本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 小三號(hào)黑體居中（下同）專 業(yè)學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師提交日期 年 月 日2誠(chéng) 信 承 諾 書本人鄭重承諾和聲明:我承諾在畢業(yè)論文撰寫過(guò)程中遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,恪守學(xué)術(shù)規(guī)范, 此畢業(yè)論文( 設(shè)計(jì))中均系本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成, 沒(méi)有剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和成果, 沒(méi)有篡改研究數(shù)據(jù), 凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料 ,均作了注釋,如有違規(guī)行為發(fā)生, 我愿承擔(dān)一切責(zé)任, 接受學(xué)校的處理 ,并承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 年 月 日 I摘 要本次設(shè)計(jì)是 TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)。在這里主要包括: 機(jī)架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)整機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)工作的基本技能的訓(xùn)練，提高了分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力，并為進(jìn)行一般機(jī)械的設(shè)計(jì)創(chuàng)造了一定條件。整機(jī)結(jié)構(gòu)主要由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力通過(guò)聯(lián)軸器將需要的動(dòng)力傳遞減速器上，然后聯(lián)軸器帶動(dòng)小帶輪帶動(dòng)大帶輪，從而帶動(dòng)整機(jī)運(yùn)動(dòng)，TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)更顯示其優(yōu)越性，有著廣闊的發(fā)展前途。本論文研究?jī)?nèi)容：(1) TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(2) TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)工作性能分析。(3)電動(dòng)機(jī)的選擇。(4) TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行部件設(shè)計(jì)。(5)對(duì)設(shè)計(jì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算分析和校核。(6)繪制整機(jī)裝配圖及重要部件裝配圖和設(shè)計(jì)零件的零件圖。 關(guān)鍵詞：TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)， 減速器，傳動(dòng)系統(tǒng)，帶輪 IIABSTRACTThis design is the TH-ring chain bucket elevator design design. Here include: the rack system design, transmission design, system design adjustment mechanism. The graduation of the basic skills of design work training to improve the analysis and the ability to solve technical problems and provide general mechanical design to create a certain condition.The whole structure is mainly transmitted through the generation of power from the electric motor power coupling would be required on the gear unit and coupling drive pulley small pulley driven by large, so as to drive the whole movement, TH-type bucket elevator chain show more its advantages, has broad development prospects.Contents of this paper:(1) TH-type bucket elevator chain overall structural design.(2) TH-type bucket elevator chain performance analysis.(3) Select the motor.(4) TH-ring chain bucket elevator drive system, the implementation of part design.(5) Calculation of design parts design analysis and verification.(6) to draw the whole assembly drawings and assembly drawings and important parts of the design part of the part drawing.Key Words：TH-type bucket elevator chain, reducer, transmission, wheelsIII目 錄第 1 章 緒論 11.1 斗式提升機(jī)概述 .11.2 斗式提升機(jī)分類 .11.3 斗式提升機(jī)的發(fā)展情況 .51.4 斗式提升機(jī)的生產(chǎn)情況 .61.5 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的斗式提升機(jī) .91.6 課題的研究意義 .9第 2 章 TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)方案設(shè)計(jì) 112.1 斗式提升機(jī)構(gòu)造形式和主要性能 .112.2 方案比較及選擇 .142.3 方案確定 .152.4 斗式提升機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì) .152.4.1 輸送量 152.4.2 料斗的計(jì)算 162.4.3 傳動(dòng)輪直徑 .172.4.4 各點(diǎn)張力的計(jì)算 182.4.5 驅(qū)動(dòng)軸上的圓周力 0P的計(jì)算 192.4.6 驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 202.5 驅(qū)動(dòng)裝置選型 .212.6 驅(qū)動(dòng)軸設(shè)計(jì)及附件的選擇 .222.6.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 222.6.2 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 232.6.3 軸承選用 252.6.4 驅(qū)動(dòng)鏈輪鍵的設(shè)計(jì)校核 262.6.5 聯(lián)軸器的選擇 272.6.6 驅(qū)動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28第 3 章 TH 型斗式提升機(jī)主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 293.1 頭部罩殼的選材及連接 .293.2 中部區(qū)段的設(shè)計(jì)選材 .293.3 料斗與環(huán)鏈的設(shè)計(jì) .303.4 逆止器的設(shè)計(jì) .30結(jié) 論 31參考文獻(xiàn) 32致 謝 331第 1 章 緒論1.1 斗式提升機(jī)概述斗式提升機(jī),也叫斗提機(jī),用于垂直或 傾斜時(shí)輸送粉狀、顆粒狀及小塊狀物料。它的優(yōu)點(diǎn)是:橫斷面上的外形尺寸較小, 可使輸送系統(tǒng)布置緊湊;提升高度大;有良好的密封性等。缺點(diǎn)是:對(duì)過(guò)載的敏感 性大;料斗和牽引構(gòu)件較易損壞。 斗提機(jī)提升物料的高度可達(dá) 30 米,一般常用范圍為 320 米。輸送能力在 300 噸/時(shí)以下。一般情況下多用垂直式斗提機(jī),當(dāng)垂直式斗提機(jī)不能滿足工藝要 求時(shí),才采用傾斜式斗提機(jī)。由于傾斜式斗提機(jī)的牽引構(gòu)件在垂度過(guò)大時(shí)需增設(shè) 支承牽引構(gòu)件的裝置,而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此一般很少采用傾斜式斗提機(jī)。 1.2 斗式提升機(jī)分類斗式提升機(jī)的分類方法很多,一般為:(1)按安裝方式不同,可分為垂直式、傾斜式;(2)按卸載特性不同,可分為離心式、離心-重力式、重力式;(3)按裝載特性 不同,可分為掏取式、流入式;(4)按牽引構(gòu)件型式不同,可分為帶式、鏈?zhǔn)?(5) 按料斗形式的不同,可分為深斗式、淺斗式、鱗斗式(三角斗或梯形斗)式。 目前國(guó)內(nèi)常用的斗提機(jī)均為垂直式,有 D 型、HL 型、PL ZL 型四種 型式。1、按牽引方式斗提機(jī)按牽引形式主要分為膠帶式、圓環(huán)鏈?zhǔn)胶桶彐準(zhǔn)降葞追N。環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)和制造比較簡(jiǎn)單，與料斗的連接也很牢固，輸送磨琢性大的物料時(shí)，鏈條的磨損較小，但其自重較大。板鏈結(jié)構(gòu)比較牢固，自重較輕，適用于提升量大的提升機(jī)，但鉸接接頭易被磨損，膠帶的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但不適宜輸送磨琢性大的物料，普通膠帶物料溫度不超過(guò) 60°C，鋼繩膠帶允許物料溫度達(dá) 80°C，耐熱膠帶允許物料溫度達(dá)120°C，環(huán)鏈、板鏈輸送物料的溫度可達(dá) 250°C。斗提機(jī)最廣泛使用的是帶式(TD)，環(huán)鏈?zhǔn)?TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī))兩種型式。用于輸送散裝水泥時(shí)大多采用深型料斗。如 TD 型帶式斗提機(jī)采用離心式卸料或混合式卸料適用于堆積密度小于 1．5t／m3的粉狀、粒狀物料。TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)環(huán)鏈斗提機(jī)采用混合式或重力式卸料用于輸送堆和密度小于 1．5t／m3 的粉狀、粒狀物料。2、按卸載方式斗式提升機(jī)可分為：離心式卸料、重力式卸料、和混合式卸料等三種形式。（1）離心式卸料：由于離心力大于重力，所以料斗內(nèi)的物料向料斗的外邊緣移動(dòng)并從外邊緣拋出料斗，這種卸料方式即為離心式卸料。離心式卸料適用于輸送干燥和流動(dòng)性好的粉末狀、小顆粒狀物料，料斗的運(yùn)行速度較高，一般取v=1m/s～3.5m/s，可以選用深形斗或組合形料斗。（2）重力式卸料：由于重力大于離心力，所以料斗內(nèi)的物料向料斗的內(nèi)邊緣2移動(dòng)并向下卸出料斗，這種卸料方式即為重力式卸料。重力式卸料適用于輸送堆積密度較大、磨琢性大的物料，料斗的運(yùn)行速度較低，一般取 v=0.4m/s～0.8m/s，可以采用深形斗或密集布置的角形斗。（3）混合式卸料：料斗內(nèi)的物料部分按重力式卸料，部分按離心式卸料，物料從料斗中的整個(gè)物料表面傾卸倒出， ?；旌鲜叫读戏绞竭m用于輸送潮濕、流動(dòng)性差的粉末或小顆粒物料。料斗的運(yùn)行速度為中速，一般取 v=0.6m/s～1.5m/s，可以采用淺形料斗。為了便于物料卸空，對(duì)于采用料斗側(cè)壁和鏈條相連的鏈斗式提升機(jī)，可以在提升機(jī)頭部設(shè)置改向鏈輪，使物料在重力作用下卸空。圖 1.1 a)重力式；b) 離心式；c)混合式表 1.1 卸料特性表下圖是幾種不同卸料方式的卸載情況。其中圖 a）和圖 b）為離心式卸料，圖a）的極距 h 與傳動(dòng)輪半徑 之比為 0.23，圖 b）的極距 h 與傳動(dòng)輪半徑 之比為2r 2r0.72.從圖 a）和圖 b）兩圖可以看出，料斗開(kāi)始作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)并沒(méi)有立即拋料，轉(zhuǎn)過(guò) 15°～20°時(shí)開(kāi)始有物料拋出。物料從料斗的外邊緣被拋出時(shí)很分散的。圖 c）為混合式與重力式卸料的過(guò)渡形式，其被距與外接圓半徑 之比為 1，其特點(diǎn)是接1r3近重力式卸料。圖 d）為重力式卸料，其極距 h 與外接圓半徑 之比為 2.其卸料特1r點(diǎn)是物料在繞過(guò)傳動(dòng)輪最高點(diǎn)以后才比較集中地從料斗中卸出。圖 1.2 a）離心式；b）離心式；c）混合式；d）重力式3、按裝載方式將物料裝入斗式提升機(jī)料斗的方法有挖取發(fā)和裝入法兩種。采取哪種裝料方法主要取決于物料的物理特性。1）挖取法：料斗在牽引構(gòu)件的牽引下，從料堆中直接挖取物料。當(dāng)輸送粉狀或小顆粒狀松散物料時(shí)，由于挖取阻力小，可采用挖取法。用該法裝料的斗式提升機(jī)進(jìn)料口的高度比較低，裝料時(shí)，料斗埋入物料層越深，裝料越滿，消耗的動(dòng)力也越多。為了防止斗式提升機(jī)過(guò)載，料斗的埋入深度不宜過(guò)大，一般物料面高度應(yīng)低于拉緊輪中心。采用挖取法裝料的斗式提升機(jī)的進(jìn)料口可設(shè)置在有載分支側(cè)或無(wú)載分支側(cè)，工藝布置比較靈活。圖 1.3 挖取法裝料42）裝入法：物料經(jīng)過(guò)斗式提升機(jī)的進(jìn)料口直接流入料斗的方法稱為裝入法。當(dāng)輸送粒度較大，磨琢性打的物料時(shí)，應(yīng)采用裝入法裝料。采用裝入法裝料的斗式提升機(jī)的進(jìn)料口較高，料斗布置較密，進(jìn)料口必須設(shè)置在有載分支側(cè)，料斗的運(yùn)行速度不宜過(guò)高，以減小物料與料斗的相對(duì)速度，由于進(jìn)料口較高，延長(zhǎng)了裝料區(qū)段長(zhǎng)度和時(shí)間，料斗的充填率亦能得到良好的保證，同時(shí)可減少物料掉入提升機(jī)底部而引起的運(yùn)行阻力。圖 1.4 裝入法裝料它們的主要特征、用途及型號(hào)如下: 型斗提機(jī)的結(jié)構(gòu)特征是采用膠帶作為牽引構(gòu)件,卸載特性是間斷布置料斗,快速離心卸料,適用輸送物料為粉狀、顆粒狀、小塊狀的無(wú)磨琢性或半磨琢 性的散狀物料,如:煤、砂、焦末、水泥、碎礦石等,其適應(yīng)溫度不得超過(guò) 60C。 如采用耐熱橡膠帶,允許 150C,型號(hào)有 D160 型、D250 型、D350 型、D450 提升高度約在 430 米范圍內(nèi)。HL 型斗提機(jī)采用鍛造的環(huán)形鏈條作為牽引構(gòu)件,卸 載特性為間斷布置料斗,快速離心卸載,是適用輸送粉狀、顆粒狀及小塊狀的無(wú)磨 琢性的物料,如:軟煤、水泥、石塊、砂、粘土等。且允許輸送溫度較高的物料。 它的型號(hào)有 HL300、HL400。約在 4.530 米范圍內(nèi)提升。PL 型斗提機(jī)采用板式套 筒滾子鏈條作為牽引構(gòu)件,它連續(xù)布置料斗,慢速重力卸載,適用輸送塊狀、比重 較大、磨琢性的物料,如:硬煤、碎石、礦石、卵石;易碎物料,如:焦炭、木炭等。 被輸送物料的溫度在 250C 以下,型號(hào)有 PL250、PL350、PL450。提升高度約在 530 米范圍內(nèi)。ZL 型斗提機(jī)采用鑄造鏈條作為牽引構(gòu)件,連續(xù)布置料斗,慢速重力卸 載。適用輸送塊狀和粉狀物料,如:礦石、石灰石、水泥、碎石、卵石、白灰、煤 等。被輸送物料的溫度在 300C 以下,型號(hào)有ZL25、ZL35、ZL45、ZL160。提升高 度約在 829 米范圍內(nèi)。 斗式提升機(jī)的安裝要求是:1、斗提機(jī)下部區(qū)段的支承面,必須保證座落在 基礎(chǔ)的水平面上。2、斗提機(jī)5的上部驅(qū)動(dòng)軸和下部張緊軸應(yīng)在同一垂直平面內(nèi), 并且兩軸心線均應(yīng)與水平面平行。3、中間機(jī)殼的法蘭連接處,不得有顯著的錯(cuò)位。 法蘭間可墊入石棉墊或防水粗帆布,以保證密封。4、斗提機(jī)的下部區(qū)段、中間機(jī) 殼和上部區(qū)段的中心線應(yīng)在同一垂直線上,在垂直度偏差在 毫米,總高的累積偏差不允許超過(guò) 8 毫米。5、料斗在牽引構(gòu)件上的位置應(yīng)正 確,并緊固可靠。在運(yùn)行中,不應(yīng)有偏斜和碰撞機(jī)殼的現(xiàn)象發(fā)生。6、斗提機(jī)偏向 半的安裝裝置,必須符合圖紙要求。7、螺旋拉緊裝置調(diào)整好后,應(yīng)使?fàn)恳龢?gòu)件具 有均勻的、正常運(yùn)行所必需的張緊力。為了使在運(yùn)行中有足夠的拉緊行程,余下 的拉緊行程應(yīng)不少于全行程的 50%。8、減速器高速軸的軸線與電動(dòng)機(jī)的軸線,應(yīng) 相互平行并在同一水平線內(nèi);低速軸的軸線與斗提機(jī)驅(qū)動(dòng)軸的軸線,應(yīng)在同一水 平線上,其最大平行偏移量不得超過(guò) 0.2 毫米,最大軸線交角不得超過(guò)40。9、斗 提機(jī)應(yīng)安裝起吊設(shè)備,起重量不小于 2 噸。起重機(jī)的軌底與驅(qū)動(dòng)軸中心線的距離 22.2 米。對(duì)于 D160、D250 米;對(duì)于 D350、D450、HL300、HL400 斗提機(jī)取 2.2 米。10、斗提機(jī)的中部應(yīng)有防止偏移的中間支承裝置。支承點(diǎn)的間 距不大于 8 米,最上面的支承點(diǎn)應(yīng)盡量靠近頭部。 斗提機(jī)作為輸送機(jī)的一種,有其較早的根源。輸送機(jī)是在一定的線路上連 續(xù)輸送物料的物料搬運(yùn)機(jī)械,又稱連續(xù)輸送機(jī)。輸送機(jī)可進(jìn)行水平、傾斜和垂直 輸送,也可組成空間輸送線路,輸送線路一般是固定的。輸送機(jī)輸送能力大,運(yùn)距 長(zhǎng),還可在輸送過(guò)程中同時(shí)完成若干工藝操作,所以應(yīng)用十分廣泛。 1.3 斗式提升機(jī)的發(fā)展情況中國(guó)古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車,是現(xiàn)代斗式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)的 雛形;17 世紀(jì)中 ,開(kāi)始應(yīng)用架空索道輸送散狀物料 ;19 世紀(jì)中葉 ,各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的 輸送機(jī)相繼出現(xiàn)。 1868 年,在英國(guó)出現(xiàn)了帶式輸送機(jī);1887 年,在美國(guó)出現(xiàn)了螺旋輸送 機(jī);1905 年,在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機(jī);1906 年,在英國(guó)和德國(guó)出現(xiàn)了慣性輸送 機(jī)。此后,輸送機(jī)受到機(jī)械制造、電機(jī)、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的影響,不斷完 善,逐步由完成車間內(nèi)部的輸送,發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間 的物料搬運(yùn),成為物料搬運(yùn)系統(tǒng)機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的組成部分。 輸送機(jī)一般按有無(wú)牽引件來(lái)進(jìn)行分類。 具有牽引件的輸送機(jī)一般包括牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、 改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力,可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩; 承載構(gòu)件用以承放物料,有料斗、托架或吊具等;驅(qū)動(dòng)裝置給輸送機(jī)以動(dòng)力,一般 由電動(dòng)機(jī)、減速器和制動(dòng)器停止器等組成;張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種, 可使?fàn)恳３忠欢ǖ膹埩痛苟?,以保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn);支承件用以承托牽 引件或承載構(gòu)件,可采用托輥、滾輪等。 具有牽引件的輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:被運(yùn)送物料裝在與牽引件連結(jié)在一 起的承載構(gòu)件內(nèi),或直接裝在牽引件如輸送帶上,牽引件繞過(guò)各滾筒或鏈輪首尾 相連,形成包括運(yùn)送物料的有載分支和不6運(yùn)送物料的無(wú)載分支的閉合環(huán)路,利用 牽引件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送物料。 這類的輸送機(jī)種類繁多,主要有帶式輸送機(jī)、板式輸送機(jī)、小車式輸送機(jī)、 自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道、刮板輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)、斗式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、 懸掛輸送機(jī)和架空索道等。 沒(méi)有牽引件的輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)組成各不相同,用來(lái)輸送物料的工作構(gòu)件亦 不相同。它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:利用工作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng),或利用介質(zhì)在 管道中的流動(dòng)使物料向前輸送。例如,輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的工作構(gòu)件為一系列輥?zhàn)?輥?zhàn)?作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以輸送物料;螺旋輸送機(jī)的工作構(gòu)件為螺旋,螺旋在料槽中作旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)以沿料槽推送物料;振動(dòng)輸送機(jī)的工作構(gòu)件為料槽,料槽作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以輸送置 于其中的物料等。 未來(lái)輸送機(jī)的將向著大型化發(fā)展、擴(kuò)大使用范圍、物料自動(dòng)分揀、降低 能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。水力輸 送裝置的長(zhǎng)度已達(dá) 440 公里以上,帶式輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度已近 15 公里,并已出現(xiàn) 由若干臺(tái)組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道” 。不少國(guó)家正在探索長(zhǎng)距離、大運(yùn) 量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。 擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍,是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射 性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的,以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性物料的 輸送機(jī)。 1.4 斗式提升機(jī)的生產(chǎn)情況斗式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能大家都很熟悉,雖然各生產(chǎn)廠家和使用單 位根據(jù)各自的特點(diǎn),對(duì)其結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)進(jìn)行了一些調(diào)整,但工作原理依然是通 過(guò)輸送帶連接的畚斗將物料提升后,利用重力或離心力將其拋出,來(lái)實(shí)現(xiàn)提升物 料的目的。因此,斗式提升機(jī)性能的好壞,除了與其運(yùn)動(dòng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式有關(guān)外, 還與提升帶和畚斗的特性有關(guān)。畚斗磨損,物料回流及提升帶延伸,打滑,跑偏及 受潮腐壞等現(xiàn)象,都嚴(yán)重地影響著提升機(jī)的正常工作。我國(guó)傳統(tǒng)的斗式提升機(jī)大 多采用的是全棉帆布膠帶和鋼制畚斗,這些材料的理化性能和制作方式,限制了 其很難改變提升機(jī)的上述弊病。因此,多年來(lái),我們的設(shè)備制造者都僅在提升機(jī)的 結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和拋料方式上進(jìn)行著完善和改進(jìn)。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā) 展,各種新材料、新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,早在 20 世紀(jì) 80 年代中期,我國(guó)就開(kāi)始研制新 型塑料畚斗和增強(qiáng)型提升帶?，F(xiàn)在該技術(shù)已經(jīng)成熟并被廣泛應(yīng)用。這些新材料、 新技術(shù)應(yīng)用于斗式提升機(jī)中,極大地改善了提升機(jī)的工作性能,取得了很好的經(jīng) 濟(jì)效益。 塑料畚斗的理化性能和應(yīng)用特點(diǎn)塑料畚斗的理化性能 高強(qiáng)度塑料畚斗是采用改性超高分子量聚合物注塑而成的,它具有高耐 磨、高韌性、耐腐蝕、低溫性能好等諸多優(yōu)點(diǎn),是目前用于糧食谷物類提升性價(jià) 比較好的材料。 塑料畚斗的應(yīng)用特點(diǎn) 自重輕,降低了提升機(jī)的能耗塑料畚斗的重量 僅是同類鋼質(zhì)畚斗的 1/5,因此,能大大降低提升機(jī)的能耗,同時(shí)可延長(zhǎng)畚斗帶的 使用壽命。據(jù)江蘇揚(yáng)州麥粉廠進(jìn)行的塑料畚斗與鋼畚斗的對(duì)比實(shí)驗(yàn)反映,塑料畚 斗可降低提升機(jī)電耗 30%左右。 模塑成型,避免了因筒內(nèi)零7件損壞造成的故 障鋼制畚斗都是數(shù)片材料焊制而成,偶然出現(xiàn)的脫焊,掉片和棱角凸出都將產(chǎn)生 掛壞筒內(nèi)零件的故障。而塑料畚斗是模注成型,且各棱邊都有很好的韌性,不會(huì)產(chǎn) 生運(yùn)行中的掉斗、硬掛及其他異常現(xiàn)象。 耐磨性好,使用壽命高于鋼制畚斗 磨損是畚斗的主要失效形式之一。現(xiàn)在的塑料畚斗都很重視這一問(wèn)題,在其原料 的配方中,有獨(dú)特的耐磨配料,專業(yè)廠家生產(chǎn)的合格產(chǎn)品,還要經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)刭|(zhì)量監(jiān)督 檢驗(yàn)站的檢測(cè)并出具試驗(yàn)報(bào)告。好的塑料畚斗的耐磨性能能夠達(dá)到 A3 鋼的 75%, 由于塑料畚斗的厚度一般是鋼質(zhì)畚斗的 倍,因此理論上,塑料畚斗的使用壽命應(yīng)是鋼質(zhì)畚斗的 2 倍以上。通過(guò)我們多年的使用證明:好的塑料畚斗的耐磨性能 確實(shí)要強(qiáng)于鋼質(zhì)畚斗。 柔韌性好,不損傷顆粒物料塑料畚斗因其獨(dú)特的柔韌性,可大大降低被 提升物料的破損率。特別是在大米加工廠中,往往需要多道提升,因此,由提升機(jī) 產(chǎn)生的碎米,在全部碾米工藝中占有相當(dāng)大的比例。在原糧增碎方面,采用塑料畚 斗的提升機(jī),要比鋼質(zhì)畚斗降低 80%。 耐腐蝕,低溫性好,尤其適用于潮濕、 高寒溫環(huán)境和間斷使用由于塑料畚斗是非金屬材料,耐腐蝕能力強(qiáng),低溫性能好, 特別適合在高水分、高寒溫的環(huán)境下工作,克服了鋼質(zhì)畚斗在高水分、高糠粉、 高溫差的環(huán)境中,極易產(chǎn)生的結(jié)疤、生銹、水汽和腐爛的現(xiàn)象。且在運(yùn)行過(guò)程中, 不會(huì)因摩擦碰撞產(chǎn)生火花,起到了防止粉塵爆炸的作用。 聚酯增強(qiáng)提升帶的理化性能和特點(diǎn)聚酯增強(qiáng)提升帶的理化性能聚酯增強(qiáng)提升帶是采用 PP200 型聚酯浸膠帆 布作骨架,表面貼合高耐磨橡膠材料硫化而成。 聚酯增強(qiáng)提升帶的特點(diǎn) 延伸率低,畚斗帶不會(huì)伸長(zhǎng)傳統(tǒng)的平膠帶由于其延伸率太高,整條畚斗 帶極易變形伸長(zhǎng),需要經(jīng)常緊帶或調(diào)整,工作穩(wěn)定性很差。采用聚酯增強(qiáng)提升帶后, 帶長(zhǎng)基本不需調(diào)整,使皮帶跑偏,打滑的現(xiàn)象大為減少,提高了提升機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)的 能力。 拉伸強(qiáng)度高由于聚酯增強(qiáng)提升帶的拉伸強(qiáng)度是普通平膠帶的 此,它能承受較大的動(dòng)負(fù)荷,能提高斗式提升機(jī)的提升高度和產(chǎn)量,不會(huì)產(chǎn)生因過(guò)載變形太大而拉壞膠帶的現(xiàn)象。 摩擦系數(shù)大,不會(huì)失速打滑聚酯增強(qiáng)提升帶的表面,做成了 種狀態(tài),其中一面是帶布紋的毛面,有極大的摩擦系數(shù),與傳動(dòng)輪貼合得很好,即使在畚斗 帶張得不太緊的情況下,也不會(huì)打滑,造成畚斗失速而影響產(chǎn)量。 適應(yīng)潮潮濕的性能好,帶子不會(huì)腐壞各種提升帶表面的橡膠層都比較 薄,普通平膠帶經(jīng)多次彎曲和磨損后,里面的棉布層極易吸收水分,再加上提升機(jī) 內(nèi)的通風(fēng)狀況不好,使棉布膠帶易腐爛損壞。而聚酯增強(qiáng)提升帶的濕強(qiáng)力高,適合 提升高水分糧食和在溫差很大極易產(chǎn)生潮氣的環(huán)境中使用。 自重輕,柔軟性好,適合頻繁彎折,壽命長(zhǎng)聚酯增強(qiáng)提升帶因拉伸強(qiáng)度 高,延伸率小,故能使畚斗帶做得很薄,獲得了極好的柔軟性,能在較小直徑的傳 動(dòng)輪上頻繁彎折,耐疲勞,耐沖擊,剝離強(qiáng)度大,壽命比普通膠帶長(zhǎng)得多。由于斗式 提升機(jī)采用了這些新技術(shù)、新材料,使得提升機(jī)的性能得到了巨大的改善。當(dāng)然, 運(yùn)動(dòng)參數(shù)低速和卸料方式滑動(dòng)的改變,在某些方面也會(huì)對(duì)特定條件下的物料輸送 產(chǎn)生影響。但塑料畚斗8和聚酯增強(qiáng)提升帶的應(yīng)用,確實(shí)是當(dāng)今畚斗和提升帶的發(fā) 展方向。 斗式提升機(jī)現(xiàn)存不足及改進(jìn)設(shè)計(jì)方案目前多數(shù)廠家生產(chǎn)的斗式提升 機(jī)雖然各有特點(diǎn),但主要結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路基本相同,這些機(jī)器在實(shí)際使用中,機(jī)座 存料和機(jī)內(nèi)殘留料一直是影響產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的一個(gè)主要因素。通過(guò)對(duì)現(xiàn)機(jī)型不足 處的分析,筆者提出一種新的設(shè)計(jì)方案,以求新機(jī)型功能更加完善。 現(xiàn)機(jī)型存在的不足 目前機(jī)座底至提升機(jī)畚斗最低進(jìn)料點(diǎn)之間有一個(gè) 較大的空間,工作中,這一空間必須由最先進(jìn)入的物料充填,這個(gè)充填量并不小, 對(duì)于頻繁更換物料品種的斗提機(jī) ,一般企業(yè)都 不可能每天數(shù)次的不間斷的人工清理機(jī)內(nèi)殘留物料,一是非生產(chǎn)時(shí)間占用比重太 大;二是工人勞動(dòng)強(qiáng)度太大,再則大量清理出來(lái)的物料處理起來(lái)也不太方便。 由于機(jī)座有皮帶張緊機(jī)構(gòu),所以部件相對(duì)移動(dòng)處如果密封不良,就會(huì)造成粉塵外泄,污染環(huán)境。且由于尾輪軸在調(diào)整時(shí)與進(jìn)料口的相對(duì)尺寸不斷變化,稍不注意, 這一變量參數(shù)的變動(dòng)會(huì)造成進(jìn)料不暢的現(xiàn)象,引起前端輸送設(shè)備堵機(jī)故障。如 果品種更換時(shí)不能停機(jī)徹底清理機(jī)內(nèi)運(yùn)動(dòng)中的殘留物,那么交叉污染是不可避免 的。為了盡可能減少殘留物有時(shí)不得不用較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行空機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),這樣除了能 耗損失外,也使得生產(chǎn)效率低下。筆者曾做過(guò)一項(xiàng)測(cè)試,即在提升機(jī)停止進(jìn)料并提 完后,空機(jī)運(yùn)行 5min,在出料口接料 15mm,則還可接出殘留物料 10kg-----15kg。 改進(jìn)設(shè)計(jì)方案 隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,斗提機(jī)皮帶已逐步由 原來(lái)的棉織物基材改進(jìn)為聚酯纖維基材和尼龍片基皮帶,這兩種基材的優(yōu)點(diǎn)除了 壽命長(zhǎng)外,其長(zhǎng)度方向的伸長(zhǎng)變形量也相當(dāng)?shù)男?這就使過(guò)去斗提機(jī)日常保養(yǎng)的 一項(xiàng)主要工作?檢查調(diào)整皮帶張緊力,顯得不適用了。從近幾年實(shí)際使用的情況 看,斗提機(jī)在頭尾輪復(fù)膠且正常使用的情況下,一年調(diào)整一次皮帶張力就足夠了, 因此為了一年一次的調(diào)整而設(shè)計(jì)皮帶張緊機(jī)構(gòu)就顯得費(fèi)用支出不太合理'一年一 次的調(diào)整,人工收緊剪短皮帶即可。如取消張緊機(jī)構(gòu),可簡(jiǎn)化機(jī)座,減少粉塵污染 在機(jī)座取消張緊機(jī)構(gòu)后,尾輪軸線與機(jī)座底面的尺寸就固定下來(lái),這時(shí)將原斜插入式的活動(dòng)底殼拆去而改為一固定的圓弧底殼,該圓弧半徑約大于尾輪軸 心到畚斗距軸心距離最大點(diǎn),且圓弧最低點(diǎn)離畚斗的間隙在保證以下設(shè)計(jì)要求時(shí) 應(yīng)盡可能小。通過(guò)這一改進(jìn),可將空間充填物的量減至一個(gè)很小的值。 將圓弧底最低點(diǎn)向上切去一段弦高,需保證切面距畚斗一安全距離,使 底部出現(xiàn)一個(gè)長(zhǎng)方形的下料窗口,長(zhǎng)度等于機(jī)座內(nèi)腔寬度,寬度約為 120mm,在此 窗口下設(shè)計(jì)安裝一個(gè)階梯形,上臺(tái)階為一平面,下臺(tái)階為一活動(dòng)抽屜的氣動(dòng)組合 清料閘門機(jī)構(gòu)。正常工作時(shí)氣缸推動(dòng)閘門前移,上臺(tái)階閘門平面緊貼長(zhǎng)方形窗口, 工藝上要求保證密封良好,當(dāng)斗提機(jī)需換提新的物料時(shí),首先斗提機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)一較 短時(shí)間,然后停機(jī),此時(shí)機(jī)內(nèi)殘留物料會(huì)落入機(jī)座底部,此時(shí)啟動(dòng)氣缸后移,閘門 上臺(tái)階工作平面離開(kāi)落料窗而下臺(tái)階活動(dòng)抽屜部分進(jìn)入落料窗下,機(jī)座內(nèi)殘留物 落入抽屜內(nèi),氣缸再次前移,重新關(guān)閉落料窗而活動(dòng)抽屜移出機(jī)座外,由人工分類 倒出內(nèi)存物。至此,完成一次9物料清理工作,斗提機(jī)重新啟動(dòng)運(yùn)送新的物料。 經(jīng)以上改進(jìn)設(shè)計(jì),與原機(jī)座相比費(fèi)用增加不大,取消張緊機(jī)構(gòu)可節(jié)約一部分費(fèi)用,但卻明顯減少了影響質(zhì)量的因素,同時(shí)也減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,使斗式提升機(jī) 更趨于合理化。1.5 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的斗式提升機(jī)目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的帶斗式提升機(jī)的輸送量可達(dá) 1543 。換鏈斗式提升機(jī)的最3/mh大輸送量可達(dá) 1134 。斗式提升機(jī)用于垂直或傾斜時(shí)輸送粉狀、顆粒狀及小塊3/mh狀物料。斗式提升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：橫斷面上的外形尺寸較小，可使輸送系統(tǒng)布置緊湊，提升高度達(dá)，有良好的密封性等；缺點(diǎn)是：對(duì)過(guò)載的敏感性打，料斗和牽引構(gòu)件易損壞。而且其提升物料的高度可達(dá) 80m（如 TDG 型） ，一般常用范圍小于 40m。大多數(shù)時(shí)候采用垂直式斗式提升機(jī)，當(dāng)垂直式不能滿足特殊工藝要求時(shí)，才采用傾斜式提升機(jī)。由于傾斜式斗式提升機(jī)的牽引構(gòu)件在垂度過(guò)大時(shí)需增設(shè)支承牽引構(gòu)件的裝置，而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此很少采用傾斜式斗提機(jī)。在現(xiàn)代的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械化程度，決定了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。斗式提升機(jī)的應(yīng)用，提高了機(jī)械化程度，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，促進(jìn)了生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，節(jié)約的人類在工作中所需的人力、物力和時(shí)間等等；也在一定程度上保證的生產(chǎn)安全，提高經(jīng)濟(jì)效益。提升機(jī)，是通過(guò)改變勢(shì)能進(jìn)行運(yùn)輸?shù)拇笮蜋C(jī)械設(shè)備，如礦井提升機(jī)、過(guò)壩提升機(jī)等。適用于低處往高處提升，供應(yīng)物料通過(guò)振動(dòng)臺(tái)投入料斗后機(jī)器自動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)向上運(yùn)送。而斗式提升機(jī)具有輸送量大，提升高度高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，壽命長(zhǎng)顯著優(yōu)點(diǎn)，極其適于輸送粉狀，粒狀及小塊狀的無(wú)磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、水泥、石塊、砂、粘土、礦石等，由于提升機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)是環(huán)行鏈條，因此允許輸送溫度溫度不超過(guò) 250 ℃的材料，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，能在垂直方向或傾角較小范圍內(nèi)運(yùn)輸物料而橫斷面尺寸小，占地面積小，能在全封閉罩殼內(nèi)運(yùn)行工作，不揚(yáng)灰塵，避免污染環(huán)境，必要時(shí)還可以把斗式提升機(jī)底部插入料堆中自行取料，也有一些缺點(diǎn)，例如過(guò)載的敏感性大，必須均勻給料，料斗和牽引構(gòu)件較易破壞。機(jī)內(nèi)較易形成粉塵爆炸的條件，斗和皮帶容易磨損，被輸送的物料受到一定的限制，只適宜輸送粉末和中小塊狀的物體。一般類型的提升機(jī)輸送高度可達(dá) 40 米，TG 型最高可達(dá)80 米。1.6 課題的研究意義斗式提升機(jī)是一種被普通采用的垂直輸送設(shè)備, 用于運(yùn)送各種散狀和碎塊物料，例如水泥，沙，土煤，糧食等，并廣泛地應(yīng)用于建材、電力、冶金、機(jī)械、化工、輕工、有色金屬、糧食等各工業(yè)部門。斗式提升機(jī)可以提升的高度位 5～30 米，一般常用范圍為 12～20 米，輸送能力在 30t/h 以下。一般情況下都采用垂直斗式提升機(jī)，當(dāng)垂直斗式提升機(jī)不能滿足工藝要求時(shí)，才采用傾斜式斗式提升機(jī)。由于傾10斜式斗式提升機(jī)的牽引構(gòu)件在垂度過(guò)大時(shí)需增設(shè)支承牽引構(gòu)件的裝置，而使結(jié)構(gòu)變的復(fù)雜。因此，一般很少采用傾斜式斗式提升機(jī)。直到近來(lái)，斗式提升機(jī)的大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。不少國(guó)家正在探索長(zhǎng)距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)。目前，我國(guó)生產(chǎn)的通用斗式提升機(jī)，驅(qū)動(dòng)鏈輪大都是槽形輪，靠摩擦帶傳動(dòng)。尤其原 HL 型提升機(jī)的傳動(dòng)鏈輪和拉緊鏈輪均為整體式，一旦鏈輪磨損，整只鏈輪全部報(bào)廢，不但維修時(shí)間長(zhǎng)，費(fèi)用高，而且造成很大浪費(fèi)。國(guó)內(nèi)引進(jìn)的高效斗提機(jī)和蕪湖起重運(yùn)輸機(jī)器廠等企業(yè) 90 年代初研制開(kāi)發(fā)的 TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī) G 型高效斗提機(jī)使圓環(huán)鏈?zhǔn)胶湍z帶式斗提機(jī)的技術(shù)水平達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平, 但由于配套件等方面存在的一些問(wèn)題, 使斗提機(jī)的設(shè)計(jì)先進(jìn)性能不能充分發(fā)揮, 也制約了斗提機(jī)技術(shù)水平的進(jìn)一步提高, 現(xiàn)在各廠對(duì)單機(jī)生產(chǎn)能力要求越來(lái)越高，以往的斗式提升機(jī)因設(shè)計(jì)問(wèn)題已漸漸滿足不了生產(chǎn)的要求．加上維修，更換等一系列的麻煩，已嚴(yán)重影響到其使用，因而對(duì)現(xiàn)有老式提升機(jī)(特別是其驅(qū)動(dòng)裝置、拉緊裝置)進(jìn)行改進(jìn)已勢(shì)在必行。11第 2 章 TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)方案設(shè)計(jì)2.1 斗式提升機(jī)構(gòu)造形式和主要性能斗式提升機(jī)的承載構(gòu)件為料斗。鋼質(zhì)沖壓和焊接制造而成的料斗因強(qiáng)度高、耐熱性好英勇最為廣泛。用工程塑料制成的料斗具有質(zhì)量小，碰撞不易產(chǎn)生火花等特點(diǎn)，適用于琢磨性小，流動(dòng)性好的松散輕質(zhì)物料。料斗的結(jié)構(gòu)形式與斗式提升機(jī)的裝料方式、料斗的運(yùn)行速度、卸料方式和所運(yùn)物料的物理特性等有著密切的關(guān)系。常用的料斗有四種形式：淺形斗、深形斗、角形斗和組合形斗。下圖為四種常用料斗的橫斷截面圖。圖 2.1 料斗的形式a）淺形斗；b）深形斗；c）角形斗；d）組合形斗1、淺形斗：淺形斗的特點(diǎn)是料斗的有效容積小，裝載的物料少，但物料比較容易卸空。適用于輸送比較潮濕或粘性大的物料。2、深形斗：深形斗的特點(diǎn)是料斗的有效容積大，裝載的物料多，物料不易卸空。適用于輸送干燥松散的物料。3、角形斗：角形斗是一種結(jié)構(gòu)和功能都比較特殊的料斗。在牽引勾結(jié)上呈密集布置，料斗的兩側(cè)壁與前壁在卸料時(shí)將構(gòu)成后一個(gè)料斗所卸出物料的導(dǎo)料槽。角形斗的運(yùn)行速度比較低，適用于輸送堆積密度大的塊狀物料和脆性物料。4、組合形斗：組合形斗由淺斗區(qū)和深斗區(qū)兩部分組成，其特點(diǎn)是裝載的物料較多，可以告訴運(yùn)行，適用于輸送松散，流動(dòng)性好的糧食或其他粉粒物料。牽引構(gòu)件為膠帶或鏈條。料斗以一定間隔固定在牽引構(gòu)件上。牽引構(gòu)件繞過(guò)提升機(jī)頭部和底部的滾筒或鏈輪，構(gòu)成具有上升的有載分支和下降的無(wú)載分支的閉合環(huán)形系統(tǒng)。設(shè)置在提升機(jī)頭部的驅(qū)動(dòng)裝置經(jīng)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒或鏈輪將動(dòng)力傳給牽引構(gòu)件和料斗。物料經(jīng)設(shè)置在提升機(jī)底部的進(jìn)料口進(jìn)入提升機(jī)料斗，料斗將物料提升到頭部并在頭部將物料卸出，離開(kāi)料斗的物料經(jīng)設(shè)置在提升機(jī)頭部的卸料口卸出。斗式提升機(jī)從結(jié)構(gòu)外形上可分為單筒體式和雙筒體式，如圖 2.2。12圖 2.2 提升機(jī)形式a）單筒體式；b）雙筒體式對(duì)于滾筒直徑較小，或料斗運(yùn)行速度較低的斗式提升機(jī)，可以把有載分支和無(wú)載分支封閉在一個(gè)較大的罩殼內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。當(dāng)滾筒直徑較大，或料斗運(yùn)行速度較高時(shí)，應(yīng)采用雙筒體結(jié)構(gòu)，以避免由于兩個(gè)分支雙向高速運(yùn)動(dòng)引起粉塵渦流現(xiàn)象。以膠帶作為牽引構(gòu)件的斗式提升機(jī)稱為帶斗式提升機(jī)，其型號(hào)代號(hào)為 D；以鏈條作為牽引構(gòu)件的斗式提升機(jī)稱為鏈斗式提升機(jī)，其型號(hào)代號(hào)為 L。采用片式鏈（板式鏈）的提升機(jī)型號(hào)代號(hào)為 PL；采用環(huán)形鏈的提升機(jī)型號(hào)代號(hào)為HL；采用鑄造鏈的提升機(jī)型號(hào)代號(hào)為 ZL。國(guó)產(chǎn) TD 型帶斗式提升機(jī)和 TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)型換鏈斗式提升機(jī)分別為 D 型帶斗式提升機(jī)和 HL 型換鏈斗式提升機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，它們的主要性能參數(shù)采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值，其主要特點(diǎn)是：增加了產(chǎn)品規(guī)格，提高了料斗的運(yùn)行速度，提高了輸送能力，加大了提升高度，從而擴(kuò)大了使用范圍。斗式提升機(jī)的主參數(shù)以料斗寬度表示。斗寬系列為：100,160,250,,400,500,630,800,1000mm 等。各類標(biāo)準(zhǔn)斗式提升機(jī)主要性能見(jiàn)表 2.1～表 2.3。13表 2.1 標(biāo)準(zhǔn)斗式提升機(jī)主要性能表表 2.2 GTD 型斗式提升機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表注：表中數(shù)據(jù)按下列條件計(jì)算：a、物料堆積密度 =1 ；b、充填系數(shù) =0.75；?3/tm?14表 2.3 環(huán)鏈?zhǔn)礁咝Ф肥教嵘龣C(jī)主要技術(shù)參數(shù)2.2 方案比較及選擇1、設(shè)計(jì)要求料斗形式 Zh，輸送量 35 ，斗距 a=512mm，料斗運(yùn)行速度 1.4 。鏈3/mh /ms輪直徑 =630mm，圓鋼直徑 x 節(jié)距 18x64mm。jD2、方案比較1）TD 型斗式提升機(jī)是基于 D 型斗式提升機(jī)研制的新產(chǎn)品，與 D 型相比，具有規(guī)格多輸送量大，提升高度高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)。其主要技術(shù)性能及參數(shù)符合JB3926-85(該標(biāo)準(zhǔn)等效，參照了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)） 本提升機(jī)具有以下特點(diǎn)：①輸送量大，相同斗寬的 TD 型與 D 型相比，輸送量增大近一倍： ②牽引件采用高強(qiáng)度橡膠輸送帶具有較高的抗拉強(qiáng)度，使用壽命長(zhǎng)。 ③整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、便于調(diào)整、維修和保養(yǎng)。 ④牽引件為低合金高強(qiáng)度圓環(huán)鏈，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗螅哂泻芨叩目估瓘?qiáng)度和耐磨性，使用壽命長(zhǎng)。 本提升機(jī)為離心式或混合方式卸料，掏取式裝料，適用輸送堆積密度不大于 1.5的粉狀、粒狀、小塊狀的低磨琢性物料，物料的溫度不得超過(guò) 60℃。3/tm2）TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)系列斗式提升機(jī)適用于輸送粉狀、粒狀及小塊狀的無(wú)磨琢及磨琢性小的物料。TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)型式一種圓環(huán)鏈斗式提升機(jī)，采用混合式或重力式卸料，挖取裝料。適用于輸送堆積密度小于 1.5 的粉狀、粒狀、小塊狀的低磨琢性物料，物料溫度在3/tm250℃一下。TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)系列斗式提升機(jī)主要特點(diǎn)：①維護(hù)方便，壽命長(zhǎng)。機(jī)殼鋼板加厚、剛性好。②輸送物料的溫度最高可達(dá) 250℃，提升運(yùn)行平穩(wěn)可靠，噪音小，維護(hù)方便。15③中節(jié)機(jī)殼具有單通道和雙通道兩種形式，改進(jìn)機(jī)型的提升機(jī)輸送量比普通機(jī)型提高 30%以上。④提升機(jī)環(huán)鏈采用低合金鋼鍛造，并經(jīng)滲碳淬火處理，具有極高的抗拉強(qiáng)度和耐磨性能。2.3 方案確定按照設(shè)計(jì)要求中的各項(xiàng)參數(shù)初步確定為以上兩種方案，相比較 TD 型和 TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)型斗式提升機(jī)，發(fā)現(xiàn) TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)型斗式提升機(jī)相對(duì)來(lái)看維護(hù)方便，機(jī)殼鋼板加厚，剛性強(qiáng)度好于 TD 型斗式提升機(jī)，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，噪音小，輸送物料的溫度最高可達(dá) 250℃，且由于 TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)型斗式提升機(jī)中節(jié)機(jī)殼具有單通道和雙通道兩種形式，所以改進(jìn)機(jī)型的提升機(jī)輸送量比普通機(jī)型提高30%以上；最后提升機(jī)環(huán)鏈采用低合金鋼鍛造，并經(jīng)滲碳淬火處理，具有極高的抗拉強(qiáng)度和耐磨性能。不但大大的縮短了工作人員在機(jī)器檢查、維修方面的工作周期，而且由于其工作噪音小、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，提高了人員及工作安全系數(shù)；還可以對(duì) TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)型提升機(jī)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)用以增加輸送量。最終方案確定選擇設(shè)計(jì) TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)型斗式提升機(jī)，選用雙鏈?zhǔn)街猩盍隙?，采用混合式或重力式卸料，挖取裝料。查手冊(cè)，根據(jù) TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)型斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)要求選擇斗提機(jī)上、下軸間高度 =9020mm。C2.4 斗式提升機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)假設(shè)輸送物料為水泥，則 =1.2 t/ ，由設(shè)計(jì)要求及以上論述可知：斗提機(jī)ρ m3上、下軸間高度 =9020mm，料斗形式 Zh，輸送量 35 /h，斗距 a=512mm，料斗C3運(yùn)行速度 v=1.4m/s。鏈輪直徑 =630mm，圓鋼直徑 x 節(jié)距=18x64。jD2.4.1 輸送量···························03.6iQva?ρ μ························(1)式中：Q—輸送量，t/h；—料斗容積， 查表 2.3；0i3dma— 料斗間距，m；—物料的堆積密度，t/ρ 3v—料斗的運(yùn)行速度，m/s；—料斗的充填系數(shù)，見(jiàn)表 2.1。μ= =42 （t/h）Q3.7561.420.950??16表 2.4 料斗的充填系數(shù)2.4.2 料斗的計(jì)算在斗提機(jī)選型設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)不同規(guī)格、型號(hào)斗提機(jī)的特性表，查到斗提機(jī)的輸送量、料斗容量及料斗間距，所以不需要進(jìn)行料斗的計(jì)算。表 2.5 至表 2.7 是機(jī)械部頒布的用于 TD 型、TH 型環(huán)鏈斗式提升機(jī)型主要尺寸參數(shù)。表 2.5 帶斗主參數(shù)表 2.6 環(huán)鏈斗主參數(shù)17表 2.7 板鏈斗主參數(shù)2.4.3 傳動(dòng)輪直徑1、帶斗式提升機(jī)為了保證膠帶有一定的壽命，傳動(dòng)滾筒的直徑 D 應(yīng)滿足下式：D≥125z···················· ···································（2）式中：D—傳動(dòng)滾筒直徑，mm；z—膠帶帶芯層數(shù)。為了減小膠帶跑偏，對(duì)于光面?zhèn)鲃?dòng)滾筒，可以采用鼓形結(jié)構(gòu)。其鼓形度按下式計(jì)算：··························01~53L??························（3）式中：D—滾筒中部直徑，mm；—滾筒兩端直徑，mm；0L—滾筒長(zhǎng)度，mm。表 9 為機(jī)械部頒布標(biāo)準(zhǔn)中 TD 型帶斗式提升機(jī)的主要參數(shù)。表 2.8 傳動(dòng)滾筒參數(shù)2、鏈斗式提升機(jī)鏈斗式提升機(jī)傳動(dòng)鏈輪直徑的大小與料斗卸料方式有光，同時(shí)還與鏈條的沖擊18載荷有關(guān)。一般鏈輪的齒數(shù)取 z=16～20，不宜過(guò)小，只有在鏈數(shù)很低時(shí)，才可以取 z＜16。傳動(dòng)鏈輪的節(jié)圓直徑 按下式計(jì)算：jD·····························sinjtD?π··························（4）式中： —傳動(dòng)鏈輪節(jié)圓直徑，mm；jt—鏈條節(jié)距，mm；z—鏈輪齒數(shù)。由上式可以得出鏈條齒數(shù) z = = ≈31。可知齒數(shù)偏大，速arcsinjtD?3.146arcsin0度越低，由于本次設(shè)計(jì)選擇的是重力式卸載方式，所以要求鏈條速度偏低，齒數(shù)z=31 亦比較合適。2.4.4 各點(diǎn)張力的計(jì)算圖中 1,2,3 和 4 各點(diǎn)的張力分別用 ， ， 和 來(lái)表示。點(diǎn) 1 處的張力1F234最小，即初張力，根據(jù)斗寬可以查得；點(diǎn) 3 處的張力 最大。1F F為了確定提升機(jī)輪廓的所有其他各點(diǎn)的張力，可以利用一下的通用計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算。首先按運(yùn)行方向逐點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。牽引帶輪廓上每一點(diǎn)張力等于前一點(diǎn)張力與這一點(diǎn)之間區(qū)段上的阻力（或張力）之和。圖 2.3 提升機(jī)各點(diǎn)張力的計(jì)算示意= + + =（1.05～1.07）2F12W?—0+ ····························（5）1vQ7.g式中： —尾輪阻力， =（0.05～0.07） ，N；12?12?—1F19—由物料運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的張力， = ，N。0W0W—vQ7.2g=1.05×1500+ =1575.83（N）2F1.42798?= + = +（q+ ）323?—20qH··········································（6）式中： —提升區(qū)段的張力增加值， =(q+ )H，N；23W? 23W?—0qq—物料線載荷，q= ，N/m；3.6Qgv—每米長(zhǎng)度的牽引帶質(zhì)量， ≈ Q，kg；0 0q2KH—提升高度，m；—系數(shù)，由表 2.6 查取。2K=1575.83+（81.67+42）×10.77=2907.7559（N）3F= + = + H························4134W?—10q······················（7）=1500+42×10.77=1952.34（N）4F通過(guò)驅(qū)動(dòng)滾筒時(shí)的阻力=（0.03～0.05）34W?—（ + ）·······························F········（8）=0.05×（2907.7559+1952.34）=243.0048（N）34?—2.4.5 驅(qū)動(dòng)軸上的圓周力 的計(jì)算0P驅(qū)動(dòng)軸上的圓周力 的計(jì)算公式為= - + = - +（0.03～0.05） （ -0P3F43W?—4F3F） ·······················（9）420=2907.7559-1952.34+0.05×（2907.7559-1952.34）=1003.1867 （N ）0P斗式提升機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，牽引帶最大靜張力的經(jīng)驗(yàn)公式為=1.15H（q+ ）·······················maxF4K0q····················(10)式中： —阻力系數(shù)，由表 2.9 查取。4=1.15×10.77×（81.67+1.5×42）=1791.767（N）max表 2.9 系數(shù) ， ， 的值2K452.4.6 驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算1、軸功率的近似計(jì)算= （1.15+ v） （kW）0P367QH2K5式中： ， —按表 2.6 選取。2由 =1.00， =1.30。 = （kW）≈3.6606（kW）50P41.7(51.34)36???2、電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算21P= （kW ）01'PK2η η式中： —減速器傳動(dòng)效率， =0.94～0.95；η 1η—V 帶或開(kāi)式齒輪傳動(dòng)效率。對(duì) V 帶傳動(dòng)取 =0.96，對(duì)鏈傳動(dòng)2η 2η取 =0.93；2η—功率備用系數(shù)。與提升高度 H 有關(guān)，H20m 時(shí)， =1.15。' ' 'K=0.95， =0.93， =1.25。1η 2η 'P= （kW）≈5.1791（kW）3.601.59?2.5 驅(qū)動(dòng)裝置選型由于提升機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的設(shè)計(jì)計(jì)算一直以來(lái)爭(zhēng)議不斷，計(jì)算復(fù)雜，而且所選參數(shù)稍有變化時(shí)結(jié)果的出入?yún)s較大，與實(shí)際相差甚遠(yuǎn)。在查閱大量關(guān)于斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)方面的資料后，結(jié)合本次設(shè)計(jì)要求對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置選型。本提升機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置為 YY 型（即 ZLY 或 ZSY 型減速器和 Y 型電動(dòng)機(jī)配用） 。傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)功率由下式求的：（kW）036sLQCgpp??式中: —傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)功率，kW；—斗提機(jī)輸送量，t/h；—斗提機(jī)上、下軸間高度，m；—重力加速度， ；g2/s、 —附加功率，kW，見(jiàn)表 3.1.spL表 2.10 省換功率 、spL根據(jù)設(shè)計(jì)要求 =3 kW， =0.5kW，由此求出傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)功率spL22= +3+0.5（kW）=4.5313 kW。0p429.86?= D（kW ）·······························0η····················（11）式中： —總功率，大約 0.8；η—電動(dòng)機(jī)功率，kW。Dp按上式求出電動(dòng)機(jī)功率 = （kW）=5.1288 kW，由表 3.2 查得相應(yīng)的Dp4.53108驅(qū)動(dòng)裝置型號(hào)、制法。表 2.11 YY 型驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)范及相關(guān)尺寸注：表中右裝傳動(dòng)裝置，減速器裝配像是為Ⅰ（S）或Ⅰ（N） ，左裝傳動(dòng)裝置，減速器裝配型式為Ⅱ（N）或Ⅱ（S） 。電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)電源種類(直流或交流)、工作條件(環(huán)境、溫度等)、工作時(shí)間的長(zhǎng)短(連續(xù)或間歇)及載荷的性質(zhì)、大小、起動(dòng)性能和過(guò)載情況等條件來(lái)選擇.工業(yè)上一般采用三相交流電動(dòng)機(jī)。Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，故其應(yīng)用最廣。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和啟動(dòng)力矩較小時(shí)，可選用 Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī).在經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)、間歇或短時(shí)工作的場(chǎng)合(如起重機(jī)械和冶金設(shè)備等)，要求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過(guò)載能力大，因此，按已知工作要求和條件選用電機(jī)，選擇電機(jī)時(shí)，考慮電機(jī)的啟動(dòng)電流，23重載情況下可能電機(jī)功率選擇偏大，所以選擇 Y132M-4 電機(jī)，配套選擇 ZLY140-20減速機(jī)。2.6 驅(qū)動(dòng)軸設(shè)計(jì)及附件的選擇2.6.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、初步計(jì)算軸的直徑根據(jù)軸的承載情況，選擇扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算法來(lái)計(jì)算軸的直徑。= ····························mind3/AP························（12）式中：A—系數(shù)，此處取 120；P—電動(dòng)機(jī)功率，kW；n—軸的轉(zhuǎn)速，r/min。相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（12）可得= =65.2mm······················mind31207.5/468··················（13）因?yàn)檩S端裝聯(lián)軸器需要開(kāi)鍵槽，會(huì)消弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加 4%～5%，取軸的直徑為 70mm。2、各軸段直徑的確定圖 2.4 各軸段直徑如上圖所示，軸段①與減速機(jī)空心輸出軸套裝配，并且在接近軸段②處裝有毛氈彌封圈，故直徑 =70mm。軸段②和軸段⑧上安裝軸承，現(xiàn)暫取軸承型號(hào)為1d2218，其內(nèi)徑 d=90mm，外徑 D=mm，寬度 B=mm，故軸段②的直徑 = =90mm。軸段2d8③和軸段⑦的直徑為軸承的安裝尺寸，查有關(guān)手冊(cè)，取 = =105mm。軸段④和軸37段⑥上安裝驅(qū)動(dòng)鏈輪，考慮到軸段④和軸段⑥中間的界面承受彎矩最大，故在直徑上有所增加，現(xiàn)暫定 = =110mm。軸段⑤考慮鏈輪的安裝拆卸，直徑 =135mm。4d6 53、各軸段長(zhǎng)度的確定軸段①與減速機(jī)空心輸出軸套裝配，其長(zhǎng)度主要決定減速機(jī)和頭部殼體之間的安裝尺寸，同時(shí)還要保證與減速機(jī)相配合的部分由足夠的長(zhǎng)度，從手冊(cè)中查知減速機(jī)的相關(guān)安裝尺寸要求，現(xiàn)暫取 =140mm。軸段②與軸段⑧上安裝軸承，其長(zhǎng)度取1l決于軸承的安裝尺寸，故取 = =117mm。軸段③ 和軸段⑦的長(zhǎng)度主要根據(jù)兩軸承2824之間的距離和滾筒在軸向上的安裝尺寸來(lái)定?？紤]到其軸向上密封板、殼體法蘭和軸承座等占據(jù)的位置，暫取兩軸承軸向上的中心距離為 596mm，則可以暫取 = 3l=168.5mm。軸段④、軸段⑤以及軸段⑥的長(zhǎng)度要和驅(qū)動(dòng)鏈輪一并設(shè)計(jì)，現(xiàn)暫定7l= =115mm， =85mm，驅(qū)動(dòng)軸總長(zhǎng)為 1026mm。465l4、軸的材料及熱處理斗式提升機(jī)驅(qū)動(dòng)軸主要承受高扭矩，是提升機(jī)中最重要的零件之一，故軸的材料選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。5、軸上零件的固定考慮到軸段①、軸段④和軸段⑥處鍵傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，故軸段①與聯(lián)軸器的配合選用 k6；軸段④和軸段⑥與驅(qū)動(dòng)鏈輪的配合也選用 k6；軸段②、軸段⑧與軸承內(nèi)圈配合選用 r6。與減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)鏈輪的聯(lián)結(jié)均采用 A 型普通平鍵，分別為鍵20×125GB1096-2003 及鍵 28×110GB1096-2003。6、軸上倒角及圓角軸端倒角 2×45°，安裝鏈輪的軸段倒角為 2.5×45°，倒圓角為 R2mm，為方便加工，其他軸肩圓角半徑均取為 0.6mm。2.6.2 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算1、軸的受力分析及彎扭矩下圖所示圖 2.5 軸的受力分析及彎扭矩圖2、計(jì)算支承反力由于軸在水平面上不受力，所以