斗式提升機的設(shè)計要點

斗式提升機的設(shè)計要點PAGEPAGE31斗式提升機廣泛用于垂直輸送各種散狀物料，國內(nèi)斗提機的設(shè)計制造技術(shù)是50年代8080JB3926—85T、TH及TB原材料、加工工藝和制造水平等方面的原因,使產(chǎn)品在實際使用中技術(shù)性能、傳遞扭矩、壽命、可靠性和噪聲等與國際先進(jìn)水平相比仍存在相當(dāng)大的差距。TH1.5t/m3TH250℃以下。2章提升機設(shè)計本課題介紹及設(shè)計理論概述TH250實際的方法，研究影響斗式提升機效率的影響因素，進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，提出結(jié)構(gòu)的方案并且實施設(shè)計。同時，進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)的設(shè)計與計算、總體方案設(shè)計，總體裝配以及傳動、機體等部件和相關(guān)零部件設(shè)計及繪圖。主要設(shè)計方案如下：關(guān)于斗式提升機的工作原理進(jìn)行深入研究，根據(jù)TH250用要求，設(shè)計出總體方案。設(shè)計出合理的提升機結(jié)構(gòu)和零件的強度，保證運行的穩(wěn)定性。設(shè)計出合理的驅(qū)動裝置，保證運行的高效性。TH可靠，操作維修簡便，壽命長等顯著特點。斗式提升機適用于輸送粉狀，粒狀和小塊狀1.5t/m250℃，廣泛應(yīng)用于水泥提升機械。斗式提升機的工作原理斗式提升機分類按牽引件分類：斗式提升機的牽引構(gòu)件有環(huán)鏈、板鏈和膠帶等幾種。環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)和制造比較簡單，與料斗的連接也很牢固，輸送磨琢性大的物料時，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，但鉸接接頭易被磨損，膠帶的80°C，120°C，環(huán)鏈、板鏈輸送物料的溫250°C。斗提機最廣泛使用的是帶式(T)，環(huán)鏈?zhǔn)?TH)兩種型式。用于輸送散裝T1．5t／m3TH1．5t／m3按卸載方式分類：45PAGEPAGE25式中：P-軸功率（千瓦）；0Q-斗提機的輸送量（噸/小時）；H-提升高度（米）；v-提升速度（米/秒）；K、K-系數(shù)。具體見表表2-11 22-1提升機參數(shù)表10-250.5/0.81.101.2/25-500.450.60.60.831.0/50-1000.40.550.50.700.81.10>1000.350.5//0.60.90系數(shù)K32.52.001.51.251.51.25系數(shù)K21.61.101.30.801.30.80Q帶式Q帶式（噸/時）牽引構(gòu)件型式單鏈?zhǔn)搅隙沸褪诫p鏈?zhǔn)缴疃泛蜏\斗三角斗深斗和淺斗三角斗斗三角斗<100.6/1.1系數(shù)K1///

PP=0 k' （2-2）nn12式中：N—電動機功率（千瓦N（千瓦）；0ηZQη=0.94；η1 1 2η=0.96η=0.93；2 2KHH>20K'=1.15。斗式提升機的主要部件斗式提升機的主要部件有：驅(qū)動裝置、料斗、牽引構(gòu)件、底座和中間罩殼等。裝式減速機可省去聯(lián)軸器，簡化安裝工作，維修時裝卸方便。料斗通常分為淺斗、深斗和有導(dǎo)向槽的尖棱面斗。淺斗前壁斜度大深度小，適用于運送潮濕的和流散性不良的物料。深斗前壁斜度小而深度大，適用于運送干燥的流散性好的散粒物料。有導(dǎo)向側(cè)邊的夾角形料斗前面料斗的兩導(dǎo)向側(cè)邊即為后面料斗的卸載導(dǎo)槽，它適用于運送沉重的塊狀物料及有磨損性的物料。散裝水泥由于流動性好且干燥，用深斗較合適，卸載時，物料在料斗中的表面按關(guān)于數(shù)螺線分布，設(shè)計離心卸料的料斗時往往在料斗底部打若干個氣孔，使物料裝載時有較高的填充量，并且且卸料時更完全。牽引構(gòu)件為一封閉的繞性構(gòu)件，多為環(huán)鏈、板鏈或膠帶。斗式提升機的工作原理設(shè)置機殼。后者可防止兩分支上下運動時在機殼空氣擾動。在機殼上部設(shè)有收塵法蘭和窺視孔。在底部設(shè)有料位指示，以便物料堆積時自動報警。膠帶提升機還需設(shè)置防滑防偏監(jiān)控及速度監(jiān)測器等電子儀器，以保證斗提機的正常運行。2.2.52-3，固接著一系列料斗的牽引構(gòu)件（環(huán)鏈、鏈輪）提升機的頭輪與底輪之間構(gòu)成閉合輪廓。驅(qū)動裝置與頭輪相連，使斗式提升機獲得動力并且驅(qū)動運轉(zhuǎn)。張緊裝置與底輪相連，使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的初張力，以保證正常運轉(zhuǎn)。物料從提升機的底部供入，經(jīng)過一系列料斗向上提升至頭部，并且在該處實現(xiàn)卸載，從而實現(xiàn)在豎直方向內(nèi)運送物料。斗式提升機的料斗和牽引構(gòu)件等走行部分以及頭輪、底輪等安裝在全密封的罩殼之內(nèi)。2-3綜合此次設(shè)計的提升高度與臺時產(chǎn)量等要求，本提升機選用混合或重力方式卸料，zh（中深斗）料斗，牽引件為低合金高強度圓環(huán)鏈，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?，具有很高的抗拉強度和耐磨性，使用壽命長，采用了組裝式鏈輪。有輪體、輪緣且節(jié)約拆料、降低了維修費；下部采用了重錘杠桿式張緊裝置，即可實現(xiàn)自動張緊。一次安裝后不需調(diào)整，又可以保持恒定的張緊力，從而保證機器的正常運轉(zhuǎn)，避免了打滑或脫鏈。3提升機主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計提升功率的確定關(guān)于提升機驅(qū)動功率的設(shè)計計算一直以來爭議不斷，資料上推薦的公式多數(shù)是延用80相差甚遠(yuǎn)。在查閱大量關(guān)于運輸機械設(shè)計方面的手冊和近年來關(guān)于斗式提升機驅(qū)動功率的各種論文和期刊后，綜合各種數(shù)據(jù)，現(xiàn)參照文獻(xiàn)[1THTH型斗提機功率計算THYY（ZLYZSYY驅(qū)動功率由下式求得：P=QHg+P+P

（3-1）式中P（KW）；0Q-斗提機的輸送量（t/h）；H-提升高度（m）；g-重力加速度（m/s2）；PPKW

0 3600 S LS L3-1附加TH160TH200TH250TH315TH400TH500TH630TH800TH1000TH1250功率PS,KW2223344556PL,KW0.20.20.30.50.81.22.23.468.4由此次TH250斗式提升機設(shè)計的條件可以得知，Q=25t/h,t提升的高度H=35m重力加速度在此處可取10m/s2。將數(shù)據(jù)代入（3-1）計算可得：P=QHg+P+P=25351020.35.2Kw （3-2）0 3600 S L 3600電機功率式中P（KW）；P（KW）；0

P=P0n0

（3-3）n-總效率，大約為0.7。所以經(jīng)過計算可得： P=7.5Kw電動機選擇P＝7.5kWn=1500r/min[2Y132M-4Φ75280mm1440r/min。減速機選擇根據(jù)文獻(xiàn)[1YYY7Y140Y132M-4ZLY140-18-Ⅰ（S）/Ⅱ（N）28mm65mm160mm。驅(qū)動軸設(shè)計及附件的選擇軸的材料及熱處理45軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計初步計算軸的直徑參照文獻(xiàn)[3軸的直徑。AA3P/nmin（3-4）式中 A——系數(shù)，此處取P——電動機功率，Kwn——軸的轉(zhuǎn)速，r/min,3-4（3-5）

12037.5/46.865.2mmmin70mm。各軸段直徑的確定3-11=70mm2217，其=85mm=150mmB=36mm2=8=85mm。軸段③和軸段⑦的直徑為軸承的安裝尺寸，查有關(guān)手冊，取3=7=95mm。軸段④和軸段⑥上安裝驅(qū)動鏈輪，考慮到軸段④與軸段⑥中間的截面承受的彎矩最大，故在直徑上有所增加，現(xiàn)4=6=100mm5=110mm。3-1驅(qū)動軸示意圖各軸段長度的確定軸段①與減速機空心輸出軸套裝配，其長度主要決定于減速機和頭部殼體之間的安裝尺寸，同時還要保證與減速機相配合的部分有足夠的長度，從手冊中查知減速機的相l(xiāng)1=140mm。軸段②與軸段⑧上安裝軸承，其長度決定于軸承的l2=l8=110mm590mm，則可以暫取l3=l7=155mml4=l6=120mm，l5=40950mm。軸上零件的固定考慮到軸段①、④、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、⑥與驅(qū)動鏈輪的配合選用r6；軸段②、⑧與軸承內(nèi)圈的配合選用r6。與減速機和驅(qū)動鏈輪的聯(lián)結(jié)均采用A型普通平鍵，訣別為鍵20×125GB1096-1996及鍵28×110GB1096-1996。軸上倒角及圓角0.6mm。軸的強度校核計算1）軸的受力分析及彎扭矩圖3-2所示3-2軸的受力分析及彎扭矩圖計算支承反力由于軸在水平面上不受力，故 FRIH=FR2H=0 （3-6）在豎直面上（3-7）

F Ft1 t

GG F1 2

20502510362200022.05103NG——同一時刻提升機上行料斗中物料重量；1F ——環(huán)鏈預(yù)緊力（平均每米長度牽引構(gòu)件重量，25kg/m；預(yù)G2——牽引構(gòu)件重量（2000N。F F

F F t1 t

22.05kN11.025kN （3-8）R1V

R2 2（3-9）

MF L 11.025103350Nmm3858750Nmm27.5（3-10）

T9549103

46.8

mm1530288Nmmb-b由于彎曲應(yīng)力 為關(guān)于稱循環(huán)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力，則b1b

180270

0.667

（3-11）M2(M2(T)2

1b

38587502(0.71530288)238587502(0.71530288)2

]

（3-12）e W 0.1(0.94100)3 所以b-b截面左側(cè)安全，顯然b-b截面右側(cè)也是安全的。4）安全系數(shù)校核彎曲應(yīng)力： a

b

M385875032W 3.141003

（3-13）應(yīng)力幅： 39.3MPaa b平均應(yīng)力： 0Mpam切應(yīng)力： T

T 153028816MPa7.8MPaW 3.141003T

（3-14） a m 2

7.8MPa3.9MPa2

（3-15）安全系數(shù)： S

K a

1

1.80.8

27039.30.25

2.54

（3-16）S 1 K

155 1.6 3.90.153.9

（3-17）

m 0.80.89S SS

2.5416.58

2.51 （3-18）S 2S22.54216.582許用安全系數(shù)S1.～1.顯然S>SS 2S22.54216.582軸承選用軸承選型22173-2。工作情況分析及壽命計算動載荷為：（3-19）

Pf Fp R

1.511.025kN16.54kN式中：f ——載荷系數(shù)，中等沖擊取1.2～1.8。p其壽命為：

16667(Cr)16667(58.2

)10/

23330h （3-20）h n P 46.8 16.54式中：——軸承的壽命指數(shù)，滾子軸承=10/3。故驅(qū)動軸軸承的工作壽命為24362小時。3-22217基本尺寸/mm基本尺寸/mm額定載荷/kNBCrCor851503658.223.5驅(qū)動鏈輪鍵的設(shè)計校核由驅(qū)動鏈輪軸的直9-4h=16mm的普通平鍵459-3 T c kl

1530288 10016(11028)2

<[σc]（3-21）

T

1530288

6.7MPa

<[τ]c bl 1002828)（3-22）（Nmm（mm）l—鍵的工作長度，A型（mm，l=L-b(mm)，b為鍵的寬度。聯(lián)軸器的選擇由于彈性柱銷聯(lián)軸器（3-3）具有一般填補兩軸相關(guān)于偏移和減振能力，結(jié)構(gòu)簡單，更換彈性元件簡便，允許有軸向竄動，適用的工作溫度為-20°C+70°C，以根據(jù)提升機的工作特性，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器作為減速器和提升機上部主軸之間的連接設(shè)備。由文獻(xiàn)[2]可知應(yīng)選取的聯(lián)軸器型號為：LX5聯(lián)軸器YC70142GB/T5041YC65LX5聯(lián)軸器11-9Tn=3153Nmm3450r/min,T=1530Nmm48r/minLX5[29-4b=20mmh=120mm459-3σc]=110MP，[τ]=90MP，鍵連接工作面的強度校核如下：（3-23）

c

Tkl

1530288 34.7MPa7012(12520)2T

1530288

10.4MPac kl 702020)（3-24）（Nmm）—軸的直徑（mm）l—鍵的工作長度，A型（m，Ab3-3LX驅(qū)動鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計TH型斗式提升機是利用鏈輪與圓環(huán)鏈間的摩擦力進(jìn)行動力傳遞的。特別當(dāng)鏈輪與鏈條摩擦副不能相互匹配，即鏈輪與鏈條產(chǎn)生相關(guān)于滑動時，鏈輪磨損加劇，因此，鏈輪是一個易損件。關(guān)于于鏈輪應(yīng)選擇合理的材料、熱處理工藝以保證輪緣的硬度和耐磨性。同時考慮到鏈條價昂，應(yīng)使鏈輪的硬度略低于鏈條的硬度。TH2503-4HT200QT60-2縮孔及裂紋等，以保正鏈輪工作正常工作所需要的強度。此次設(shè)計采用了組裝式鏈輪。有輪體、輪緣用高強度螺栓聯(lián)接而成。在鏈輪磨損到一定程度后，可擰下螺栓，拆換輪緣，更換方便，且節(jié)約拆料、降低了維修費。圖3-4 驅(qū)動鏈輪裝置提升機主要參數(shù)的計算經(jīng)過前幾節(jié)的功率計算、設(shè)備選型等，提升機的主要參數(shù)現(xiàn)在可以計算如下：提升速度：vn

n14403.140.4822 1 1.2m/s60 60iI 60181.7（3-25）式中：n

——電動機轉(zhuǎn)速，r/min；1n 2mm；2）料斗間距：0.205t/m3，由于斗速較快時裝填率較低，故取裝填率=0.75TH2500.205tt/m3

1000L/m3

78個 （3-26）

0.83L35ma=78取整數(shù)，則料斗間距為450mm。

0.449m （3-27）頭部罩殼的選材及連接3-5上部機殼3-53mm10mm63×63×6K中部區(qū)段的設(shè)計選材由于本設(shè)計中的提升機提升高度達(dá)35m63×63×63mm3-63-6中部機殼料斗與環(huán)鏈的設(shè)計根據(jù)斗式提升機的輸送量及提升高度要求，參照國家關(guān)于機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中垂直斗式Zh（中深斗）3-7與料斗配套使用的鍛造圓環(huán)鏈條是直徑TM36-8《礦用高強度園環(huán)鏈》標(biāo)準(zhǔn)。圖3-7料斗與環(huán)鏈第4章 結(jié)論在老師的關(guān)懷和指導(dǎo)下，經(jīng)過三個月的設(shè)計，TH250斗式提升機的總體方案設(shè)計，總提升機的主要參數(shù)如下：功率：7.5kW；提升高度：35m；提升能力：5（h料斗寬度：250mm；料斗盛水容積：3L；料斗間距：450mm；TH2503535/小時，運1.5t/m3琢性物料，如煤、水泥、碎石、砂、化肥、糧食等。參考文獻(xiàn)2007[王仁德，張耀滿,趙春雨].《機床數(shù)控技術(shù)》[M].東北大學(xué)出版社,2002.[M].東北大學(xué)出版社,2000.[楊黎明]《機械零件簡明設(shè)計手冊》[M].兵器工業(yè)出版社,1992.[范云霄]《臺式鉆床的改造》[J].機械制造,1994,1:35.[陳明等]《機械制造工藝學(xué)》北京機械工業(yè)出版社2005.8[楊黎明]《機床夾具設(shè)計手冊》北京國防工業(yè)出版社1996（第5版》北京化學(xué)工業(yè)出版社2007.11（第2版》北京機械工業(yè)出版社2000.10（第5版200111［］2004.212［］2大學(xué)出版社，2009.8致 謝教，搞好搞懂每個知識點?？紤]問題多方面，多角度，力爭適應(yīng)工程與設(shè)計人員的工作要求，培養(yǎng)設(shè)計能力與嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng)，也從中體會到工程技術(shù)人員所應(yīng)具備的我覺得這次設(shè)計的完成，不僅鍛煉了我搞設(shè)計的工作能力，培養(yǎng)了我獨力思考的能力，解決困難的方法，并且且也培養(yǎng)了我獨力﹑創(chuàng)新﹑力求先進(jìn)的思想。同時我認(rèn)識到：無論做什么事，只要你深入的去做，難事不難，但如果你不去用心的做，易事不易。機不可失，我在這次的設(shè)計中傾注了大量的心血，盡一