1、长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 1 页装订线前言斗式提升机是一种垂直或大倾角度倾斜向上输送粉状、颗粒及小块物料的连续输送机械，在粮食、油脂、饲料等工厂中使用极为普遍，在其他的化工、食品、建材、矿冶等工厂中使用也很广泛。斗式提升机的牵引件有两种：带式的和链式的。它们都不直接承载物料，物料是由固定在牵引构建上的料斗承载的。高效提升机是随着国民经济的发展，在运输机械行业引进、吸收、消化了世界各国斗式提升机的新技术后，结合高效斗式提升机我国实际情况，设计出能满足市场对大输送量，大提升高度及结构紧凑的新型高效垂直输送机械。斗式提升机与气力输送相比，它不如气力输送结构简单、灰尘少、维修
2、费用少、但是斗式提升机的适应性强，动力消耗少，有其特点。例如未经清理过的毛稻、毛麦，其中含有稻草、麦秆等大型杂质，提升高度在 20 米以上，都不适宜于气力输送，而宜于斗式提升机。更主要的是，斗式提升机升运物料的动力消耗仅为气力输送的五分之一到十分之一。同时，斗式提升机的技术也在不断地发展，如采用无底料斗，斗式提升机的生产率大为提高，它的外形尺寸进一步缩小，传动机构也得到简化。因此，对斗式提升机的研究，不应该改有所忽视。这次设计要求设计的斗式提升机需要满足输送量为 128t/h，斗距为 400mm，斗速为 0.8m/s，卸载方式为重力式。在了解现有斗式提升机工作原理、结构特点以及应用场合的基础上
3、，设计符合需要的斗式提升机。由于时间仓促和作者的知识水平有限，设计中的错误和不足在所难免，请各位老师给予批评指正。编者2012 年 6 月 6 日长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 2 页装订线第 1 章 绪论1.1 斗式提升机的发展史和特点斗式提升机是一种垂直或大倾角度倾斜向上输送粉状、颗粒及小块物料的连续输送机械，主要应用于化工、矿山、粮油等行业。斗式提升机按牵引形式主要有带式和链式两种,因经济条件、技术水平及使用习惯等原因,国内用户对圆环链式和胶带式斗式提升机需求量较大,因此这两种斗式提升机的技术发展受到较多的关注,而且有较为明显的发展。TH型是一种圆环链斗式提升机，采用
4、混合式或重力卸料，掏取式装料。牵引件用优质合金钢高度圆环链。中部机壳分单、双通道两种形式为机内重锤箱恒力自动张紧。链轮采用可换轮缘组合式结构。使用寿命长，轮缘更换工作简便。下部采用重力自动张紧装置，能保持恒定的张紧力，避免打滑或脱链，同时料斗遇到偶然因素引起的卡壳现象时有一定的容让性，能够有效地保护下部轴等部件。该斗式提升机适用于输送堆积密度小于1.5t/m3易于掏取的粉状、粒 状、小块状的底磨琢性物料。如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、粮食等。TH型斗式提升机用于各种散状物料的垂直输送。适用于输送粉状、粒状、小块状物料，物料温度在250以下。斗式提升机除作车间的固定输送设备外，还用作移动式的装卸
5、设备和船用的斗舱设备。国内斗提机的设计制造技术是50年代由前苏联引进的,直到80年代几乎没有大的发展。自80年代以后,随着国家改革开放和经济发展的需要,一些大型及重点工程项目从国外引进了一定数量的斗提机,从而促进了国内斗提机技术的发展。有关斗提机的部颁标准JB392685及按此标准设计的TD、TH及TB系列斗提机的相继问世,使我国长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 3 页装订线斗提机技术水平向前迈了一大步, 但由于产品设计、原材料、加工工艺和制造水平等方面的原因,使产品在实际使用中技术性能、传递扭矩、寿命、可靠性和噪声等与国际先进水平相比仍存在相当大的差距。 国外斗式提升机技术
6、的发展很快,其主要表现在以下几个个方面：一方面是斗式提升机的功能多元化、应用范围扩大化，如 HL 型环链离心斗式提升机、GTD/GTH 系列斗式提升机等各种机型；另一方面是斗式提升机本身的技术与装备有了巨大的发展,尤其是高距离、大运量、高提升速等大型斗式提升机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用了斗式提升机动态分析与监控技术，提高了斗式提升机的运行性能和可靠性。目前，我国生产制造的斗式提升机的品种、类型较多，主要特点：1.驱动功率小，采用流入式装载、重力式卸料、大容量的料斗密集型布置。在物料提升时几乎无回落现象,因此无效功率少。2 .提升范围广，这类提升机对物整机运行的可靠性，无故障时间
7、超过 2 万小时。提升高度高，提升机运行平稳,因此可达到较高的提升高度。料的种类、特性要求少，不但能提升一般粉状、小颗粒状物料，而且可提升磨琢性较大的物料。密封性好，环境污染少。3.运行可靠性好，先进的设计原理和加工方法保证了。4.使用寿命长，提升机的装载采取流入式，无需用斗挖料，材料之间很少发生挤压和碰撞现象。本机在设计时保证物料在装载、卸料时少有撒落，减少了机械磨损。但与国外一些先进技术还存在不小的差距。 斗式提升机的发展趋势：评价斗式提升机产品性能高低的指标主要有以下这些：运输高度、提升速、输送量、驱动总功率。随着提升机的不断发展，为了适应高产高效集约化生产的需要，斗式提升机的输送能力要
8、加大。高效节能、高提升速、大提升量是今后发展的必然趋势，也是高产高效谷物提升机的发展方向。在今后的 5年内，斗式提升机提升量要提高到 1200m/h，对于可伸缩斗式提升机输送高要达到100m。未来我国斗式提升机发展的关键技术主要有：(1)斗式提升机动态分析与监控技术；(2)高速吞料技术；(3)倒转自动张紧技术；(4)中间换料斗技术；(5)新型高效高速技术；(6)故障预警技术；(7)高效吐料技术，同时，提高斗式提升机元部件性能和可靠性以及扩大斗式提升机的功能、提高斗式提升机的经济效益，也是未来几年内斗式提升机研究发展的主要课题。1.2 斗式提升机的分类1）按牵引件分类：斗式提升机的牵引构件有环链
9、、板链和胶带等几种。环链的结构和制造比较简单，与料斗的连接也很牢固，输送磨琢性大的物料时，链条的磨损较小，但其自重较大。板链结构比较牢固，自重较轻，适用于提升量大的提升机，但铰接接头易被长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 4 页装订线磨损，胶带的结构比较简单，但不适宜输送磨琢性大的物料，普通胶带物料温度不超过 60C，钢绳胶带允许物料温度达 80C，耐热胶带允许物料温度达 120C，环链、板链输送物料的温度可达 250C。斗提机最广泛使用的是带式(TD)，环链式(TH)两种型式。用于输送散装水泥时大多采用深型料斗。如 TD 型带式斗提机采用离心式卸料或混合式卸料适用于堆积密度小
10、于 15tm3 的粉状、粒状物料。TH 环链斗提机采用混合式或重力式卸料用于输送堆和密度小于 15tm3 的粉状、粒状物料。2）按卸载方式分类：斗式提升机可分为：离心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三种形式。离心式卸料的斗速较快，适用于输送粉状、粒状、小块状等磨琢性小的物料；重力式卸料的斗速较慢，适用于输送块状的，比重较大的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。1.3 课题主要工作任务本课题主要研究斗式提升机的工作原理、性能和特点，采取理论联系实际的办法，提出合理的总体设计方案，并详细进行相关结构参数和工艺参数的设计与计算，按照老师给定的参数(输送量 128t/h ，斗距 400mm ，斗速 0
11、.8m/s ，卸料方式为重力式)要求，在规定的时间内完成总体设计、零部件设计，并完成 4 张 A0 图纸。1.4 斗式提升机的主要设计方案1）对斗式提升机的工作原理进行深入研究，根据斗式提升机的工作能力和使用要求，设计出总体方案。2）设计出合理的提升机结构和零件的强度，保证运行的稳定性。3）设计出合理的驱动装置，保证运行的高效性。长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 5 页装订线第 2 章 概述2.1 斗式提升机装载和卸载斗式提升机的装载方式有三种，即流入式装载（见图 2-1） 、挖取式装载（见图2-2）和混合式装载。注入式装载要求散料以微小建度均匀地落入料斗中，形成比较稳定的料
12、流，装料口下部应有一定的高度，采用该方式装载时一般料斗布置较密；料斗在牵引件上布置较稀时多采用挖取式装载，只能用于输送粉状或小颗粒流动性良好物料的场合，斗速运行速度在 2ms 以下，介于两者之间采用混合式装载。卸载方式有离心式、重力式及混合式三种。离心式卸料料斗的运行速度较高，通常取为 12m/s。如欲保持这种卸载必须正确选择驱动轮的转速和直径，以及卸料口的位置。其优点是：在一定的料斗速度下驱动轮尺寸为最小；卸料位置较高，各料斗之间的距离可以减小，并可提高卸料管高度，当卸料高度一定时，提升机的高度就可减小；缺点是：料斗的填充系数较小，对所提升的物料有一定的要求，只适用于流动性好的粉状、粒状、小
13、块状物料。重力式卸载使用于卸载块状、半磨琢性或磨琢性大的物料，料斗运行速度为0.40.8m/s 左右，需配用带导向槽的料斗。其优点是：料斗装填良好，料斗尺寸与极距的大小无关。因此允许在较大的料斗运行速度之下应用大容积的料斗；主要缺点是：物料抛出位置较低，故必须增加提升机机头的高度。物料在料斗的内壁之间被抛卸出去，这种卸载方式称为离心重力式卸载。常用于卸载流动性不良的粉状物料及含水分物料。料斗的运动速度为 0.60.8m/s 范长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 6 页装订线围，常用链条做牵引构件。图 2-1 流入式 图 2-2 挖取式 2.2 常用斗提机选用及相关计算（一）目前
14、国内常用的斗提机均为垂直式，较新型符合标准 TB3926-85 的有 TD型、TH 型，它们的主要特征、用途及型号见表 1。表 2-1 TD、TH、TB 型斗提机特征、型号表型式 TD 型 TH 型 TB 型结构特征 采用橡胶带作牵引构件 采用锻造的环形链条作为牵引构件 采用板式套筒滚子链条作为牵引构件卸载特征采用离心式或混合式方式卸料采用重力式或混合式方式卸料 采用重力式卸料适用输送物料松散密度1.5t/m3 的粉状、粒状、小块状的无磨琢性、半磨琢性物料松散密度1.5t/m3的粉状、粒状、小块状的无磨琢性、半磨琢性物料松散密度2t/m3 的中、大块状的磨琢性物料适用温度被输送物料温度不得超过
15、60，如采用耐热橡胶带时温度不超过 200被输送物料温度不得超过 250被输送物料温度不得超过250型号TD100、TD160、TD250、TD315 、TD400、TD500、TD630TH315、TH400、TH500、TH630、 (TH800)(TH1000) TB250、TB315、TB400、 TB500、TB630 、TB800、 TB1000图 2图长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 7 页装订线提升高度 约在 440mm 范围内 约在 4.540mm 范围内 约在 550mm 范围内输送量 4238m3/h 35185m3/h 20563m3/h（二）常用斗提
16、机功率计算1、轴功率的近似计算：P0 = （2-12(.5)367QHkv1）式中：P 0-轴功率（千瓦）；Q-斗提机的输送量（吨/小时）；H-提升高度（米）；v-提升速度（米/秒）；K1、K 2-系数。具体见表表 2-1表 2-1 提升机参数表牵引构件型式带式 单链式 双链式料斗型式深斗和浅斗 三角斗 深斗和浅斗 三角斗 深斗和浅斗 三角斗输送能力 Q（吨/小时）系数 K1100 0.35 0.5 / / 0.6 0.90系数 K3 2.5 2.00 1.5 1.25 1.5 1.25系数 K2 1.6 1.10 1.3 0.80 1.3 0.802、电动机功率计算：P = （2-012kn
17、2）式中：N电动机功率（千瓦）；N0轴功率（千瓦）； 1减速机传动效率，对 ZQ 型减速机 1=0.94； 2三角皮带或开式齿轮传动效率，对三角皮带 2=0.96，对开式齿轮 2=0.93；K功率备用系数。与高度 H 有关，当：H20 米时，K=1.15。长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 8 页装订线2.3 斗式提升机的主要部件斗式提升机的主要部件有：驱动装置、料斗、牵引构件、底座和中间罩壳等。驱动装置由电动机、减速机、逆止器或制动器及联轴器组成，驱动主轴上装有滚筒或链轮。大提升高度的斗提机采用液力偶合器，小提升高度时采用弹性联轴器。使用轴装式减速机可省去联轴器，简化安装工作
18、，维修时装卸方便。料斗通常分为浅斗、深斗和有导向槽的尖棱面斗。浅斗前壁斜度大深度小，适用于运送潮湿的和流散性不良的物料。深斗前壁斜度小而深度大，适用于运送干燥的流散性好的散粒物料。有导向侧边的夹角形料斗前面料斗的两导向侧边即为后面料斗的卸载导槽，它适用于运送沉重的块状物料及有磨损性的物料。 散装水泥由于流动性好且干燥，用深斗较合适，卸载时，物料在料斗中的表面按对数螺线分布，设计离心卸料的料斗时往往在料斗底部打若干个气孔，使物料装载时有较高的填充量，并且卸料时更完全。牵引构件为一封闭的绕性构件，多为环链、板链或胶带2.4 斗式提升机的工作原理张紧装置有螺杆式与重锤式两种。带式斗提机的张紧滚筒一般
19、制成鼠笼式壳体，以防散料粘集于滚筒上。斗式提升机可采用整体机壳，也可上升分支和下降分支分别设置机壳。后者可防止两分支上下运动时在机壳空气扰动。在机壳上部设有收尘法兰和窥视孔。在底部设有料位指示，以便物料堆积时自动报警。胶带提升机还需设置防滑防偏监控及速度监测器等电子仪器，以保证斗提机的正常运行。2.2.5 斗式提升机的工作原理斗式提升机的原理：如图 2-3，固接着一系列料斗的牵引构件（环链、链轮）环绕在提升机的头轮与底轮之间构成闭合轮廓。驱动装置与头轮相连，使斗式提升机获得动力并驱动运转。张紧装置与底轮相连，使牵引构件获得必要的初张力，以保证正常运转。物料从提升机的底部供入，通过一系列料斗向上
20、提升至头部，并在该处实现卸载，从而实现在竖直方向内运送物料。斗式提升机的料斗和牵引构件等走行部分以及头轮、底轮等安装在全密封的罩壳之内。长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 9 页装订线图 2-3 提升机示意图综合此次设计的提升高度与台时产量等要求，本提升机选用重力方式卸料，掏取式装料，选用深料斗，牵引件为低合金高强度圆环链，经适当的热处理后，具有很高的抗拉强度和耐磨性，使用寿命长，采用了组装式链轮。有轮体、轮缘用高强度螺栓联接而成。在链轮磨损到一定程度后，可拧下螺栓，拆换轮缘，更换方便，且节约拆料、降低了维修费；下部采用了重锤杠杆式张紧装置，即可实现自动张紧。一次安装后不需调整
21、，又可以保持恒定的张紧力，从而保证机器的正常运转，避免了打滑或脱链。长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 10 页装订线第 3 章 斗式提升机主要结构设计3.1 斗式提升机提升功率的确定关于提升机驱动功率的设计计算一直以来争议不断，资料上推荐的公式多数是延用上世纪 80 年代的公式，计算复杂，而且所选参数稍有变化时结果的出入却较大，与实际相差甚远。在查阅大量关于运输机械设计方面的手册和近年来关于斗式提升机驱动功率的各种论文和期刊后，综合各种数据，现参照文献1中第十四章斗式提升机中提升机设计的功率计算部分内容，计算过程如下：传动轴驱动功率由下式求得：P0 = +PS+PL 360Q
22、Hg（3-1）式中 P 0-轴功率（KW）；Q-斗提机的输送量（t/h）；H-提升高度（m）；g-重力加速度（m/s 2）；长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 11 页装订线挖取料功率，kw，查表；斗提机空载功率，kw，查表;具体见表 3-1表 3.1 斗提机挖取功率、空在功率表式中 提升高度 H 取 20m，g 取 9.8 m/s2， Q=128 t/h。根据运输物料取 =0.8kw， =3kw。 可取得 P0 =10.8kw。斗提机的功率 P= （2.2）10式中 传动效率，一般取 =0.85； 轴功率，kw；0P电动机功率，kw；功率备用系数。 =1.11.2，一般取 1
23、.15。1 1代入数值得 P=14.6kw。电动机的功率即为斗提机的功率，即 =14.6kw。电由此可选出使用哪个型号的电动机。查表得选择电动机型号为 Y160L-4，它的具体参数如下所示：额定功率：15kw额定转速 ：1460r/min额定电压：380V输出轴直径：75mm。斗宽，mm 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250空转功率 ，kw 2 2 2 3 3 4 4 5 5 5物料粒度01mm0.2 02 0.3 0.5 0.8 1.2 2.2 3.4 6.0 8.4物料粒度05mm0.4 0.4 0.7 1.2 1.8 2.7 4.2 6.9
24、11.3 15.8挖取功率 kw物料粒度040mm0.4 0.4 0.9 1.6 2.2 3.6 5.0 8.4 14.4 20.5长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 12 页装订线3.2 传动比的确定和传动装置的选用电动机启动后，通过减速装置，使链条运动速度满足设计要求。输出轴连接链轮链轮带动链运动，料斗通过牵引件固定在链条上，固料斗随着链轮的转动而提升物料，根据斗式提升机技术性能表可查出料斗的运行速度为 0.8m/s，即链的速度为0.8m/s。则链轮工作转速= 601000（2.3）式中 为链轮转速；V 为链的提升速度；D 为链轮轮直径，可知 D 为 630mm（根据后面组
25、合链轮的设计） 。求得 =24.3r/min3.2.1 传动比的确定和分配由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速 可得传动装置总传动比为：= / （2.4）=1460/24.3=603.2.2 减速器的选用与安装因为带传动比为 2-4，则减速器的传动比在 15-30 之间，而带的传动比最好控制在 2 附件所以减速器取较大的传动比，根据现有减速器和输入功率、转速综合评定选用 DCYK160-1-28-IV N 型减速器，其 传动比为 28，输入轴直径为 28mm，输出轴直径为 65mm,中心高为 160mm。3.2.3 皮带轮相关参数的确定根据总传动比可得皮带传动比 i=60/28=2.15.
26、与普通 V 带相比，窄 V 带的高度较大，摩擦面较大，且用合成纤维绳或钢丝绳做抗拉体，固承载能力可提高 1.5 到 2.5 倍，适用于传递动力大而有要求传动装置紧凑的场合。根据电机额定功率 15kw 以及电机的额定转速 1460r/min，可以选择型带为SPA 型，得到该型带轮最小直径 =90mm。小D根据：)1(n1Dd小大长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 13 页装订线得到 =160.1mm1大注： 电机额定转速dn连接减速器输入轴的转速1V 带滑动率 =2综上，小带轮直径在 90-160.1mm1）大带轮的计算直径 2D取小带轮直径为 120由 )1(2n= 02.68
27、04=252mm注： -小带轮转速 r/min1n-大带轮转速 r/min2-带轮的滑动系数，取 =0.02求计算功率查表得 =1.2，则 = P=1.215=18kw2）计算 V 带速度V= 106nD= 42=9.27m/s注： -小带轮直径1D-小带轮转速n对于 V 带有smVs255当 120mm 时满足要求。1D长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 14 页装订线所以 =252mm23）中心距和带长的计算带轮的中心距，通常根据机床的总体布局初步确定，可以在)(2)(7.021021DaD得到：260 , 故 bb 剖面安全。，5.13S以上计算表明，轴的弯扭合成强度和疲
28、劳强度是足够的。3.3.4 轴承选用1） 轴承选型考虑驱动轴在的较大弯矩作用下会产生弯曲变形，且不易与减速机严格保证同心，故选用承载能力大并有自动调心功能的调心球轴承轴承 2217。其基本参数如表3-2。2） 工作情况分析及寿命计算提升机驱动轴轴承主要承受径向载荷，轴向载荷很小并可以忽略中等冲击。其当量动载荷为：（3-19）kNFfPRp 54.1602.51式中： 载荷系数，中等冲击取 1.21.8。pf其寿命为： （3-hPCnLrh 230)54.168(.7)(67/020）式中： 轴承的寿命指数，滚子轴承 =10/3。 故驱动轴轴承的工作寿命为 24362 小时。表 3-2 轴承 2
29、217 基本参数基本尺寸 /mm 额定载荷 /kN长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 20 页装订线d D B rCor85 150 36 58.2 23.53.3.5 驱动链轮键的设计校核由 驱 动 链 轮 轴 的 直 径 d为 100mm， 由表 9-4可 知 ， 应 取 键 的 宽 b=28mm， 高 度 h=16 mm的普 通 平 键 ， 键 的 材 料 应 选 45钢 ， 由 于 键 所 受 载 荷 性 质 为 轻 微 冲 击 ， 由 表9-3可 知 c=110 MP， =90 MP， 键 连 接 工 作 面 的 强 度 校 核 如 下 ： c MPadklTc .)
30、2810(65（3-21） adblTc 7.6)2810(53（3-22）式 中 ： T 传 递 的 转 矩 （ ）mNd 轴的直径 （mm）l键的工作长度，A 型（mm） ，l=L-b(mm)，b 为键的宽度。3.4 联轴器的选择由于弹性柱销联轴器（如图 3-3 所示）具有一般补偿两轴相对偏移和减振能力，结构简单，更换弹性元件简便，允许有轴向窜动，适用的工作温度为-20C 到+70C，所以根据提升机的工作特性，选择弹性柱销联轴器作为减速器和提升机上部主轴之间的连接设备。由文献2可知应选取的联轴器型号为：Y701425/501236YCLXGBT联 轴 器由表 11-9 可知所选用连轴器的公
31、称扭矩 =3153 ，许用转速为 3450 nmNr/min,而本次设计所需的扭矩 T=1530 ,转速 为 24.3 r/min,故所选的联轴器mNLX5 完全满足要求。下面对联轴器与轴连接处的键进行设计和强度较核。由轴的直径 d 为 70mm，由表 9-4 可知，应取键的宽度 b=20mm，高度 h=120 mm 的普通平键，键的材料应选45 钢，由于键所受载荷性质为轻微冲击，由表 9-3 可知c=110 MP，=90 MP，键连接工作面的强度校核如下：长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 21 页装订线 c （3-MPadklTc 7.34)2015(703823） adk
32、lTc 4.)2015(7038（3-24）式 中 ： T 传 递 的 转 矩 （ ）mNd 轴的直径 （mm）l键的工作长度，A 型（mm） ，l=L-b(mm)A键与轮毂的接触高度，平键 K=h/2其中 b 为键的宽度。图 3-3 LX 型联轴器结构图3.5 驱动链轮的结构设计斗式提升机是利用链轮与圆环链间的摩擦力进行动力传递的。特别当链轮与链条摩擦副不能相互匹配，即链轮与链条产生相对滑动时，链轮磨损加剧，因此，链轮是一个易损件。对于链轮应选择合理的材料、热处理工艺以保证轮缘的硬度和耐磨性。同时考虑到链条价昂，应使链轮的硬度略低于链条的硬度。轴上的扭距通过键槽传递给两个链轮，链轮由轮缘和轮
33、体两部分组成，结构如图 3-4 所示。轮体由 HT200 铸造而成，轮缘由 QT60-2 铸造而成，要求铸件不得有气孔、缩孔及裂纹等，以保正链轮工作正常工作所需要的强度。此次设计采用了组装式链轮。有轮体、轮缘用高强度螺栓联接而成。在链轮磨损到一定程度后，可拧下螺栓，拆换轮缘，更换方便，且节约拆料、降低了维修费。长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 22 页装订线图 3-4 驱动链轮装置3.6 料斗和环链的设计3.6.1 斗式提升机的受力分析当料斗由直线提升运动变为圆周运动料斗刚上驱动卷筒后，料斗内物料的任质点同时受到重力G 和离心力F 的作用。G = mg；F = m2r = m
34、2/r 。式中，m 物料的质量（kg）；g重力加速度（m/s2）；、料斗内物料重心的运动速度（rad/s，m/s）这两个力的合力，其大小和方向都随着料斗的回转进程而改变。但是，如果将合力的向量延伸，与卷筒中心线相交则不管料斗在任何一个位置上，合力的向量与垂直线交于同一点P，这个点就是通常说的极点，极点到回转轴心的距离h 为极距。因为极距 h 的计算 h=8952式中 n-驱动轮转速（r/min）设卷筒外圆周半径r2 ，斗外缘半径为r1。长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 23 页装订线当h r2 时，即极点位于卷筒圆周时，离心力的值要远远大于重力值，而料斗内的物料均将沿着斗的外
35、壁运动，因此物料作离心式卸料（图1）。此方式用于卸载易流动的粉末状、粒状、小块状物料，料斗运动速度较高，通常取12 m/s，要保持顺利的卸载，必须正确选择滚筒（或链轮）的转速和直径，以及卸料口的位置。当r2hr1 时，料斗作离心重力式卸载（图2），此时部分物料将沿料斗的外壁运动，另外一部分物料将沿料斗的内壁运动，此方式用于卸载流动性不良的粉状物料及含水物料，料斗运动速度在0.60.8 m/s 范围内，常用链条作牵引构件。在顶部卸料处，下降分支须向内偏斜，以免自由落下的物料打在前一斗的底部，从而不能正确卸载。当h r1 时，即极点处于料斗外缘的圆周外时，重力将比离心力大，而料斗作重力式卸载（图3
36、）,物料将沿斗的内壁运动，此方式用于卸载块状、半磨琢性或大磨琢性的物料，料斗速度在0.40.8 m/s 范围内，料斗的设计必须带有挡边（导向槽）料斗。图 1长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 24 页装订线图 2图 33.6.2 料斗的确定和计算1）料斗类型及使用场合常用的料斗有三种结构形式：浅料斗、深料斗和导向边料斗。图所示 a 为浅料斗，它的前壁斜度大深度小，适用于运输潮湿的和流散性不良的物料，如面粉、米糠、麸皮等。这种料斗与深形料斗相反，容积较小，但卸料容易卸光。图所示 b 为深料斗，它的前壁斜度小而深度大，它适用于运送干燥的流散性好的散粒物料。如小麦、稻谷、玉米等。这种
37、料斗较深，容积较大，如果用作散落性较差的物料输送，卸料不易倒净而形成回流。这两种料斗用在料斗做稀疏布置的提升机中。图所示 c 为有导向侧边的夹角形料斗，当这类料斗绕过上滚筒时，前面料斗的两导向侧边即为后面料斗的卸载导槽，它适用于运送沉重的块状物料及有磨损性的物料。这种料斗用在料斗做密集布置的提升机中。图所示 d 为组合型料斗，是一种改良的深形料斗，由于这种料斗的外壁设置了隔板，利用所乘装的物料的散落性，在隔板下面的外壁便被特地的省略掉了，这样处理的结果便具有上下两层料斗口，因此兼备了浅型料斗卸料的容易和深形料斗容积较大的两者的优点，即使在提升机料斗带线速度较高的情况下仍能够适应。因此又被称为快
38、速料斗长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 25 页装订线a）浅料斗 b）深料斗 c）有导向边料斗 d）组合型料斗 e）组合型料斗课题用的是 b。2）料斗的确定及计算根据斗式提升机的输送量及提升高度要求，参照国家关于机械行业标准中垂直斗式提升机 Sh 型（深料斗）料斗参数尺寸，料斗容量为 6L，输送的物料为输送干燥、松散、流动性好的粉状、粒状块状物料。h=8952求得 h=1.62m。驱动轮的半径 r2=0.63m，则 参照垂直斗式提升机 Sh 型（深料斗）料斗可设计本课题所需料斗。3）料斗的固连根据斗式提升机的输送量及提升高度要求，对比同类型的斗式提升机的环链选择的相关参数可知
39、，与料斗配套使用的锻造圆环链条是直径 18mm，节距为 64mm，单条破断强度320KN，牵引件为低合金高强度园环链，经适当的热处理后，具有很高的抗拉强度和耐磨性，使用寿命长，符合 TM36-8矿用高强度园环链标准。长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 26 页装订线图 3-4 料斗与环链3.7 头部罩壳的选材及连接图 3-5 上部机壳长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 27 页装订线如图 3-5 所示，电动机及减速机的支座都是连接在头部罩壳上的，罩壳承受的力较大，所以要采用比较厚的钢板，罩壳四壁采用 3mm 的钢板，与电动机、减速机支座联结的侧板采用 10mm
40、的筋板， 法兰及支撑采用 63636 的热轧等边角钢。同样的道理，侧板与罩壳的焊接要求也较高，故采用 K 形坡口，且焊接时要防止出现虚焊现象。3.8 中部区段的设计选材由于本设计中的提升机提升高度达 20m，为防止两分支上下运动时在机壳产生空气扰动，故上行部分和下行部分的罩壳均采用独立式结构。连接法兰同样采用63636 的等边角钢，壳体采用 3mm 厚的钢板，并在罩壳上设有检修门，主要是用来观察、检查提升机内部的工作情况，在出现故障时可以方便检修，具体结构如图 3-6 所示。图 3-6 中部机壳图 3-5 提升机头部示意图长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 28 页装订线3.9
41、 其他装置1）张紧装置斗式提升机下部采用张紧装置加螺栓调整装置，实现了自动张紧，能保持恒定的张紧力，在链运动过程中能够自动调节，避免脱齿现象的产生，同时料斗遇到偶然因素引起的卡壳现象时有一定的容让性，能够有效地保护下部轴得部件；两边的配种块的数量和重量的多少要根据底轮两边是否平衡和保证斗式提升家的提升链条是否张紧而定；加上用螺栓进行微调可保证底轮两边的平衡，确保链条在运行过程中不出现跑偏的情况。此种设备的最大一个特点是：设备在运行过程中，必须随时保证底轮能够上下自由运动，这一现象从设备的外部可以清楚的看出：此部分是整个提升机的重要组成部分。2）制动装置制动装置同样也是斗式提升机的重要组成部分。
42、制动装置的作用可归纳为：(1)在提升终了或提升机不工作时，可靠地闸住提升机。(2)在减速阶段参与提升机的速度控制。(3)作为安全机构，在发生紧急事故时，对提升系统进行保护。(4)对双卷筒提升机，在打开调绳离合器，更换水平、调节绳长时，能闸住活卷筒、松开死卷筒，以便进行调绳操作。目前提升机的制动装置多为盘式闸制动系统，主要由制动器和液压站组成。在提升机的操作使用过程中，尽管对制动系统设计整定的制动力矩倍数达到提升机静力矩的 3 倍以上，但仍因制动系统失效而引发过卷、蹲罐等事故，造成严重经济损失。根据对制动系统的可靠性分析，盘式闸制动系统引发事故的原因有：(1)液压站在紧急制动时，管路回油不畅。(
43、2)液压站工作制动调压稳定性不够。(3)残压过高，电磁阀故障。(4)制动器故障，如碟形弹簧疲劳或断裂、闸瓦污染等造成制动力矩不足等。而整个液压站的电控部分采用可编程控制器(PLC)，则会大大提高电控系统的可靠性;同时增加了与现场设备的相互匹配性，可以灵活地实现各种功能变更。长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 34 页 第 29 页装订线第 4 章斗式提升机的安装与使用维修4.1 斗式提升机的安装及基本要求斗式提升机在安装过程中要求很高，无论是底座、中间段、头部，还是驱动马达，在安装时都必须按照相应的技术文件和国家规范进行，并记录安装过程中测量的原始数据，以便使用过程中出现故障时查找对照，分析故障原因，及时采取纠偏措施，迅速解决问题，满足生产使用要求。斗式提升机安装过程中通常采用倒装法，即先安装最上部的壳体筒节，采取手拉葫芦或卷扬机等方式按照出厂编号及图纸要求，依次组装下部的壳体，逐节进行组对安装。对于小型提升机(带宽小于650 mm)，一
