减速电动机直联驱动（或Y系列电动机加ALY减速机～ZSY直联驱动）代替电动机借弹性联轴器传到JZQ减速机传递动力的方案。

2)LS机型密封性好。图1所示为LS型螺旋输送机总图。

头尾轴承座与螺旋机机壳脱离，保持S距离有利于防尘降温。为了有效防尘，在端面轴承支座6上设置填料箱8，内部旋转石棉盘根，外用压盖压实，能有效阻止粉尘外逸。（GX机型，没有S距离，不利输送高温物料）。

LS机型是新一代螺旋机的机型，90年代随着水泥工业蓬勃发展，先后有近万台非专业机械工厂生产LS型螺旋机为水泥行业生产服务。由于非专业机械工厂生产设施不完善，在生产、技术、标准及验收细则等方面未能形成行业性规范，使用效果不够理想，产品使用寿命短。例如简化防锈工序使设备提前生锈、锈蚀；简化热处理工序使运动件不耐磨需提前更换；主要机件机械加工精度低、配套协作件不规范，造成整机使用故障多。2.使用情况及故障分析

1）螺旋机端头卸料段堵塞。长距离输送物料的螺旋轴，制造厂未设计有反向螺旋片（如图1所示5左旋螺旋片），当运输过量物料时，物料逐步挤压而积料，造成螺旋轴挤死不转，或卸料口积料。这种情况新机工作不易发现，当机组工作数月，余料积压多了就暴露出故障。2）机壳两端法兰联接处密封性差。图1所示端面轴承支座6原是铸铁材料，接触端面经机械加工，支座平整、刚性好；现普遍采用钢板焊接制造，端面接触面不进行机械加工，直接与机壳法兰7连接靠软质垫料垫入支座和法兰间维持密封，由于钢板薄、刚度差，钢板端面不加工，长期输送物料不能维持密封效果。

3）悬挂吊轴承使用寿命短、故障多。LS机型有二种结构形式的吊轴承，图2所示为吊轴承装配结构图。

左图：滚动轴承8000系列结构，输送物料温度在80℃以下。右图：滑动轴承座结构，输送物料温度在200℃以下。左图和右图二种吊轴承结构型式的共同特点是：一是吊轴承体中均设置油路通道，由上方注入润滑油，用润滑剂来维持轴承正常工作；二是左图的吊轴承用简易盖压紧填料来密封的，右图是用迷宫式轴承盖来解决吊轴承的密封问题。由于螺旋输送机输送物料时在吊轴承处物料受阻，易形成物料滞溜，图1所示1为吊轴承前物料滞溜示意。只要吊轴承体结构中轴与套间存在运动间隙，物料粉尘（因物料运输中损伤和破碎）就会被挤入轴承体内造成密封失效，从而润滑失效，最后导致轴承损坏。（当有润滑的情况下，轴承使用时间较长。）受吊轴承L尺寸（如图1所示）的限制，在有效的空间中，无法根治机械密封的问题。笔者认为：应摆脱吊轴承靠供油润滑的设计模式，采用无润滑剂能正常工作的轴与套的材料副，用干摩擦运动的机理设计无润滑的吊轴承体能最大限度减小吊轴承体的空间尺寸，减少物料运输阻力，减少物料滞溜；研究吊轴承的抗磨减磨材料，解决三体磨损的材料匹配问题（吊轴与轴套和二园柱面间滑行输送物料的粉尘，组成三体磨损），根据输送物料不同，选择最佳匹配的干摩擦运动副材料。

4）悬挂吊轴承轴左右联接法兰的螺栓易断及原因分析。

虽然法兰螺栓4是在螺旋轴与吊轴承体中起连接作用的零件，但在使用中经常发生断裂。其原因为（1）螺栓强度低。螺栓应用高强度螺栓的标准来生产制造，生产厂不能用普通螺栓代用，必须保证螺栓材质的强度与硬度要求。（2）联接螺栓承受扭矩。

图3所示B尺寸的公差，即法兰上矩形槽宽B的尺寸公差和制造精度要合理控制，不能使槽宽配合间隙过大，使螺栓承受扭矩。并控制螺栓直径、法兰盘中孔的尺寸公差、形位公差以及两者的配合精度。

5）螺旋轴法兰与管轴无缝钢管联接处脱焊。螺旋机是功率消耗大的输送机械，它的功率传递中实际上依靠一圈角焊缝来传递动力。制造中必须控制焊条质量和焊接工艺质量，使管轴5与法兰2能可靠焊合（图3所示）。6）螺旋叶片磨损快。

LS系列螺旋叶片统一采用Q235钢板，用δ=4mm～10mm钢板制造实体叶片，但在输送硬磨料时螺旋叶片磨损很快，应采用45#钢板制造叶片，经热处理使表面硬化，提高叶片耐磨性。

3.改进思路

1）LS型螺旋机现行产品标准与结构尺寸应进一步完善。例如同一机型除主要性能参数外，应从用户使用出发，对机壳、叶片、头尾轴承型号及金属板厚度作出限制和规范，提高机组使用寿命。

2）应根据输送不同物料来配置螺旋叶片材料和相应热处理工艺规范，克服叶片磨损问题，现行LS型螺旋叶片用Q235钢板不能满足多种输送材料的要求。

3）应研制新型悬挂吊轴承体结构，研究三体磨损中干摩擦材料的摩擦副匹配及生产工艺的问题。轴承材料用高铬铸铁等耐磨材料，或者用粉末冶金减磨材料。

4）应研制新型机械零件代替现行吊轴承轴螺旋轴的联接和紧固问题。克服因组装不同心产生扭矩，增加螺栓负荷，导致螺栓剪切断裂。

篇2：LS型螺旋输送机故障分析与改进措施

关键词：电磁干扰；故障分析；改进

一、故障现象

某型飞机外场通电时发现静止变频器干扰电台正常通话的故障，具体故障现象为：外场通电时，飞机与塔台车相距2km，不打开静止变频器时，超短波电台可以与塔台车正常通话，打开静止变频器，则飞机接收不到塔台车的发话，（在静噪状态时能听到塔台的发话）。而当飞机与塔台车在1.5km距离内时则通话正常。

二、飞机基本情况

该型飞机的状态及组成：（1）该型飞机状态复杂，批次多；（2）静止变频器，把飞机上28V直流电变换成400Hz、115V电源和26V的单相正弦交流电，为飞机提供交流电源。右下设备舱后面；（3）超短波电台，飞机飞行时通过TKR122电台实现飞机与地面、飞机与飞机的联络通讯。右下设备舱前面。

三、故障定位

（一）空间敷设问题。在该型飞机上，电台装在静止变频器前面，线路上基本没有交联关系，首先把电台拆下，连同电缆拉到了座舱里，通电故障现象依旧，然后把静止变流器用屏蔽胶皮包住，外接天线。通电故障仍未消失。

（二）机上线路问题。因为该型飞机批次多，线路改装多，所以首先怀疑为机上线路故障，首先从线路从重新铺设了电缆，音频线路改为了双绞屏蔽线，故障未消失。

（三）电台故障。在同一架故障飞机上更换了电台。且把电台的功率和主接收机灵敏度分别调到了上极限、中间值、下极限几个状态通电故障现象依旧。

（四）静止变频器故障。在同一架故障飞机上更换变频器，故障现象有所改善。然后针对故障问题，依次更换了底板组件、屏蔽盒组件、前端板部件、后端板部件、驱动系统支板组件、变换板部件、逆变换板部件、控制板部件进行通电检查，当更换到驱动系统支板组件时故障现象消失。针对以上几方面的排故情况，定位为静止变流器驱动系统支板组件故障。

四、排故情况

（一）前期排故情况。前期，对“静止变流器”工作后，干扰电台接收故障，在机上进行了针对性的排查。排故过程如下：确定一件无故障的“静止变流器”产品。对故障产品内的各电路板、组件进行更换，查找故障件。当更换到“驱动系统支板部件”后，故障件的故障消失。用同样的方法分别对5件故障产品进行更换，结果更换后的故障产品，对电台工作的干扰消失。证实干扰故障是“驱动系统支板部件”工作后，性能异常造成干扰故障。

（二） 近期排故情况。在试飞站XX架飞机上，对前期确定的静止变流器“驱动系统支板部件”干扰电台接收距离近的问题进行了机上通电排故，以更换“驱动系统支板部件”上的零部件的形式对“驱动系统支板部件”做了细致排查。其目的将“驱动系统支板部件”故障确定到元器件，以减少排故成本。此次对8件故障“驱动板”进行了工作。排除了4件“驱动系统支板部件”的故障，详情见附表1。驱动板支板部件间图1、图2。

（三）排故过程。更换7件故障板上的两件开关震荡管﹙3DK010﹚后，有两件“驱动板”故障现象消除，其余有改善。在更换开关震荡管的基础上，更换两个故障板上的8个品种18件去耦电容，此两个“驱动板”故障现象消除。因厂家排故人员所带的零部件有限，不能将所有的“驱动板”故障全部排除。需工厂后续购买或与厂家协调零部件，对故障件进行修理。

（四）故障结论。造成故障的原因是多个电子元件经长期工作后，电性能的偏差和参数的叠加而造成电磁干扰。

五、机理分析

变频器是由直流变换，逆变换，内部供电电源及辅助系统，驱动电路，控制系统组成。它首先通过直流变换，把28V低压直流变换为约185V较高直流电压，通过逆变换，把185V的直流电压逆变为400Hz/115V的单相正弦交流电。驱动系统支板组件安装于底板中部，它由两块互相垂直放置的印制板构成。它包括内部供电电路、故障显示系统及逆变换的驱动电路。

（一）内部供电电路。它先由集成电路组成一个振荡器，与晶体管V3-F3共同构成一个开关稳压电源，经V3-F1获得一定的功率后，在B点输出一个稳定的约11V的电压，该电压供给晶体管V3-Q17、V3-Q18组成的推挽振荡器，在变压器的付边得到五组电压，经全桥整流后得到五组约+7.4 V的直流电压，分别馈送至变流器的各个部分，满足变流器各部分电子元器件的用电。由于系统的反馈作用，B点电压几乎不随电源电压而变化，但能根据负载的变化而自动调整B点的电压值，以满足整机在各种运行装态下的需要，调整电位器WF1可以调整B点电压值，从而可调整直流变换的输出电压值。当然也使变流器的交流输出电压发生改变。

（二）故障显示系统。当变流器的输出电压正常时，变压器DBY-Q2传输的电压可以维持晶体管V3-F5导通。故障信号是否显示是由V3-F4是否导通来决定的。V3-F5导通，V3-F4就截止，故障显示电路处于开路状态而无显示。当输出电压异常（如无输出），V3-F5因基极无信号而截止，V3-F4就导通，因故障显示装置的电流形成通路而动作。这里的光电耦合器V4-F1是保证产品在远距离启动状态下不出现故障显示而设置的。

（三）逆变换电路。逆变换电路主要由四只晶体管组成一个三态侨电路。途中左边的两只晶体管在高频脉冲下工作，右边的两只工作在400Hz的方波开关状态，当V3-A1、V3-A4导通时，形成波形的正半周：V3-A3、V3-A2导通时，形成波形的负半周，经L-C滤波，便得到符合要求的正弦波。26V的交流输出电压是经DBY-P1变压器变压后从付边取得的。

（四）逆变换的驱动电路。它由四路基本相同的电路构成。每一部分分别驱动逆变换侨电路的一致晶体管。驱动信号来自控制板。当控制板信号为低电平时，V3-Q1组成的震荡中产生高频震荡，由DBY-Q1传输过去：经整流并获得一定的功率后，最后经互补输出电路输出到三态液晶体管一串脉冲信号，该信号与控制板的输出信号相差180度。

六、故障排除情况改进措施