Ако работите с индустриални транспортни системи, сигурно сте чували термините „шнеков сегмент“ и „шнекова спирала“. Въпреки че често се използват взаимозаменяемо, има важни нюанси в това какво представляват и как се произвеждат. В това ръководство ще разгледаме техническите аспекти на шнековите спирали и сегменти – от производствения процес до избора на правилния материал и конфигурация.

Какво са шнековите спирали и сегменти?

Основна роля

Шнековите транспортьори са една от най-разпространените системи за транспортиране на насипни материали в индустрията. Те се състоят от въртящ се вал, около който е заварена метална спирала. Когато валът се върти, спиралата „избутва“ материала напред по хоризонтален, наклонен или вертикален път.

Ефективността на целия транспортьор зависи пряко от качеството на спиралата – износена или некачествена спирала води до намалена производителност, повишена консумация на енергия и чести аварии.

Терминология – какво е какво?

Шнеков сегмент (screw segment / auger flight)

Това е отделният метален елемент – едно „навиване“ на спиралата. Представлява плосък кръг от листова стомана, който е разрязан по радиус и навит в спирална форма. Един сегмент обикновено покрива 360° (едно пълно навиване).

Шнекова спирала (screw conveyor flight / continuous flight)

Това е терминът за цялата спирала като компонент. Може да се състои от един дълъг навит сегмент или от множество отделни сегменти, заварени един след друг по дължината на вала.

В практиката: Когато говорим за производство, обикновено имаме предвид отделни шнекови сегменти, които след това се заваряват към вала при монтажа на транспортьора. Терминът „спирала“ се използва за описание на цялостната конфигурация.

Основни термини

– Pitch (стъпка) – разстоянието между две последователни навивания на спиралата

– Outer diameter (външен диаметър) – диаметърът на външния ръб на спиралата

– Inner diameter (вътрешен диаметър) – диаметърът на отвора в центъра (където се заварява към вала)

– Flight thickness (дебелина) – дебелината на листовия материал

– Hand (посока) – дясна или лява навивка

Как се произвежда шнеков сегмент

Процесът на производство на шнекови сегменти включва няколко прецизни стъпки:

1. Избор и подготовка на материала

Производството започва с висококачествена листова стомана – въглеродна (S235JR, S355JR) или неръждаема (AISI 304, AISI 316) според приложението. Дебелината на листа се избира според очакваното натоварване и абразивността на транспортирания материал – обикновено между 2 мм и 8 мм.

2. Рязане по размери

От листовата стомана се изрязва кръг с диаметър, спрямо външния диаметър на желания сегмент. Съвременното производство използва CNC плазмено или лазерно рязане за максимална точност.

В центъра се изрязва отвор, чийто диаметър съответства на диаметъра на вала плюс малък толеранс за заваряване.

3. Навиване в спирала

Това е най-деликатната част от процеса. Плоският разрязан кръг се поставя в специално оборудване за навиване на спирали. Машината постепенно „усуква“ материала, като единият край на радиалния разрез се изтегля нагоре, а другият – надолу, образувайки спирална форма.

Прецизността на навиването определя крайната стъпка (pitch) на сегмента. Стандартната стъпка обикновено е равна на външния диаметър, но може да се произвеждат и сегменти с по-малка или по-голяма стъпка според изискванията.

4. Контрол и доставка

След навиване сегментът се проверява за:

– Точност на размерите (външен/вътрешен диаметър, стъпка)

– Равномерност на навиването

– Липса на деформации или пукнатини в материала

Готовите шнекови сегменти се доставят до клиента, където се заваряват към вала на шнековия транспортьор.

Технически параметри и размери

При поръчката на шнекови сегменти трябва да определите следните параметри:

Външен диаметър (Outer Diameter)

Това е диаметърът на външния ръб на спиралата и определя размера на транспортьора. Стандартните размери в индустрията варират от:

– Малки диаметри: Ø50мм – Ø150мм (компактни транспортьори, лабораторни приложения)

– Средни диаметри: Ø200мм – Ø400мм (най-разпространени в индустрията)

– Големи диаметри: Ø500мм – Ø600мм (тежка индустрия, високопроизводителни системи)

– Специални диаметри: Над Ø600мм (по специална поръчка)

Изборът на диаметър зависи от желания транспортен капацитет, характеристиките на материала и наличното пространство.

Вътрешен диаметър (Inner Diameter)

Вътрешният диаметър на сегмента трябва да съответства на диаметъра на вала, върху който ще се монтира. Обикновено се оставя толеранс от 1-2мм за улесняване на заваряването.

Стъпка (Pitch)

Стъпката е разстоянието по вала между две последователни навивания на спиралата. Това е критичен параметър, който влияе на:

– Транспортен капацитет: По-голяма стъпка = по-голям обем материал на пренасяне

– Скорост на транспортиране: По-голяма стъпка = по-бързо придвижване на материала

– Ефективност: По-малка стъпка = по-добър контрол при наклонени транспортьори

Стандартна стъпка: Равна на външния диаметър (например при Ø300мм диаметър, стъпката е 300мм)

Променлива стъпка (variable pitch): В началото на транспортьора понякога се използват сегменти с по-малка стъпка, за да се осигури равномерно подаване на материала, след което стъпката се увеличава за по-бърз транспорт.

Дебелина на материала

Дебелината на листовата стомана се избира според:

– Натоварване: Тежки материали изискват по-дебел материал

– Абразивност: Абразивни материали износват спиралата по-бързо

– Диаметър: По-големи диаметри обикновено изискват по-дебел материал за структурна здравина

Стандартни дебелини:

– 2 мм – 3 мм: Леки материали (зърно, фураж)

– 4 мм – 6 мм: Средни материали (брашно, захар, лека химия)

– 6 мм – 10мм: Тежки и абразивни материали (пясък, чакъл, минерали)

Посока на навиване

Дясна навивка (right-hand): Когато валът се върти по часовниковата стрелка (гледано отпред), материалът се движи напред. Това е стандартната конфигурация.

Лява навивка (left-hand): Обратна конфигурация. Използва се когато двигателят налага въртене обратно на часовниковата стрелка или при специални приложения.

Важно: Посоката на навиване трябва да съответства на посоката на въртене на двигателя, иначе материалът ще се движи в обратна посока!

Материали – какво да изберете

Изборът на материал за шнекови сегменти е критичен за дългия експлоатационен живот и ефективност.

Въглеродна стомана (S235JR, S355JR)

S235JR (съответства на старото обозначение St37):

– Най-разпространеният материал за общо приложение

– Добра заваряемост и обработваемост

– Оптимално съотношение цена-качество

– Подходящ за: Зърно, фураж, леки строителни материали, сухи продукти

S355JR (съответства на старото St52):

– По-висока якост от S235JR

– Използва се при по-тежки натоварвания

– По-добра устойчивост на износване

– Подходящ за: Тежки материали, високопроизводителни системи

Кога да избирате въглеродна стомана

– Сухи, не-корозивни материали

– Умерени работни температури (-20°C до +80°C)

– Цената е важен фактор

– Можете да използвате галванизирани варианти за допълнителна защита при необходимост

Неръждаема стомана AISI 304

– Отлична корозионна устойчивост

– Лесна за почистване

– Съответства на хигиенните стандарти

– Подходяща за контакт с храни

Кога да избирате AISI 304

– Хранителна промишленост: Брашно, захар, сол, кафе, какао

– Фармацевтична промишленост: Прахообразни продукти

– Влажни среди: Където е възможна корозия

– Хигиенни изисквания: Където се изисква лесно почистване

Неръждаема стомана AISI 316

– Още по-висока корозионна устойчивост от AISI 304

– Устойчива на химически агресивни среди

– Съдържа молибден за допълнителна защита

– Подходяща за морски и химически агресивни среди

Кога да избирате AISI 316

– Химическа промишленост: Торове, киселини, химически продукти

– Морски климат: Крайбрежни райони с висока влажност и солен въздух

– Агресивни среди: Където AISI 304 не е достатъчна

– Фармацевтична промишленост: При най-високи изисквания за чистота

Бърза таблица за избор на материал

Видове шнекови спирали (конфигурации)

Освен стандартната continuous flight спирала, съществуват специализирани конфигурации за различни приложения:

Standard Flight (Стандартна спирала)

Най-разпространеният тип – непрекъсната спирала с равномерна стъпка. Осигурява равномерен транспорт на материала по цялата дължина на транспортьора.

Приложения: Общо приложение за повечето насипни материали – зърно, брашно, захар, пластмасови гранули.

Ribbon Flight (Лентова спирала)

Вместо цяла метална повърхност, ribbon flight има само външен пръстен (лента), свързан към вала с радиални лопатки. Това намалява теглото и позволява по-лесно почистване.

Приложения: Лепкави материали, материали склонни към слепване, когато е важно лесното почистване.

Cut Flight (Нарязана спирала)

Спиралата е нарязана на сегменти с празни пространства между тях. Това позволява смесване на материала по време на транспортиране.

Приложения: Смесващи транспортьори, когато искате да смесите различни компоненти по време на транспорт.

Cut and Folded Flight (Нарязана и сгъната)

Спиралата е нарязана и участъците са сгънати под ъгъл. Създава турбулентност и интензивно смесване.

Приложения: Интензивно смесване, хомогенизиране на материали.

Variable Pitch (Променлива стъпка)

Стъпката на спиралата се променя по дължината на транспортьора. Обикновено започва с по-малка стъпка в началото и постепенно се увеличава.

Приложения:

– Бункери с много материал – малка стъпка в началото предотвратява претоварване

– Наклонени транспортьори – по-малка стъпка осигурява по-добър контрол

– Дозиращи системи – променлива стъпка позволява прецизно дозиране

Заключение

Шнековите спирали и сегменти са критични компоненти в индустриалните транспортни системи. Правилният избор на диаметър, материал, дебелина и конфигурация пряко влияе на ефективността, експлоатационния живот и разходите за поддръжка на вашата система.

Разбирането на техническите параметри ви помага да вземете информирано решение – било при поръчвате резервни части за съществуващ транспортьор или проектирате нова система от нулата.

При въпроси относно избора на параметри за вашето конкретно приложение, нашите инженери са на разположение за безплатна техническа консултация.

Нуждаете се от шнекови сегменти?

Произвеждаме шнекови спирали и сегменти от Ø50 мм до Ø600 мм във всички описани материали и конфигурации.