U型螺旋輸送機通過旋轉的螺旋葉片在U形槽體內推動物料前進，利用物料重力、槽壁摩擦力及螺旋軸向推力的協同作用，實現物料的連續輸送。其工作原理與結構特點可拆解為以下核心環節：

一、核心結構：U形槽體與螺旋葉片的協同設計

U形槽體

材質與規格：槽體通常采用碳鋼、不銹鋼或耐磨襯板制成，標準長度為2-6米/節（可多節串聯），開口寬度150-800毫米（常見規格）。

功能優勢：U形截面使物料集中于槽底，減少殘留；側壁垂直設計增強剛性，底部半圓型結構與螺旋葉片間隙控制在4-8毫米，降低磨損。

螺旋葉片

類型選擇：根據物料特性匹配葉片形式：

實體面型：適用于干燥粉狀或小顆粒物料（如水泥、面粉），螺距為直徑的0.5-0.6倍。

帶式面型：通過徑向桿固定螺旋帶，適合輸送塊狀或黏滯性物料（如濕煤、糖塊），螺距等于直徑。

槳葉式：葉片呈攪拌槳狀，可同時完成輸送與混合（如化肥、添加劑）。

材質與壽命：葉片多采用錳鋼、不銹鋼或耐磨合金，壽命可達2年以上；高磨損工況（如礦石輸送）可加厚葉片或增設耐磨襯板。

二、動力傳遞：驅動裝置與螺旋軸的聯動

驅動系統

電機與減速機：電機功率0.55-55kW，通過擺線針輪或齒輪減速機將轉速降至適宜范圍（通常50-200rpm）。

傳動方式：直聯傳動效率高，鏈輪傳動適用于長距離輸送；變頻電機可實現轉速調節，適應不同物料流量需求。

螺旋軸旋轉

軸體結構：采用無縫鋼管或實心軸，多節軸通過法蘭或套筒連接，便于安裝與維護。

軸承支撐：頭部裝止推軸承承受軸向力，中間節段設吊掛軸承（對開式滑動軸承）支撐長軸，防止彎曲變形。

三、物料運動：推力、摩擦力與離心力的平衡

水平輸送

軸向推力：螺旋葉片旋轉時，物料受軸向分力推動向前移動。

摩擦力約束：物料重力與槽壁摩擦力形成反向阻力，使物料不隨螺旋旋轉，僅沿槽底滑動。

臨界轉速控制：螺旋軸轉速需低于臨界值，避免物料因離心力過大而打滑，確保輸送效率。

傾斜/垂直輸送

傾斜輸送：傾角一般≤20°，通過調整螺旋螺距與轉速補償重力分力。

垂直輸送：依賴高轉速（通常>300rpm）使物料獲得足夠離心力，緊貼槽壁上升；同時螺旋葉片推力克服重力下滑分力，實現連續提升。

四、典型應用場景

糧食加工：輸送小麥粉、玉米等粉狀物料，配置防爆電機與氮氣保護系統，確保安全。

建材行業：水泥廠生料輸送系統采用耐磨陶瓷襯板，壽命達普通碳鋼的3倍以上。

化工領域：輸送塑料顆粒、化肥等，槳葉式螺旋可同步完成混合與輸送，簡化工藝流程。