斗式提升機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計【TH315.0 】

斗式提升機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計【TH315.0 】,TH315.0 ,斗式提升機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計【TH315.0,提升,晉升,總體,整體,結(jié)構(gòu)設(shè)計,th315 斗式提升機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 摘 要 斗式提升機廣泛地應(yīng)用于建材、機械、有色金屬、糧食等各工業(yè) 部門；應(yīng)用于在垂直方向內(nèi)或傾斜角度很小時運送散料或碎塊物體。 斗式提升機的結(jié)構(gòu)特點是：被運送物料在與牽引件連結(jié)在一起的承載 構(gòu)件料斗內(nèi)，牽引件繞過各滾筒，形成包括運送物料的有載分支和不 運送物料的無載分支的閉合環(huán)路，連續(xù)運動輸送物體。驅(qū)動裝置與頭 輪相連，使斗式提升機獲得動力并驅(qū)使運轉(zhuǎn)。張緊裝置與底輪相連， 使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的初張緊力，以保證正常運轉(zhuǎn)。物料從提升機底 部供料。斗式提升機對過載較敏感；斗和帶易磨損斗式提升機的料斗 和牽引構(gòu)件等部分及頭輪，底輪安裝在密閉的罩殼之內(nèi)，減少灰塵對 周圍環(huán)境的污染。 關(guān)鍵詞：斗式提升機，料斗，滾筒，牽引構(gòu)件，驅(qū)動裝置，張緊裝置。 ABSTRACT Bucket elevator widely used in building materials, machinery, nonferrous metals, grain and other various industrial sectors; applied in vertical direction or angle very hour delivery of bulk material objects or fragments. Bucket Elevator is the structural characteristics: the materials being transported together with the traction of carrying components of the hopper, the traction around the drum pieces, including a delivery of materials containing a branch and the non-delivery of materials contained The branch closed loop, the Movement for conveying objects.Drive connected with the first round, bucket elevator access to power and driven operation. Tensioning device connected with the end of round, to obtain the necessary components traction early tension to ensure normal operation. Material from the elevator at the bottom for the material.Bucket elevator to overload more sensitive; Doo and easy to wear with bucket elevator of the hopper and traction components, and other parts of the first round, bottom round of the Shell installation in confined within the surrounding environment to reduce dust pollution. Keyword: Bucket elevator, hopper, drum, traction components, drives, tensioning device. 目 錄 前 言 .5 第一章 提升機結(jié)構(gòu) .8 1.1 提升機硬件結(jié)構(gòu) .8 1.2 提升機特點 .9 1.3 提升機輸送量計算 .11 第二章 技術(shù)要求 .14 2.1 一般技術(shù)要求 .14 2.2 主要零部件的技術(shù)要求 .14 2.3 安裝技術(shù)要求 .17 2.4 牽引件技術(shù)要求 .20 第三章 料斗設(shè)計 .21 3.1 提升機料斗選用原則 .22 3.2 對于裝料過程的改進 .24 3.3 對料斗提升過程中的改進 .24 3.4 料斗在卸料過程中的改進 .29 第四章 零散部件設(shè)計改進 .30 4.1 通風(fēng)口 .30 4.2 防逆轉(zhuǎn)裝置 .30 4.3 設(shè)置防滑主動輪 .31 4.4 提升帶的速度 .31 4.5 進料流速 .32 4.6 轉(zhuǎn)速監(jiān)控裝置 .32 4.7 選用優(yōu)質(zhì)傳送帶或傳動鏈 .32 4.8 擋料板 .33 4.9 料斗的間距 .33 4.10 牽引件 .33 4.11 驅(qū)動裝置 .34 4.12 張緊裝置 .36 第五章 斗式提升機的設(shè)計計算 .37 5.1 基本設(shè)計參數(shù) .37 5.2 使用要求 .37 5.3 設(shè)計目標 .38 5.4 參照數(shù)據(jù) .38 5.5 輸送能力的推導(dǎo) .39 5.6 料斗的計算 .40 5.7 核算輸送能力 .41 5.8 運行阻力計算 .41 5.9 電動機的選取 .43 5.10 減速器的選取 .44 5.11 驅(qū)動軸設(shè)計及附件的選擇 .44 5.12 殼體的設(shè)計 .51 總 結(jié) .52 致 謝 .53 參考文獻 .54 附 錄 .56 外文資料與中文翻譯 .56 前 言 垂直斗式提升機是在封閉的機殼內(nèi)連續(xù)提升粉末、顆?；蛐K狀物 料的輸送設(shè)備。安裝在膠帶或鏈條上的料斗，通過驅(qū)動滾筒或傳動鏈輪 自提升機的下部掏取或喂人物料，提升到上部卸料處，依靠離心力或重 力拋出，完成輸送目的。斗式提升機因具有占地面積小、功率低、運行 平穩(wěn)可靠、密封性能好、使用壽命長等優(yōu)點而被眾多廠家所選用適用于 低處往高處提升，供應(yīng)物料通過振動臺投入料斗后機器自動連續(xù)運轉(zhuǎn)向 上運送。為配套立式包裝機，電腦計量機設(shè)計，適用于食品、醫(yī)藥、化 學(xué)工業(yè)品、螺絲、螺帽等產(chǎn)品。根據(jù)傳送物料的性質(zhì)不同，可以選用金 屬、不銹鋼、ABS 塑料等不同材質(zhì)制造。根據(jù)傳送量可調(diào)節(jié)傳送速度， 并隨需求選取型號升機按牽引件的構(gòu)造不同分為 TD 型、TGD 型、TH 型、 NE 型 4 種。按照斗型不同分為深斗、中深斗、淺斗和鱗斗幾種形式(一 般情況下，淺料斗適宜于輸送較潮濕、易結(jié)塊、較難拋出的物料；深料 斗適宜于輸送干燥、松散、易拋出的物料)。按取料方式不同可分為掏 取式或喂人式裝載。根據(jù)不同機型和速度分為離心式卸料、離心重力式 卸料(混合式)、重力式卸料(物料自重)3 種。 國內(nèi)斗式提升機的設(shè)計制造技術(shù)是 20 世紀 50 年代由前蘇聯(lián)引進的， 直到 80 年代幾乎沒有大的發(fā)展。盡管在此期間，各行業(yè)針對使用中出 現(xiàn)的問題做過一些改進，但大都因為某些原因而未能得到推廣。 20 世紀 80 年代以后，由于改革開放和經(jīng)濟發(fā)展的需要，一些大型 及重點工程項目引進了一定數(shù)量的斗式提升機，從而促進了國內(nèi)斗式提 升機技術(shù)的發(fā)展。目前國內(nèi)常用的通用斗式提升機均為垂直式，按 JB392685 標準，應(yīng)用最廣的是 TD 型帶式、TH 型環(huán)鏈式和 TB 型板鏈 式等 3 種型式。 TD 型帶式斗式提升機采用離心式或混合式卸載方式，適用于輸送 松散密度小于 1.5t/m3的粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性或磨琢性較小 物料，物料溫度不超過 60 度；當(dāng)物料溫度在 60-200 度時，應(yīng)采用耐熱 橡膠帶。提升高度約在 4-40m 范圍內(nèi)，輸送量為 4-238m3/h。 TH 型環(huán)鏈斗式提升機采用混合式或重力式卸載方式，適用于輸送 松散密度小于 1.5t/ m3的粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性或中等磨琢 性的物料，物料溫度不超過 250 度。提升高度約在 4.5-40m 范圍內(nèi)，輸 送量為 35-365m3/h。 TB 型板鏈斗式提升機采用重力式卸載方式，適用于輸送松散密度 2t/m3的中、大塊，磨琢性較大的物料，物料溫度不超過 250 度。提升 高度約在 5-50m 范圍內(nèi)，輸送量為 20-563m3/h。 TD、TH、TB 型斗式提升機的問世，使我國斗式提升機技術(shù)水平向 前邁進了一大步，但與國際先進水平相比還存在相當(dāng)大的差距。隨著國 民經(jīng)濟的進一步發(fā)展，運輸行業(yè)引進、吸收、消化了國外斗式提升機的 最新技術(shù)，并結(jié)合我國的實際情況，在 20 世紀 90 年代初研制開發(fā)了 THG 型和 TDG 型高效斗式提升機系列，以滿足市場對大輸送量、大提 升高度、結(jié)構(gòu)緊湊、運行平穩(wěn)可靠、使用壽命長的新型高效斗式提升機 的需要。 THG 型和 TDG 型斗式提升機分別是 TH 型和 TD 型斗式提升機的改型 產(chǎn)品，在結(jié)構(gòu)上有以下顯著特點：（1）傳動裝置中采用了垂直軸減速 器和液力偶合器，結(jié)構(gòu)緊湊，實現(xiàn)了柔性傳動，既能使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，又能 使電機減速器及牽引構(gòu)件得到保護，更能使物料在停機時保持穩(wěn)定狀態(tài)。 （2）采用重錘式張緊裝置，既可實現(xiàn)自動張緊又可保持恒定的張緊力， 避免膠帶打滑或脫鏈，從而保證機器正常運轉(zhuǎn)。 （3）對頭、尾部和中部 機殼全部做了密封處理，物料及粉塵不會外揚，可避免環(huán)境污染。 （4） 該機在下部增設(shè)了料位器和速度控制器，可將控制信號傳入中央控制室 的計算機中，對斗式提升機的運轉(zhuǎn)情況進行監(jiān)控。 我國通用斗式提升機在使用中仍存在一些問題，例如，對于頻繁更 換物料品種的斗式提升機，如何快速清理機座存料和機內(nèi)殘存料；如何 提高配套件（減速器、環(huán)鏈及聯(lián)接環(huán)鉤、鏈輪、牽引膠帶、軸承座等） 的性能和強度，等等。 我國斗式提升機的技術(shù)水平與世界先進水平的差距還相當(dāng)明顯，例 如在材料選擇、制造工藝等方面尚達不到國外先進水平的技術(shù)要求；輸 送能力、提升高度等還相對落后。國外采用鋼繩芯輸送帶作為牽引構(gòu)件， 并采用小型斗式提升機對大型斗式提升機定量供料，使斗式提升機的輸 送能力高達 2000t/h，提升高度達到 350m；我國板鏈斗式提升機的發(fā)展 相對較慢，而在國外尤其是日本、美國等國家制造的板鏈斗式提升機性 能參數(shù)往往超過環(huán)鏈斗式提升機和膠帶斗式提升機，提升高度可達 90m，輸送能力超過 1500t/h，牽引構(gòu)件使用壽命可達 10 年，應(yīng)用范圍 很廣。 對于斗式垂直提升機而言，設(shè)計的主要參數(shù)有粒度、松散密度、溫 度、濕度、粘度、磨琢性、實際輸送量 Q、提升高度 H 等。 第一章 提升機結(jié)構(gòu) 1.1 提升機硬件結(jié)構(gòu) 斗式提升機由上部區(qū)段、中部機殼、下部區(qū)段、驅(qū)動裝置和內(nèi)牽引 件組成(見圖 1)。上部區(qū)段由上部機殼、頭罩、傳動滾筒和傳動鏈輪組 組成；中部機殼與上下部連接，起支撐防護和密封作用，分為標準節(jié)、 非標準節(jié)和帶檢視門的標準節(jié)，有單通道和雙通道兩種形式(其中選雙 通道主要是加強整機的中間節(jié)強度)；下部區(qū)段由下部機殼和拉緊滾子 組或拉緊鏈輪組組成；驅(qū)動裝置由驅(qū)動平臺、電動機、減速器傳動件和 逆止器等組成；內(nèi)牽引件由料斗、橡膠輸送帶或圓環(huán)鏈、套筒滾子鏈等 組成。 圖 1.1 環(huán)鏈斗式提升機的構(gòu)造 1環(huán)鏈；2料斗；3驅(qū)動鏈輪；4機殼頭部；5驅(qū)動裝置； 6中間段；7檢視口（座板） ；8下部機座；9張緊鏈輪；10張緊裝置； 1.2 提升機特點 垂直提升機具有以下特點： 1. 垂直提升機工作時擱板的回程不占用工作節(jié)拍，輸送效率高， 且不受輸送高速的影響。 2. 只能輸送件貨，且物料有最小尺寸的限制。 3. 承載范圍大，最大可達 2000Kg。 4. 與出入口輸送設(shè)備配套使用，使輸送過程實現(xiàn)完全自動化，避 免了人工操作帶來的不穩(wěn)定性。 5. 結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。 6. 安全可靠，易于維護，運行費用低廉，有效降低輸送成本 斗式提升機有兩種裝料型式： (1)掏取式：由料斗在尾部機殼的物料中掏取裝料。對于粉末狀、 粒狀、塊狀的無磨琢性或半磨琢性的散狀物料，由于掏取時不產(chǎn)生很 大的阻力，料斗可以在較高的運動速度，一般為 0.82m/s，所以它通 常和離心式卸料配合應(yīng)用。 (2)流入式：物料直接由進料口流入料斗內(nèi)裝料。對于塊度較大和 磨琢性大的物料；由于挖取阻力很大，故采用裝入法，料斗運動速度 不能太高，通常不超過 1m/s。 斗式提升機的分類有以下幾種： (1)按輸送物料的方向分為：垂直式和傾斜式； (2)按卸載特性分為：離心式、重力式、混合式； (3)按料斗的型式分為：深斗式，淺斗式、鱗板式； (4)按牽引構(gòu)件型式分為：帶式、板鏈式； (5)按工件特性分為：重型、中型、輕型 斗式提升機的規(guī)格是以斗寬表示。目前國產(chǎn) D 型斗式提升機規(guī)格有 D160、D250、D350、D450 四種；HL 型斗式提升機規(guī)格化有 HL300、HL400 兩種；PL 型斗提升機規(guī)格有 PL250、PL350、PL450 三種。 大型斗式提升機寬達 800mm。 據(jù)國外文獻介紹，膠帶提升機的斗寬已達 1250 毫米，輸送量達 1000 噸/時，最大提升高度達 80 米。 斗式提升機的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)比較簡單，可在垂直或傾斜方向上提升 物料，橫斷面尺寸小，因而可節(jié)約占地面積，并可在全封閉的罩殼內(nèi)工 作，減少灰塵對周圍環(huán)境的污染必要時還可把斗式提升機底部插入料堆 中自行取料。 斗式提升機的缺點是：機內(nèi)較易形成粉塵爆炸的條件；對過載較敏 感；斗和鏈易磨損；被輸送的物料受到一定的限制，只宜于輸送粉狀和 中小塊狀的散貨，如糧食、煤、水泥、砂等，但不能在水平方向運送物 料。 斗式提升機是以牽引型式命名的，并以第一主參數(shù)斗寬確定規(guī)格大 小。如機械電子工業(yè)部頒發(fā)的 JB3926-85垂直斗式提升機標準中 TH400 環(huán)鏈斗式提升機（T-提升機的是 Ti、H環(huán)鏈的一并 Huan） ， 斗寬為 400mm。 提升機的結(jié)構(gòu)一般有幾大部分組成：驅(qū)動裝置、出料口、上部區(qū)段、 牽引件、料斗、中部機殼、下部區(qū)段、張緊裝置、進料口、檢視門。 斗式提升機牽引件常用橡膠帶、圓環(huán)鏈、套筒磙子鏈幾種型式，從 而形成了三種基本結(jié)構(gòu)型式。新標準中規(guī)定了 TD 型、TH 型、TB 型三種 結(jié)構(gòu)型式的提升機，將分別替代國內(nèi)原 D 型、HL 型、PL 型三種機型。 除上述定型產(chǎn)品外，NTD 內(nèi)斗式提升機是一種內(nèi)部加料、重力式卸 槽，結(jié)構(gòu)比較新穎的機型。而 ZL 型斗式提升機，DTG 型斗式提升機 （牽引件是膠帶、無底料） ，脫水斗式提升機等，因生產(chǎn)量較少，故不 一一介紹。 1.3 提升機輸送量計算 斗式提升機輸送量是按照填充系數(shù) =1 計算的。所以在選擇提升 機時一定要考慮物料特征，按輸送物料填充系數(shù)計算出實際輸送量，其 計算公式： htaiQ06.3 式中 Q輸送量th； 以 a料斗距離，m；0i 料斗容積，L； v提升速度ms； 填充系數(shù); 物料松散密度， 3m t 物料填充系數(shù)妒見表 1。 表 1.1 不同物料狀態(tài)的填充系數(shù) 粉狀物料 20mm 以下的顆粒狀 物料 20-50mm 以下的塊 狀物料 潮濕輕微黏性粉狀， 小粒狀物料 0.75-0.9 0.7-0.9 0.6-0.8 0.6-0.7 斗式提升機的功率計算式： P=(Po+Ps+Pk)K 式中 Po斗提機的軸功率，kW； Ps挖取功率。kW； Pk空載功率kW； K功率系數(shù)，取 1112。 式中 Q輸送量m3h； 容重，tm3； C軸距，m； g重力加速度，981 ms2 360gCPV 在選擇斗式提升機時，一定要根據(jù)到物料的粒度、堆積密度、溫度、 含水量、黏度、磨琢性等特征以及輸送量、各種機型的提升高度來選型。 圖 1.2 結(jié)構(gòu)簡圖 1上鏈輪；2過渡輪；3主動鏈輪；4連輪； 5貨物；6彈性拖貨機構(gòu)；7下連輪 第二章 技術(shù)要求 2.1 一般技術(shù)要求 2.1.1 提升機應(yīng)符合 JB/T 3926 的要求，并應(yīng)按經(jīng)規(guī)定程序批準 的圖樣和技術(shù)文件制造。 2.1.2 焊接件在焊接前應(yīng)清除表面的污物，焊縫應(yīng)緊密、均勻，不 得有未焊透、未熔合、咬肉、燒傷等缺陷，焊縫外觀不得有裂紋、夾渣、 氣孔。 2.1.3 鑄件應(yīng)符合 GB/T 1348、GB/T 9439、GB/T 11352 的規(guī)定。 2.1.4 鍛件不應(yīng)有夾層、折疊、裂紋、鍛傷、結(jié)疤、夾渣等缺陷。 2.2 主要零部件的技術(shù)要求 2.2.1 鑄造鏈輪應(yīng)進行消除內(nèi)應(yīng)力處理，內(nèi)孔及工作表面不得有砂 眼，其余表面經(jīng)加工或清砂后，砂眼深度和最大面積不大于表 1 規(guī)定時， 可不焊補；砂眼面積大于表 1 規(guī)定，而小于表面積的 5%時，應(yīng)予以填 料修補。 表 2.1（JB/T 3926.2-1999） 沙眼處鑄件壁厚 沙眼深度 沙眼最大面積 mm mm2 沙眼個數(shù) 15 18 4 3 15 2 5 3 2.2.2 鑄造鏈輪輪輻上的氣孔或砂眼，深度不得大于輪輻厚度的 1/10，面積不得大于深度平方的 2 倍，每個輪輻上只允許有一處砂眼， 每個鏈輪只允許有兩處砂眼。 2.2.3 傳動滾筒表面應(yīng)光滑，不得有影響使用性能的裂紋、凹坑、 焊接不良及其他缺陷。 2.2.4 傳動滾筒外徑對軸線的全跳動應(yīng)按 GB/T 1184 中 9 級的規(guī) 定；滾筒壁厚差和最小壁厚應(yīng)符合表 2 的規(guī)定。 表 2.2 壁 厚 b 68 812 1216 壁 厚 差 1.5 2 2.5 最小壁厚 b 1 2.2.5 拉緊滾筒外徑上扁鋼對稱中心線相對于軸線的角度偏差不大 于 0.5。 2.2.6 雙列套筒滾子鏈傳動的鏈輪應(yīng)符合下列要求： a) 弦節(jié)距尺寸公差為 Js12； b) 根圓尺寸公差為 h11； c) 軸孔尺寸公差為 H8； d) 根圓及齒側(cè)平面對孔軸線的圓跳動及端面圓跳動為 0.001d 根 +0.1mm(d 根為根圓直徑)； e) 鍵槽兩側(cè)面對齒形對稱中心平面的對稱度應(yīng)按 GB/T 1184 中 11 級規(guī)定； f) 齒形表面熱處理硬度 4548HRC，硬化層不小于 2mm。 2.2.7 圓環(huán)鏈的技術(shù)要求應(yīng)符合 MT/T 36 的規(guī)定。 2.2.8 套筒滾子鏈應(yīng)符合下列要求： a) 鏈條在測量力為破斷載荷的 1/50，測量長度不小于 3000mm 時 的極限偏差為 0.25 ； b) 鏈條節(jié)距尺寸公差為 Js12； c) 鏈條破斷載荷應(yīng)滿足 JB/T 3926.1 的要求； d) 銷軸的表面熱處理硬度為 5055HRC； e) 套筒的表面熱處理硬度為 4550HRC； f) 滾子的整體熱處理硬度為 4045HRC； g) 內(nèi)、外鏈板表面平面度應(yīng)按 GB/T 1184 中 12 級的規(guī)定。 2.2.9 尼龍心橡膠運輸帶的徑向扯斷強度不小于 2kN/ (cm層)， 徑向扯斷伸長率不得超過 25%；普通 橡膠運輸帶的徑向扯斷強度應(yīng)不小于 560N/ (cm層)，徑向扯斷 伸長率不得超過 20%。 2.2.10 提升機的機殼應(yīng)符合下列要求： a) 每節(jié)機殼表面平面度應(yīng)符合表 3 的規(guī)定； 表 2.3（JB/T 3926.2-1999） 提升機規(guī)格 100250 315500 6301000 平 面 度 10（+） 12（ +） 15（+) b) 機殼上、下法蘭面平行度應(yīng)符合 GB/T 1184 中 12 級的規(guī)定； c) 機殼高度尺寸公差為 h13； d) 機殼中心線對法蘭的垂直度應(yīng)符合 GB/T 1184 中 12 級的規(guī)定； e) 法蘭面相鄰螺栓孔間距偏差為0.8mm，累積偏差為1.5mm。 2.3 安裝技術(shù)要求 2.3.1 上、下鏈輪（滾筒）組裝配后，用手轉(zhuǎn)動應(yīng)輕便靈活。 2.3.2 拉緊裝置調(diào)整應(yīng)靈活，在牽引件安裝和調(diào)整好后，未被利用 的行程應(yīng)不小于全行程的 50%。 2.3.3 提升機牽引膠帶接頭處徑向承載能力應(yīng)不低于膠帶徑向扯斷 強度。 2.3.4 整機安裝應(yīng)符合下列要求： a) 主軸對水平面的平行度為 0.3/1000； b) 主軸與驅(qū)動裝置低速軸的同軸度應(yīng)符合 GB/T 1184 中 9 級的規(guī) 定； c) 單鏈、膠帶提升機上、下軸安裝要求（見圖 1、圖 2）應(yīng)符合表 4 的規(guī)定（B 為機殼內(nèi)大可測距離） 表 2.4 測 量 部 位 公 差 值 mm | A1A2 | 4 6 | B1B2 | 6 9 d) 雙鏈提升機上、下軸安裝要求（見圖 3）應(yīng)符合表 5 的規(guī)定； 表 2.5 公 差 值 mm測 量 部 位 H20m H2040m B1 B2 3 5 | A1A2 | | A0A1 | | A0A2 | 4 6 a b 圖 2.1 a 單鏈提升機 b 雙鏈提升機 e) 機殼垂直度和扭曲度（見圖 4）應(yīng)符合表 6 的規(guī)定 表 2.6 公 差 值 mm測 量 部 位 H2440m | A1A2 | | B1B2 | 5 7 8 2.4 牽引件技術(shù)要求 2.4.1 空載試運轉(zhuǎn)要求 a) 牽引件應(yīng)運轉(zhuǎn)正常，無卡鏈、跳鏈、打滑、偏移現(xiàn)象；雙列套 筒滾子鏈提升機的兩根鏈條應(yīng)同時進入嚙合； b) 機器運轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)、可靠，緊固件無松動現(xiàn)象； c) 運轉(zhuǎn) 2h 后，軸承溫升不大于 60，潤滑密封性能良好； d) 減速器無滲油，無沖擊聲，聯(lián)軸器安全可靠； e) 電器設(shè)備安裝可靠；空載功率應(yīng)不超過額定功率的 30%。 2.4.2 負載試運轉(zhuǎn)要求 a) 提升機在滿足設(shè)計要求的條件下工作正常，最大輸送量應(yīng)達到 設(shè)計要求； b) 卸料情況良好，無顯著回料現(xiàn)象； c) 滿載運轉(zhuǎn)時，牽引件應(yīng)不打滑，電動機應(yīng)不超載； d) 電器控制可靠，電動機、減速器、逆止器運轉(zhuǎn)平穩(wěn)； e) 在距離提升機 5m 處，噪聲不超過 85dB(A)。 第三章 料斗設(shè)計 料斗是提升機的承載構(gòu)件，通常是用厚度 =26mm 的鋼板焊接或沖 壓而制成的。為了減少料斗邊唇的磨損，常在料斗邊唇外焊上一條附加 的斗邊。垂直提升機在滿足設(shè)計要求的條件下正常工作，最大輸送量應(yīng) 達到設(shè)計要求；且卸料情況良好，無顯著回料現(xiàn)象；在滿載運轉(zhuǎn)時，牽 引件應(yīng)不打滑，電動機應(yīng)不超載；電器控制應(yīng)可靠，電動機、減速器、 逆止器運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。因此提升機是否能實現(xiàn)設(shè)計的輸送量，是提升機設(shè)計 成功與否的最直接體現(xiàn)。斗式垂直提升機依靠環(huán)繞在頭，底輪上的牽引 構(gòu)件做連續(xù)運動。通過固定在牽引構(gòu)件上的料斗往復(fù)裝料，提升，卸料 完成整個輸送過程。實現(xiàn)對物料的運送和提升整個過程分為裝料過程， 運輸提升過程和卸料過程三個階段。裝料過程的裝載量決定了提升的輸 送量，提升過程的平穩(wěn)程度決定物料的損失程度，而卸載過程決定了物 料的卸空程度和運輸消耗。合格的提升機應(yīng)該是實現(xiàn)對物料的“裝滿， 升穩(wěn)，卸凈。 ”提高生產(chǎn)能力，減小過程中的無用消耗。 設(shè)提升機料斗的容積為 i0斗內(nèi)盛裝的物料實際容積為 i0 為小于 1 的填充系數(shù)，則單位長度的載荷量為： 公斤/米 式中 斗的容積，升；0i 斗距，米0a 物料容重，噸 /米 3； 0qai 填充系數(shù) 0.70.8 。 輸送能力大小決定于線載荷（單位長度上物料重量）和提升速度， 其計算按下式確定： 秒千 克 / qvQ v斗式提升機運行速度，米/秒。 3.1 提升機料斗選用原則 斗式提升機選用原則根據(jù)料斗型式根據(jù)物料的濕度、粘度選擇。 淺料斗的前壁斜度大而深度小，適用于運送潮濕和流散性不良的物 料。深料斗的前壁斜度小而深度大，適用于運送干燥且流散性好的物料。 這 2 種料斗用在料斗呈稀疏布置的斗式提升機中。對于有導(dǎo)向邊的料斗， 由于當(dāng)它繞過上滾筒時，前面料斗的 2 導(dǎo)向側(cè)邊即為后面料斗的卸載導(dǎo) 槽，故適用于運送沉重的及有磨損性的物料，這種料斗用在料斗作密集 布置的斗式提升機中。 圖 3.1 裝載斗型號 a、深斗 b、淺斗 c、導(dǎo)向斗 圖 3.2 料斗與環(huán)鏈 3.2 對于裝料過程的改進 裝料過程的裝載量將直接影響提升機的輸送能力。設(shè)定一個裝載系 數(shù)來判別整個裝料工作的質(zhì)量。那么有著很多的因素影響著裝載系數(shù)的 大小。如：料斗的樣式，機座的裝料形式，牽引構(gòu)件的線速度和物料的 物理表現(xiàn)特性等等。 其中對于料斗的樣式和裝料形式可以做改動，以滿足提升裝料能力 的要求。料斗的裝料方式有兩種：一種是順向進料，一種是逆向進料。 其中順向進料是采用加料方向和料斗的運動方向相一致的方式。這種方 式進料時，物料進入機座會先碰到料斗的背面，因此物料和料斗相遇時 不能直接進料，只有當(dāng)料斗將物料向前推移時才開始裝料。逆向進料是 采用加料方向和料斗運動方向相反的方式，當(dāng)物料從進料口進入機座時 與料斗迎面相遇，直接流入料斗，較大的提高了提升機的裝載系數(shù)，減 少機座內(nèi)的物料積余，減輕了料斗在機座內(nèi)推移積余物料的阻力。相較 于順向進料，逆向進料更利于物料的裝載，提高了裝載系數(shù)，減小了料 斗運動的阻力和消耗。 采用逆向進料時，應(yīng)降低料口的高度，使之低于張緊輪的水平軸線， 縮小物料在機座內(nèi)從進料口到北料斗推移質(zhì)裝料點的距離。增加料斗直 接進料的機會。進料口要低于張緊輪的水平軸線。 3.3 對料斗提升過程中的改進 牽引構(gòu)件種類根據(jù)提升高度、物料溫度選擇。帶式斗式提升機具有 成本低、質(zhì)量較小，可使用較高的速度、工作平穩(wěn)且噪聲小等優(yōu)點，故 應(yīng)用較為廣泛。但是，由于膠帶強度較低，料斗在膠帶上的固定處為薄 弱環(huán)節(jié)，所以其提升高度一般都不大，被運物料的種類也受到限制。鏈 式斗式提升機卻相反，它允許有較大的提升高度，可以提升塊度較大和 溫度較高的物料。但是，鏈傳動會產(chǎn)生動載荷。 料斗在提升過程中應(yīng)盡量要求料斗在過程中的平穩(wěn)，如果不能穩(wěn)升， 就會出現(xiàn)撒料現(xiàn)象，造成生產(chǎn)效率的降低，增加功率消耗。實踐證明引 起撒料的原因有以下三種：料斗在提升過程中的振動，料斗在整個過程 所產(chǎn)生的扭矩以及其他的原因。 料斗在提升過程中由于自身原因或者環(huán)境原因引起料斗的振動使得 料斗中的物料撒落回機座，造成生產(chǎn)效率的下降。料斗在提升過程中振 動時間越長，振動的頻率越高，振動的幅度越大。所造成的損失則越大。 料斗的振動可能源于提升機上轉(zhuǎn)動部件的重心與旋轉(zhuǎn)中心不重合， 形成慣性振動。當(dāng)機械慣性振動頻率與其固有頻率相同時，又會引起較 大振幅的共振，引起牽引件的大幅度擺動，造成料斗的振動，造成大量 的撒料。在設(shè)計安裝時，應(yīng)使提升機的頭，底座的重心和其旋轉(zhuǎn)中心重 合，而不會產(chǎn)生慣性振動。在提升機中加上隔振裝置橡膠墊和 彈簧。 料斗以一個側(cè)面固定在牽引構(gòu)件上。料斗在自身和料斗內(nèi)的物料重 力作用下，會對牽引構(gòu)件產(chǎn)生一個力矩使料斗產(chǎn)生一個偏轉(zhuǎn)角度，如果 偏轉(zhuǎn)角過大，將會造成撒料現(xiàn)象。同時在提升過程中產(chǎn)生搖擺現(xiàn)象。如 果擺幅過大會造成料斗與提升機外殼的相碰，對料斗造成破壞。 圖 3.3 料斗扭矩受力圖 料斗尺寸:料斗在提升過程中必定會發(fā)生偏斜和搖擺。所以要將 料斗的扭轉(zhuǎn)角 和料斗的擺幅限定在一定的范圍內(nèi)。為了滿足料斗在提 升過程中的平穩(wěn)提升，需要將扭轉(zhuǎn)角 限制在 20。 以 O為支點列出平衡方程： nS _ 料斗下端牽引構(gòu)件張力; G _ 料斗與斗內(nèi)料的重量； e 料斗與斗內(nèi)物料重量的重心到料斗上端牽引構(gòu)件張 力作用線的距離，也就是料斗的重心偏距 e=（ 4 13 ）A； A 料斗的凸度； h 料斗全高：2 料斗安裝孔高度； r 料斗底圓半徑； 1h 料斗后壁底端到安裝孔的高度； _ 料斗扭轉(zhuǎn)角度單位； g _ 重力加速度； 降低牽引件最小張力可以降低料斗跨度 A，且安裝孔不易過高，料 斗不易過高過陡，盡量采用輕質(zhì)材料，降低料斗的重量。牽引構(gòu)件接口 須平滑緊湊，避免接口不平或傾斜。 頭輪和底輪安裝不正主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 一是頭輪和底輪在水平面方向上不平行；二是頭輪和，底輪的兩軸 線不在同一垂直平面內(nèi)；三是頭輪和底輪在鉛垂方向上不平行。此時料 斗帶跑偏，易引起料斗與機筒的撞走。這時應(yīng)立即停機，重新進行安裝、 調(diào)整，確保頭輪和底輪各方法的安裝精度 料斗帶接頭不正是指料斗帶結(jié)合后，料斗帶邊緣線不在同一直線上。 造成輸送帶兩端的長度不相等，這樣，輸送帶兩端的松緊程度和張力不 一樣。帶向緊的一端側(cè)向移動，造成撒料、料斗盛料不充分、卸料不徹 底等情況，使生產(chǎn)率下降。嚴重時還會造成料斗帶卡邊、撕裂。這時應(yīng) 停機，重新修正、連接接頭，確保料斗帶邊緣線位于同一直線。 3.4 料斗在卸料過程中的改進 卸料特性根據(jù)物料特性、運行速度、牽引構(gòu)件種類選擇。離心式卸 料適用于運送流散性好的粉狀、顆粒狀和小塊狀物料，適用于料斗稀疏 布置的高速提升機，而且主要是帶式的。鏈式提升機較少采用離心式卸 料。采用離心式卸料，料斗的運行速度通常取為 1-2m/s，目前已可選 用至 5m/s。重力式卸料適用于運送塊狀的、沉重的、磨琢性大的物料， 并適用于料斗作連續(xù)布置的垂直或傾斜斗式提升機。料斗運行速度一般 取為 0.4-0.6m/s 需配用有導(dǎo)向邊的料斗。離心) 重力式（混合式）卸 料的適用范圍介于上述兩者之間，常用于運送流散性不良的粉狀及含水 分物料，運行速度為 0.6-0.8m/s。 卸料過程中料斗提升到機頭的驅(qū)動輪時，繞驅(qū)動輪作回轉(zhuǎn)運動。根 據(jù)驅(qū)動輪直徑和轉(zhuǎn)速的不同可以將卸料方式分為三種：離心卸料，重力 卸料和混合卸料。 料斗在驅(qū)動輪上會受到離心力和重力的作用重力與離心力的合力大 小和方向隨著料斗的回轉(zhuǎn)速度變動而變動。合力的反向延長線總是與頭 輪垂直中心線交于一點，即極點。從極點到頭輪水平中心線的距離稱為 極距。極距僅與驅(qū)動輪或鏈輪轉(zhuǎn)速有關(guān)。根據(jù)物料的不同特性和提升機 的提升速度可以選擇不同的卸料方式。當(dāng)輸送流動性較好的顆粒狀物料 時多采用離心式卸料方式，速度一般在 1.5-3m/s，輸送水分較高，黏 性大，流動性不好的物料或塊狀物料時刻采用重力式卸料方式。通用性 提升機更多的采用混合卸料方式。在使用時應(yīng)根據(jù)物料的不同特性和傳 輸速度需求的不同適當(dāng)控制提升機的運動速度。 第四章 零散部件設(shè)計改進 4.1 通風(fēng)口 在斗式提升機頭部和底部應(yīng)設(shè)有吸風(fēng)管和通風(fēng)口。以保證斗式提升 機在卸料和進料過程中不會形成負壓和粉塵外溢。一臺制作精良的輸送 設(shè)備。它的密封必須可靠。但良好的密封在物料卸料和進料過程中就必 然會產(chǎn)生壓力差，造成進料和卸料困難。通風(fēng)口使斗式提升機內(nèi)部壓力 與外界壓力基本相等。適當(dāng)?shù)奈L(fēng)避免粉塵從通風(fēng)處溢出，避免浪費和 清潔環(huán)境 4.2 防逆轉(zhuǎn)裝置 在斗式提升機的機頭部裝有防逆轉(zhuǎn)裝置。在斗式提升枧工作中動力 突然中斷時，反轉(zhuǎn)對于斗式提升機是很危險的。斗式提升機在提升過程 中，其一側(cè)是盛滿物料的上行畚斗。另一側(cè)是卸完物料的下行空畚斗。 動力中斷后，斗式提升機由于重力作用必發(fā)生逆轉(zhuǎn)。物料隨著畚斗的反 轉(zhuǎn)被卸到斗式提升機的底部，直至堆滿后卡住畚斗。由于反轉(zhuǎn)是一個加 速的運動，而后又被突然卡住，很容易扯掉畚斗，使皮帶損壞，甚至斷 裂。另外斗式提升機底部堆滿物料。也使斗式提升機無法啟動。防逆轉(zhuǎn) 可采用棘輪機構(gòu)。 圖 4.1 棘輪機構(gòu) 4.3 設(shè)置防滑主動輪 在斗式提升機的主動輪表面鉚接或粘接防滑、抗(耐)磨橡膠布，能 有效提高主動輪與皮帶問的摩擦系數(shù)，防止皮帶打滑，提高提升效率。 如果主動輪表面過于光滑。就需過分張緊皮帶，來保證提升機的正常工 作，皮帶就會受到過大的張緊力而降低皮帶的使用壽命。 4.4 提升帶的速度 單位時間內(nèi)經(jīng)過喂料區(qū)域的畚斗數(shù)量與畚斗帶速成正比。因此，斗 式提升機的產(chǎn)量通常隨帶速增加而提高，但畚斗帶速過高，裝滿系數(shù)反 而會快速下降，使斗式提升機產(chǎn)量下降。這是因為帶速過高時，畚斗穿 越喂料區(qū)域的時間較短即畚斗舀取或充料時間顯著變短，進入畚斗的 物料遠未裝滿時畚斗就已穿過喂料區(qū)域完成了裝料，使畚斗裝滿系數(shù) 下降很快；當(dāng)帶速很高時，高速運動的畚斗幾乎形成一個面。使物料幾 乎不能進入畚斗，其裝滿系數(shù)接近零，因此提升帶的速度慢時，畚斗內(nèi) 的物料裝滿系數(shù)大。 4.5 進料流速 進料流速及流量是影響裝滿系數(shù)的決定因素之一。有的提升機在進 料口處裝有進料插板，用以調(diào)節(jié)進料 El 的截面積：有的提升機裝有進 料緩沖裝置，用以調(diào)節(jié)進料流量。對于一般情況而言，提高進料流速有 利于提高裝滿系數(shù)，但如果進料流速太快，物料對畚斗的沖擊增大。導(dǎo) 致落入畚斗的物料濺起、灑落，反而使畚斗裝滿系數(shù)降低。進料流速及 流量應(yīng)視提升帶速度、進料方式、物料類型等條件合理確定 4.6 轉(zhuǎn)速監(jiān)控裝置 在斗式提升機的被動輪部分裝備速度傳感器。傳感器產(chǎn)生電壓或電 流信號，通過儀表可設(shè)定最高和最低轉(zhuǎn)速。當(dāng)斗式提升機的轉(zhuǎn)速超出了 設(shè)定范圍，經(jīng)過一段延時時間，如果轉(zhuǎn)速為下降至設(shè)定范圍，機器會自 動報警，并自動斷開空氣開關(guān)，有效保護斗式提升機的正常工作。 4.7 選用優(yōu)質(zhì)傳送帶或傳動鏈 選用質(zhì)量優(yōu)良的傳動帶和傳動鏈會有效的提高生產(chǎn)效率。并且可以 大大降低斗式提升機的事故發(fā)生率。 4.8 擋料板 在斗式提升機的上部卸料處安裝擋料板可以有效的房子物料倒流而 流回提升機底部。擋料板應(yīng)使用橡膠等耐磨又有一定韌性的橡膠材料制 成。擋料板與料斗的距離應(yīng)在 15mm 左右。 4.9 料斗的間距 合理設(shè)定料斗間距離和料斗數(shù)量可以改善斗式提升機的工作能力和 電機功率利用率。 4.10 牽引件 斗式提升機的牽引件常采用膠帶或鏈條。膠帶斗式提升機的優(yōu)點是： 成本低，自重較小，工作平穩(wěn)無噪聲，可采用較高的運行速度，生產(chǎn)效 率較高，磨損較??；主要缺點是：料斗在膠帶上的固定較弱，因為是用 摩擦傳遞牽引力，需要有較大的初張力。環(huán)鏈作為較為常用的一種牽引 件，它的結(jié)構(gòu)和制造比較簡單，與料斗的連接也很牢固。但環(huán)鏈相互接 觸處易磨損，降低鏈的強度，運行不夠平穩(wěn)。 本設(shè)計采用環(huán)鏈作為牽引構(gòu)件，提升機的牽引構(gòu)件是鍛造環(huán)鏈。 鍛造環(huán)鏈由 3 號圓鋼鍛制而成，我國目前定型的環(huán)鏈節(jié)距為 50mm、64mm、86mm、92mm 等，如圖所示：環(huán)鏈與料斗的連接采用鏈環(huán) 鉤，當(dāng)料斗的寬度為 160250mm 時，只用一根牽引鏈條，當(dāng)料斗的寬度 為 300630mm 時，則用兩根牽引鏈條。 圖 4.2 鍛造環(huán)鏈 4.11 驅(qū)動裝置 提升機的驅(qū)動鏈輪裝設(shè)在提升機的上部卸料處。在傳統(tǒng)的 TH 型斗 式提升機驅(qū)動裝置中的傳動部分除減速器外，配有開式齒輪或皮帶輪等 傳動裝置。而在 THG 型斗式提升機中則配用垂直軸減速器等傳動裝置， 這樣可以使傳動裝置被更為緊湊的布置。 環(huán)鏈式斗式提升機的驅(qū)動鏈輪和環(huán)鏈之間是通過摩擦傳動的。因此 鏈輪只有槽而無齒，傳統(tǒng)的驅(qū)動鏈輪和軸的結(jié)構(gòu)如圖： 圖 4.3 驅(qū)動鏈輪裝置圖 1驅(qū)動鏈輪；2軸；3密封裝置；4軸承 圖 4.4 先進驅(qū)動鏈輪裝置 1光軸；2組合式鏈輪；3帶座球軸承；4帳套 4.12 張緊裝置 在斗式提升機的機殼下部設(shè)有張緊裝置。 張緊裝置有螺旋式、彈簧式及重錘式三種，以螺旋式最常采用，其 結(jié)構(gòu)與帶式輸送機張緊裝置相同。張緊裝置安裝在張緊滾筒（或張緊鏈 輪）軸的軸承座上，并連接在提升機外罩下部的側(cè)壁上。張緊裝置的行 程在 200500mm 范圍內(nèi)。 裝載方式 掏取式 卸載方式 重力式 、混合式 牽引件 雙條礦用高強度圓環(huán)鏈 單個鏈環(huán)節(jié)距 P=64mm 料斗 深型料斗 驅(qū)動輪 組合式鏈輪 驅(qū)動軸 光軸 軸承 帶座外球面磙子軸承 電機 （待計算） 減速器 垂直軸減速器 張緊裝置 重錘式張緊裝置 表 4.1 斗式提升機設(shè)計方案總覽 第五章 斗式提升機的設(shè)計計算 5.1 基本設(shè)計參數(shù) 料斗寬度：B=1250mm； 斗式提升機的規(guī)格是以料斗的寬度（mm）表示。據(jù)此本次設(shè)計的 THG 型斗式提升機型號即為 THG1250. 5.2 使用要求 提升物料（碎石）：容重 =1.4t/m3 、粒度 d20mm、松散密 度 =1.35t/m3。 提升高度 H=20m； 提升能力 Q800t/h； 工作環(huán)境：室內(nèi)使用； 連續(xù)生產(chǎn)：每天工作 10 小時，一年工作 360 天 表 5.1 THG 型斗式提升機的主要技術(shù)性能 THG 250 THG 315 THG 400 THG 500 THG 630 THG 800 THG 1000 THG 1250斗提機型號 sh zh sh zh sh zh sh zh sh zh sh zh sh Zh sh zh 輸送量 Q， m3/h 70 45 100 74 1601202101603502504753457155201120 810 容量，L 6.5 4.6 10 7.4 16 12 25 19 40 29 64 47 102 74 161117 料斗 斗距，mm 336 378 420 480 546 630 756 756 每米長度牽引鏈條及料斗 重,Kg/m 33.4 43.25 60.9 79.6 88.66 107 150 187.6 料斗運行速度 v,m/s 1.04 1.04 1.17 1.17 1.32 1.31 1.47 1.47 提升高度 Hmax,m 60 75 60 75 60 75 60 75 60 75 55 70 55 70 40 55 5.3 設(shè)計目標 要求提升機能將物料直徑大于 20mm 的碎石，以不低于 800 噸/小時 的實際輸送量，提升到 20m 的高度。 5.4 參照數(shù)據(jù) 依照表 2-1 THG 型斗式提升機的主要技術(shù)性能對應(yīng)查得斗提機型號 為 THG 1250 的斗式提升機，具有以下性能參數(shù)： 輸送量 Q=1120m3/h，料為 sh，容量 i=102L，斗距 a=756mm，每米 長度牽引鏈條及料斗重 q=187.6Kg/m，料斗運行速度 v=1.47m/s, H max=40m 。 5.5 輸送能力的推導(dǎo) 設(shè)提升機料斗的容積為 升，斗內(nèi)盛裝的物料實際容積為 升，0i 0i 為小于 1 的填充系數(shù)，則單位長度的載荷量為： 公斤/米 式中 斗的容積，升；0i 斗距，米0a 物料容重，噸 /米 3； 填充系數(shù) 0.70.8 。 關(guān)于填充系數(shù)的選取可在建材機械設(shè)備表 15-10 中取得。對應(yīng) 小顆粒的或小塊的磨硺性小的物料，填充系數(shù) 取 0.75。 輸送能力大小決定于線載荷（單位長度上物料重量）和提升速度， 其計算按下式確定： 秒千 克 / qvQ 或?qū)⑹酱氲茫?0qai 小 時噸 / ai6.30Q小 時噸 / 3.6qv10 式中 v斗式提升機運行速度，米/秒。 由于供料不均勻，計算生產(chǎn)率應(yīng)大于平均的實際生產(chǎn)率 ，即：實Q 噸 /小時 K Q實 式中 K供料不均勻系數(shù)，取 1.21.6 。 套用 THG 型斗式提升機的主要技術(shù)性能：斗距 a=756 毫米，斗速 v=1.47 米/秒，即知確定料斗斗容后即可求得提升機的輸送能力。 5.6 料斗的計算 在向前的章節(jié)中，我們已經(jīng)結(jié)合被輸送物料的特性及物料的裝卸方 式將本 THG1250 所采用的料斗定為深斗。 而料斗的尺寸規(guī)格與提升機的輸送能力有關(guān)，由上述輸送能力計算 公式得： 小 時噸 / 6.3Qai0 又由式推得，計算生產(chǎn)率 小 時噸實 / K 將 ht80實Q，K=1.4 代入（4-6） 即有： ht1204.ht80Q 將其與 =1.4 噸/米 3， =0.75，v=1.47 米/秒， =0.756 米一并0a 代入中 則有： Li1520 將其進一步取整，選取 Li160 5.7 核算輸送能力 在選取 Li160的料斗后，對提升機的輸送能力進行核算： 則有： htQ183 顯然其遠遠大于實際生產(chǎn)率，故可以滿足生產(chǎn)條件。 5.8 運行阻力計算 按連續(xù)輸送機逐點張力計算法進行計算： 47.15.041756.0 ai.30 04.175.632 .78i0 .ai0 sinco012 gLqS (N) 式中： 2尾輪趨入點張力，N； 1S 初張力，取 1S=30000N； 0q每米長度牽引鏈條及料斗重,Kg/m； L斗提機的傾斜長度，m； 阻力系數(shù)， =0.10.2； 水平傾角， =0 ； 3S與牽引機構(gòu)的型式有關(guān)，對于鏈條牽引的斗式提升機按 CqgSS2231.0 計算。 式中： 3S尾輪奔高點張力，N; C掏取系數(shù)，C=6； q每米長度上物料質(zhì)量，kg/m。 sinco034 gLqS 式中： 驅(qū)動輪趨入點張力，N。 5.9 電動機的選取 5.9.1 斗提機軸功率計算 KSPcgQP3600 式中 0P斗提機軸功率，KW； c斗提機的軸距，m； S挖取料功率，kw； KP斗提機空載功率，kw。0 =84.3kw 5.9.2 斗提機功率計算 0P 式中 傳動總效率， 21； 1減速機傳動效率； 2鏈輪傳動效率， 2=0.93. 得： P=102kw 查 THG 型斗提機驅(qū)動裝置配置圖，選 Y280M-6 電動機，電機功率 552kw，滿載轉(zhuǎn)速 n=980 r/min 。 5.10 減速器的選取 查減速器選用手冊 ，選用 ZSY450 型電機。傳動比 i=90，功率 p=130kw。 5.11 驅(qū)動軸設(shè)計及附件的選擇 5.11.1 軸的材料及熱處理 斗式提升機驅(qū)動軸主要承受高扭矩，高彎矩，是提升機中最重要的 零件之一，故軸的材料選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 5.11.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）初步計算軸的直徑 參照文獻中關(guān)于軸的設(shè)計部分，根據(jù)軸的承載情況，選擇扭轉(zhuǎn)強度 計算法來計算軸的直徑。 3min/PAd 式中 A系數(shù)，此處取 120， P電動機功率，Kw n軸的轉(zhuǎn)速，r/min, 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式 3-4 可得 md3.259.1023min 因為軸端裝聯(lián)軸器需要開鍵槽，會削弱軸的強度，故將軸徑增加 4%5%，取軸的直徑為 260mm。 2）各軸段直徑的確定 如圖 3-1 所示，軸段與減速機空心輸出軸套裝配，并且在接近軸 段處裝有毛氈彌封圈，故直徑 d1=260mm。軸段和軸段上安裝軸 承，其內(nèi)徑 d=275mm，故軸段的直徑 d2= d8=275mm。軸段和軸段 的直徑為軸承的安裝尺寸，查有關(guān)手冊，取 d3= d7=285mm。軸段和 軸段上安裝驅(qū)動鏈輪，考慮到軸段與軸段中間的截面承受的彎矩 最大，故在直徑上有所增加，現(xiàn)暫定 d4= d6=290mm。軸段考慮滾筒 便于安裝拆卸，直徑略比軸段和軸段的直徑小，取 d5=320mm。 圖 5.1 驅(qū)動軸示意圖 3）各軸段長度的確定 軸段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關(guān)安裝尺寸要求，現(xiàn)暫取 l1=280mm。 軸段與軸段上安裝軸承，其長度決定于軸承的安裝尺寸，故取 l2=l8=300mm。軸段和軸段的長度主要根據(jù)兩軸承之間的距離和滾 筒在軸向上的安裝尺寸來定?？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 1500mm，則可以暫 取 l3=l7=300mm。軸段、的長度要和驅(qū)動鏈輪一并設(shè)計，現(xiàn)暫 定 l4=l6=250mm，l5=100mm，驅(qū)動軸總長為 2080mm。 4) 軸上零件的固定 考慮到軸段、處鍵傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，故軸段與聯(lián)軸器的 配合選用 k6；軸段、與驅(qū)動鏈輪的配合選用 r6；軸段、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，分別為鍵 6332 GB1096-1996 及鍵 7036 GB1096-1996。 5) 軸上倒角及圓角 軸端倒角 245，安裝鏈輪的軸段倒角為 2.545，倒圓角為 R1.5mm，為方便加工，其它軸肩圓角半徑均取為 0.5mm。 3.4.3 軸的強度校核計算 1）軸的受力分析及彎扭矩圖 5.2 所示 圖 5.2 軸的受力分析及彎扭矩圖 2）計算支承反力 由于軸在水平面上不受力， 故 F R1H=FR2H=0 在豎直面上 NGFtt 32121 105.81026.1873預(yù) 式中： 同一時刻提升機上行料斗中物料重量；1 環(huán)鏈預(yù)緊力（平均每米長度牽引構(gòu)件重量，預(yù)F 187.6kg/m） ； 牽引構(gòu)件重量（10000N） 。 2G KNFFttVR67.4235.82121 m04671 LM 9365.10953T 3） 按彎扭合成強度條件計算如下： 很顯然 b-b 截面為危險截面。 由于彎曲應(yīng)力 為對稱循環(huán)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 為靜應(yīng)力，則 =0.7b pa35pa7.431-22e MWTM 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： pa5.182604.33a MWb 應(yīng)力幅： pa5.18ab 平均應(yīng)力： Map0m 切應(yīng)力： pa28614.3953TMW Tma 安全系數(shù)： 1025.183.0S1 maK 4.105.1489.061 ma 2.72S 許用安全系數(shù) 顯然 S , 故 bb 剖面安全。，5.13S 以上計算表明，軸的彎扭合成強度和疲勞強度是足夠的。 3.4.4 軸承選用 1） 軸承選型 考慮驅(qū)動軸在的較大彎矩作用下會產(chǎn)生彎曲變形，且不易與減速機 嚴格保證同心，故選用承載能力大并有自動調(diào)心功能的調(diào)心球軸承軸承。 其基本參數(shù)如表 3-2。 2） 工作情況分析及壽命計算 提升機驅(qū)動軸軸承主要承受徑向載荷，軸向載荷很小并可以忽略中 等沖擊。其當(dāng)量動載荷為： KNFfPRp8.63.4251 式中： 載荷系數(shù)，中等沖擊取 1.21.8。pf 其壽命為： hPCnLrh 27518.6319.071670 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 27521 小時。 表 5.2 軸承基本參數(shù) 基本尺寸 /mm 額定載荷 /KN d D B rCor 275 320 80 152 63.5 3.4.5 驅(qū)動鏈輪鍵的設(shè)計校核 由 驅(qū) 動 鏈 輪 軸 的 直 徑 d為 290mm， 文 獻 機 械 設(shè) 計 手 冊 ，由表 9-4可 知 ， 應(yīng) 取 鍵 的 寬 b=70mm， 高 度 h=36 mm的 普 通 平 鍵 ， 鍵 的 材 料 應(yīng) 選 45鋼 ， 由 于 鍵 所 受 載 荷 性 質(zhì) 為 輕 微 沖 擊 ， 由 表 9-3可 知 c=110 MP， =90 MP， 鍵 連 接 工 作 面 的 強 度 校 核 如 下 ： padklTc 870236905 c Mpadblc 6.2785 式 中 ： T 傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 （ ）mN d 軸的直徑 （mm） l鍵的工作長度，A 型（mm） ，l=L-b(mm)，b 為鍵的寬度。 5.12 殼體的設(shè)計 查運輸機械設(shè)計選用手冊表 14-61 提升高度 H=20.64m，斗提機高度為 23.74m，鏈斗組數(shù)量 68， 輪廓高度 L= 26.72，重量（不含傳動裝置）32914kg。 查表 14-50 THG 型斗提機輪廓尺寸 H=20 m t=756mm A=2751mm C=2854mm P=1059mm E=2600mm 查表 14-51 THG 型斗提機安裝尺寸(mm) B=1250 Q=1145 a=710 u1=35 D=1250 R1=2173 u=60 n1=3 F=1550 T=3505 a1=200 a2=90 G=2600 X=2850 n2=7 b1=200 L=2200 Y=1900 b2=110 b3=1550 J=1000 R=1970 b4=90 b5=190 K=1850 W=800 n3=6 b6=1250 M=1560 W1=960 d=1000 d1=1500 N=3000 F1=1710 c=855 c1=1000 L1=1950 V min=1000 q1=M30 q=18 總 結(jié) 通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我對斗提機這種機械產(chǎn)品有了進一步的了解。 在老師的指導(dǎo)下，我親歷了斗提機的整個設(shè)計過程。在親身體驗的過程 中，我回顧了大學(xué)中學(xué)過的很多內(nèi)容，對這些內(nèi)容有了更深入的了解。 對在機械設(shè)計過程中要掌握的技巧和方法有了更多的了解。鍛煉了專業(yè) 技巧。除了在專業(yè)技術(shù)方面上的提升，我還學(xué)會了在做人處事上應(yīng)有的 嚴謹、務(wù)實的態(tài)度。培養(yǎng)了合作精神，增進了同學(xué)間的了解。 致 謝 首先，我要感謝河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院，感謝機械系對我四年 的培養(yǎng)，讓我學(xué)到了許許多多的知識，感謝各位老師在這四年里對我的 關(guān)懷與照顧，在此致以我深深的謝意。 本論文從選題到最后定稿成文，本校李新老師一直給予了悉心指導(dǎo)， 李老師那種嚴謹求實的作風(fēng)，廣博深邃的洞察力，孜孜不倦的開拓精神 和敬業(yè)精神令我深受啟迪和教益，謹向我的指導(dǎo)老師李建華老師致以深 深的謝意。 我國古代有句成語叫做“管中窺豹，略見一斑”，本說明也正是從 機械的設(shè)計入手，對都提及的設(shè)計有關(guān)理論問題進行了分析和探討。但 是，由于筆者水平有限，在理論的描述、資料的運用等方面難免有不當(dāng)、 不深，不周之處，有些觀點也尚欠成熟，敬請各位老師批評指正。 最后，我還要向所有曾經(jīng)幫助過我的同學(xué)和朋友們致敬。你們的鼓 勵和幫助永遠是我前進的動力。 參考文