Осевые шнеки — трубные винтовые конвейеры

Что такое осевой шнек

Определение, место в линейке винтовых конвейеров и когда именно нужен вариант с осью.

Осевой шнек — это разновидность шнекового (винтового) конвейера, в котором транспортирующая спираль навита на центральную ось (вал) и вращается вместе с ней внутри корпуса. За счёт вращения винта материал захватывается витками и равномерно перемещается вдоль трассы — по горизонтали или под наклоном. Именно наличие оси отличает такой шнек от безосевого исполнения, где транспортирующим элементом служит только массивная спираль без вала. Осевые шнеки — базовое, наиболее универсальное решение для сухих сыпучих продуктов, которые не склонны налипать на вал.

Компания «Промышленные Конвейерные Системы» производит осевые шнеки уже 8 лет — с 2018 года. Мы изготавливаем винтовые конвейеры в двух исполнениях: трубном (спираль внутри стальной трубы) и желобчатом (спираль в открытом сверху корпусе-желобе). Витки навиваем на собственном оборудовании собственного производства, поэтому можем варьировать диаметр и толщину витка под конкретную нагрузку. Осевые шнеки входят в общий каталог направления — шнековые конвейеры, — рядом с безосевыми, гибкими шнеками и разгрузчиками вагонов.

Осевой шнек в первую очередь решает задачу транспортировки: перемещает материал от точки загрузки к точке выгрузки. При этом он же способен работать питателем или дозатором — если через преобразователь частоты плавно менять обороты винта, меняется и объём подачи. Ниже разберём устройство, оба исполнения, ключевые размеры и то, как правильно выбрать шнек, чтобы он служил без поломок.

Почему выбирают осевые шнеки

Осевое исполнение остаётся классикой для сухих сыпучих грузов — вот его сильные стороны как инженерного решения.

Устройство и принцип работы осевого шнека

Из чего состоит винтовой конвейер с осью и за счёт чего он перемещает сыпучий материал.

Принцип работы осевого шнека прост и надёжен: спираль (винт), навитая на вращающийся вал, при каждом обороте «подхватывает» порцию материала и толкает её вдоль корпуса к разгрузочному окну. Скорость подачи задаётся частотой вращения вала и геометрией витка, поэтому производительность легко регулировать оборотами. Конструктивно осевой шнек собирается из нескольких ключевых узлов.

Трубное исполнение осевого шнека: 159–325 мм

Классический замкнутый тракт: спираль вращается внутри стальной трубы. Четыре стандартных типоразмера по наружному диаметру.

В трубном (осевом) исполнении спираль движется внутри стальной трубы — тракт полностью закрыт, поэтому материал не пылит и не просыпается. Это «классическая» компоновка винтового конвейера, знакомая по элеваторам, цементным и комбикормовым линиям. Трубные шнеки мы изготавливаем в четырёх стандартных типоразмерах по наружному диаметру трубы.

Если требуется ещё больший поток, чем даёт труба 325 мм, разумнее переходить на желобчатое исполнение — там типоразмер существенно больше. Точный диаметр под ваш поток подбирает инженер, исходя из свойств материала и требуемой производительности. Трубное исполнение сложнее в изготовлении из-за нестабильного качества трубного проката, а также сложнее в сборке — это надо учитывать при выборе.

Желобчатое исполнение осевого шнека

Спираль в корпусе-желобе с крышкой. Технологически предпочтительный вариант с точной геометрией и большим типоразмером.

В желобчатом исполнении спираль вращается в открытом сверху корпусе-желобе, который закрывается крышкой. Такой корпус мы изготавливаем из листового металла: лазерная резка и ЧПУ-гибка дают точную геометрию и повторяемость от изделия к изделию. Желобчатые шнеки имеют гораздо больший типоразмер, чем трубные, и являются технологически предпочтительными — их относительно быстро проектировать и изготавливать.

Если вам близка идея точной геометрии и корпусов из гнутого листа, посмотрите также направление желобчатых конвейеров — тот же производственный подход «как конструктор» применяется и к ленточным желобчатым решениям. Для пищевых производств и агрессивных сред желобчатый шнек можно изготовить в нержавеющем исполнении — подробнее в разделе винтовые конвейеры из нержавеющей стали.

Промежуточные опоры: почему их ставят каждые 2 метра

Ключевой конструктивный элемент длинного осевого шнека, от которого напрямую зависит его ресурс.

У осевого шнека есть особенность, которую нельзя игнорировать при проектировании длинных трасс: вал под собственным весом и весом материала стремится провиснуть в середине. Чтобы этого не происходило, в осевых (трубных) шнеках через каждые 2 метра устанавливаются промежуточные опоры. Они поддерживают ось по длине и не дают ей прогибаться.

Это не «опция для запаса», а обязательный элемент. Без промежуточных опор вал на длинном шнеке от циклических нагрузок при вращении со временем может лопнуть — то есть речь идёт о ресурсе и безопасности, а не о комфорте. Именно поэтому мы всегда закладываем опоры в проект длинного шнека и не убираем их «для экономии».

Витки, диаметры и толщина спирали

Спираль — сердце шнека. Мы навиваем витки на собственном оборудовании, что даёт свободу в подборе параметров.

Витки шнеков мы изготавливаем на собственном оборудовании собственного производства. Это принципиальный момент: мы не привязаны к покупным спиралям фиксированной геометрии и можем варьировать диаметр и толщину витка под конкретную задачу. Толщина витков — от 3 до 16 мм, диаметры — различные.

Под какие материалы проектируем осевые шнеки

Осевое исполнение — для сухих сыпучих продуктов. Для сложных грузов есть другие типы шнеков.

Шнеки проектируются под конкретные транспортируемые материалы — это правило, а не формальность. Свойства груза (сыпучесть, плотность, влажность, абразивность, склонность к налипанию) определяют исполнение, диаметр, толщину витка и обороты. Осевой шнек с осью хорошо подходит для сухих, свободно сыпучих продуктов, которые не наматываются на вал.

Привод, комплектация и опции

Что входит в осевой шнек и какими опциями его можно дополнить под вашу линию.

Осевой шнек — это не только винт и корпус, но и привод с комплектом узлов. Базовая комплектация формируется под задачу, а ряд опций добавляется по запросу.

Подбор типа шнека под вашу задачу

Ответьте на 3 вопроса — покажем, какой тип шнека ближе к вашему случаю, и куда смотреть дальше. Подбор ориентировочный, точную конфигурацию рассчитает инженер.

Сравнение исполнений осевого шнека и смежных типов

Быстрый ориентир: чем трубный осевой шнек отличается от желобчатого, безосевого и гибкого. Таблица поможет понять, в какую сторону смотреть.

Отдельным изделием в направлении шнеков стоит разгрузчик вагонов-хопперов — комплекс из двух винтовых конвейеров производительностью до 50/60 м³/ч, серийное решение стоимостью 1,57 млн ₽. А общую логику расчёта производительности винтовых конвейеров мы разбираем в материале производительность винтового конвейера.

Типовые ошибки при заказе осевого шнека

Разбираем частые заблуждения, из-за которых шнек выходит из строя или не выполняет задачу. Слева — как делать не стоит, справа — как правильно.

Монтаж и обслуживание осевого шнека

Несколько практичных рекомендаций, которые продлевают срок службы винтового конвейера с осью.

• Проверяйте промежуточные опоры. На длинных трубных шнеках именно они держат ось. Периодический контроль подшипниковых узлов через каждые 2 метра предупреждает провис и разрушение вала.
• Не превышайте расчётный поток. Перегруз забивает тракт и повышает нагрузку на привод. Если поток вырос, лучше пересчитать шнек, чем «продавливать» больше материала.
• Следите за износом витка. На абразивных материалах кромка витка стачивается. Своевременная ревизия и, при необходимости, восстановление витка сохраняют производительность.
• Ревизируйте тракт. В желобчатом исполнении снимите крышку и осмотрите желоб; в трубном используйте предусмотренные лючки. Убирайте налипания и посторонние включения.
• Обслуживайте привод по регламенту производителя. Мотор-редуктор и преобразователь частоты — покупные узлы; следуйте их инструкциям, на них действуют гарантии производителей.
• Контролируйте угол наклона и крепление рамы. Смещение опор меняет угол и нагрузку. Проверяйте затяжку и геометрию рамы, особенно после перестановки оборудования.

Применение осевых шнеков по отраслям

Где чаще всего работают трубные и желобчатые осевые шнеки. Клиенты ПКС — пищевые, добывающие и перерабатывающие производства.

Осевые шнеки часто работают в связке с бункерами и весовым оборудованием, выполняя роль питателя-дозатора. Если задача — не просто перемещать, а именно подавать материал с заданным расходом, посмотрите этот материал. А для нестандартных сред и пищевых линий пригодятся винтовые конвейеры из нержавеющей стали. Для сравнения принципов транспортировки полезно взглянуть и на соседние направления — прямые конвейеры и ленточные конвейеры, — где груз перемещается лентой, а не винтом.

Частые вопросы об осевых шнеках

Отвечаем на то, что чаще всего спрашивают при подборе трубного или желобчатого винтового конвейера с осью.