斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)PAGEPAGE31斗式提升機(jī)廣泛用于垂直輸送各種散狀物料，國(guó)內(nèi)斗提機(jī)的設(shè)計(jì)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(shí)際使用中技術(shù)性能、傳遞扭矩、壽命、可靠性和噪聲等與國(guó)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(jī)設(shè)計(jì)本課題介紹及設(shè)計(jì)理論概述TH250實(shí)際的方法，研究影響斗式提升機(jī)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(shí)施設(shè)計(jì)。同時(shí)，進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、總體方案設(shè)計(jì)，總體裝配以及傳動(dòng)、機(jī)體等部件和相關(guān)零部件設(shè)計(jì)及繪圖。主要設(shè)計(jì)方案如下：關(guān)于斗式提升機(jī)的工作原理進(jìn)行深入研究，根據(jù)TH250用要求，設(shè)計(jì)出總體方案。設(shè)計(jì)出合理的提升機(jī)結(jié)構(gòu)和零件的強(qiáng)度，保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)出合理的驅(qū)動(dòng)裝置，保證運(yùn)行的高效性。TH可靠，操作維修簡(jiǎn)便，壽命長(zhǎng)等顯著特點(diǎn)。斗式提升機(jī)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(jī)械。斗式提升機(jī)的工作原理斗式提升機(jī)分類按牽引件分類：斗式提升機(jī)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(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80°C，120°C，環(huán)鏈、板鏈輸送物料的溫250°C。斗提機(jī)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(jī)的輸送量（噸/小時(shí)）；H-提升高度（米）；v-提升速度（米/秒）；K、K-系數(shù)。具體見(jiàn)表表2-11 22-1提升機(jī)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(shí)）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(dòng)機(jī)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(jī)的主要部件斗式提升機(jī)的主要部件有：驅(qū)動(dòng)裝置、料斗、牽引構(gòu)件、底座和中間罩殼等。裝式減速機(jī)可省去聯(lián)軸器，簡(jiǎn)化安裝工作，維修時(shí)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(yùn)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(yùn)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(yùn)送沉重的塊狀物料及有磨損性的物料。散裝水泥由于流動(dòng)性好且干燥，用深斗較合適，卸載時(shí)，物料在料斗中的表面按關(guān)于數(shù)螺線分布，設(shè)計(jì)離心卸料的料斗時(shí)往往在料斗底部打若干個(gè)氣孔，使物料裝載時(shí)有較高的填充量，并且且卸料時(shí)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(jī)的工作原理設(shè)置機(jī)殼。后者可防止兩分支上下運(yùn)動(dòng)時(shí)在機(jī)殼空氣擾動(dòng)。在機(jī)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(shí)自動(dòng)報(bào)警。膠帶提升機(jī)還需設(shè)置防滑防偏監(jiān)控及速度監(jiān)測(cè)器等電子儀器，以保證斗提機(jī)的正常運(yùn)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(jī)的頭輪與底輪之間構(gòu)成閉合輪廓。驅(qū)動(dòng)裝置與頭輪相連，使斗式提升機(jī)獲得動(dòng)力并且驅(qū)動(dòng)運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)。物料從提升機(jī)的底部供入，經(jīng)過(guò)一系列料斗向上提升至頭部，并且在該處實(shí)現(xiàn)卸載，從而實(shí)現(xiàn)在豎直方向內(nèi)運(yùn)送物料。斗式提升機(jī)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(jì)的提升高度與臺(tái)時(shí)產(chǎn)量等要求，本提升機(jī)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(qiáng)度圓環(huán)鏈，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?，具有很高的抗拉?qiáng)度和耐磨性，使用壽命長(zhǎng)，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(fèi)；下部采用了重錘杠桿式張緊裝置，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了打滑或脫鏈。3提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提升功率的確定關(guān)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，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(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)方面的手冊(cè)和近年來(lái)關(guān)于斗式提升機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jī)功率計(jì)算THYY（ZLYZSYY驅(qū)動(dòng)功率由下式求得：P=QHg+P+P

（3-1）式中P（KW）；0Q-斗提機(jī)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(jī)設(shè)計(jì)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(jì)算可得：P=QHg+P+P=25351020.35.2Kw （3-2）0 3600 S L 3600電機(jī)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(guò)計(jì)算可得： P=7.5Kw電動(dòng)機(jī)選擇P＝7.5kWn=1500r/min[2Y132M-4Φ75280mm1440r/min。減速機(jī)選擇根據(jù)文獻(xiàn)[1YYY7Y140Y132M-4ZLY140-18-Ⅰ（S）/Ⅱ（N）28mm65mm160mm。驅(qū)動(dòng)軸設(shè)計(jì)及附件的選擇軸的材料及熱處理45軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初步計(jì)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(dòng)機(jī)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(cè)，取3=7=95mm。軸段④和軸段⑥上安裝驅(qū)動(dòng)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(dòng)軸示意圖各軸段長(zhǎng)度的確定軸段①與減速機(jī)空心輸出軸套裝配，其長(zhǎng)度主要決定于減速機(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)相配合的部分有足夠的長(zhǎng)度，從手冊(cè)中查知減速機(jī)的相l(xiāng)1=140mm。軸段②與軸段⑧上安裝軸承，其長(zhǎng)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(dòng)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(jī)和驅(qū)動(dòng)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(qiáng)度校核計(jì)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(jì)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(shí)刻提升機(jī)上行料斗中物料重量；1F ——環(huán)鏈預(yù)緊力（平均每米長(zhǎng)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(jì)算動(dòng)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(dòng)軸軸承的工作壽命為24362小時(shí)。3-22217基本尺寸/mm基本尺寸/mm額定載荷/kNBCrCor851503658.223.5驅(qū)動(dòng)鏈輪鍵的設(shè)計(jì)校核由驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)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(bǔ)兩軸相關(guān)于偏移和減振能力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更換彈性元件簡(jiǎn)便，允許有軸向竄動(dòng)，適用的工作溫度為-20°C+70°C，以根據(jù)提升機(jī)的工作特性，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器作為減速器和提升機(jī)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(hào)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(qiáng)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(zhǎng)度，A型（m，Ab3-3LX驅(qū)動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)TH型斗式提升機(jī)是利用鏈輪與圓環(huán)鏈間的摩擦力進(jìn)行動(dòng)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(dòng)時(shí)，鏈輪磨損加劇，因此，鏈輪是一個(gè)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(shí)考慮到鏈條價(jià)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(qiáng)度。此次設(shè)計(jì)采用了組裝式鏈輪。有輪體、輪緣用高強(qiáng)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(fèi)。圖3-4 驅(qū)動(dòng)鏈輪裝置提升機(jī)主要參數(shù)的計(jì)算經(jīng)過(guò)前幾節(jié)的功率計(jì)算、設(shè)備選型等，提升機(jī)的主要參數(shù)現(xiàn)在可以計(jì)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；1n 2mm；2）料斗間距：0.205t/m3，由于斗速較快時(shí)裝填率較低，故取裝填率=0.75TH2500.205tt/m3

1000L/m3

78個(gè) （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(jī)殼3-53mm10mm63×63×6K中部區(qū)段的設(shè)計(jì)選材由于本設(shè)計(jì)中的提升機(jī)提升高度達(dá)35m63×63×63mm3-63-6中部機(jī)殼料斗與環(huán)鏈的設(shè)計(jì)根據(jù)斗式提升機(jī)的輸送量及提升高度要求，參照國(guó)家關(guān)于機(jī)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(qiáng)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(guò)三個(gè)月的設(shè)計(jì)，TH250斗式提升機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)，總提升機(jī)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(shí)，運(yùn)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(jī)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(jī)械零件簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M].兵器工業(yè)出版社,1992.[范云霄]《臺(tái)式鉆床的改造》[J].機(jī)械制造,1994,1:35.[陳明等]《機(jī)械制造工藝學(xué)》北京機(jī)械工業(yè)出版社2005.8[楊黎明]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》北京國(guó)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(jī)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(gè)知識(shí)點(diǎn)?？紤]問(wèn)題多方面，多角度，力爭(zhēng)適應(yīng)工程與設(shè)計(jì)人員的工作要求，培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力與嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng)，也從中體會(huì)到工程技術(shù)人員所應(yīng)具備的我覺(jué)得這次設(shè)計(jì)的完成，不僅鍛煉了我搞設(shè)計(jì)的工作能力，培養(yǎng)了我獨(dú)力思考的能力，解決困難的方法，并且且也培養(yǎng)了我獨(dú)力﹑創(chuàng)新﹑力求先進(jìn)的思想。同時(shí)我認(rèn)識(shí)到：無(wú)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(jī)不可失，我在這次的設(shè)計(jì)中傾注了大量的心血，盡一