TD315膠帶斗式提升機總體及機座部分設計含7張CAD圖,td315,膠帶,提升,晉升,總體,整體,機座,部分,部份,設計,cad
目錄
第1章、緒論 2
1.1斗式提升機的發(fā)展史和特點 3
1.2斗式提升機的分類 4
1.3斗式提升機的特點 5
1.4斗式提升機的主要部件 8
1.5斗式提升機的工作原理 9
第二章、概述 9
2.1常用斗提機選用及相關計算 9
2.2 斗式提升機輸送能力的計算與選擇 10
2.2.1 輸送能力的計算 10
2.2.2 料斗的計算和選擇 12
2.3卸料方式、驅動輪直徑與轉速的確定 13
2.3.1 卸料方式 13
2.3.2 驅動輪轉速的確定 14
2.3.3 驅動輪直徑的確定 16
2.4運動阻力和驅動功率的計算 17
2.4.1 牽引構件張力計算 17
2.4.2 驅動功率計算 20
第三章、斗式提升機傳動系統(tǒng)的設計計算 21
3.1 電動機的選擇計算 22
3.1.1 選擇電動機的類型和結構形式 22
3.1.2 確定電動機的轉速 22
3.1.3 確定電動機的功率和類型 23
3.2 減速機的選型 23
3.3 傳動V帶及帶輪的設計計算 24
3.3.1 V帶輪及V帶的設計 24
3.3.2V帶輪的結構設計 26
3.4 驅動軸的設計計算和工藝要求 27
3.4.1 軸的結構設計 27
3.4.2 軸的強度校核計算 28
第四章、提升機其它裝置的設計 31
4.1 輸送帶的設計 31
4.2 張緊裝置的設計 32
4.3 反轉裝置的設計 32
4.4 罩殼的設計 33
4.5 軸承的選擇 34
第五章、膠帶斗式提升機的安裝及調試 34
5.1提升機安裝順序 34
5.2料斗的安裝 35
5.3提升機安裝應符合的基本要求 35
5.4 提升機的試車 36
參考文獻 38
致謝 39
第1章、緒論
斗式提升機廣泛用于垂直輸送各種散狀物料，國內(nèi)斗提機的設計制造技術是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。自80年代以后,隨著國家改革開放和經(jīng)濟發(fā)展的需要,一些大型及重點工程項目從國外引進了一定數(shù)量的斗提機,從而促進了國內(nèi)斗提機技術的發(fā)展。有關斗提機的部頒標準JB3926—85及按此標準設計的TD、TH及TB系列斗提機的相繼問世,使我國斗提機技術水平向前邁了一大步, 但由于產(chǎn)品設計、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性能、傳遞扭矩、壽命、可靠性和噪聲等與國際先進水平相比仍存在相當大的差距。
斗式提升機按牽引形式主要分為膠帶式、圓環(huán)鏈式和板鏈式三種,因經(jīng)濟條件、技術水平及使用習慣等原因,國內(nèi)用戶對圓環(huán)鏈式和膠帶式斗提機需求量較大,這兩種斗提機的技術發(fā)展受到較多的關注,而且有較為明顯的發(fā)展。TH型是一種圓環(huán)鏈斗式提升機，采用混合式或重力卸料，挖取式裝料。牽引件用優(yōu)質合金鋼高度圓環(huán)鏈。中部機殼分單、雙通道兩種形式為機內(nèi)重錘箱恒力自動張緊。鏈輪采用可換輪緣組合式結構。使用壽命長，輪緣更換工作簡便。下部采用重力自動張緊裝置，能保持恒定的張緊力，避免打滑或脫鏈，同時料斗遇到偶然因素引起的卡殼現(xiàn)象時有一定的容讓性，能夠有效地保護下部軸等部件。該斗式提升機適用于輸送堆積密度小于1.5t/m3易于掏取的粉狀、粒狀、小塊狀的底磨琢性物料。如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、糧食等。TH型斗式提升機用于各種散狀物料的垂直輸送。適用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料，物料溫度在250℃以下。
1.1斗式提升機的發(fā)展史和特點
斗式提升機作為一種應用極為廣泛的垂直輸送設備[1]，已經(jīng)廣泛應用于糧食、飼料及種子加工業(yè)。斗式提升機具有輸送量大，提升高度高，運行平穩(wěn)可靠，壽命長顯著優(yōu)點，其主要性能及參數(shù)符合JB3926----85《垂直斗式提升機》（該標準等效參照了國際標準和國外先進標準），牽引圓環(huán)鏈符合MT36----80《礦用高強度圓環(huán)鏈》，本提升機適于輸送粉狀，粒狀及小塊狀的無磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、水泥、石塊、砂、粘土、礦石等。
斗式提升機的結構特點是：被運送物料在與牽引件連結在一起的承載構件料斗內(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。驅動裝置與頭輪相連，使斗式提升機獲得動力并驅使運轉。張緊裝置與底輪相連，使牽引構件獲得必要的初張緊力，以保證正常運轉。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。
提升機的結構一般有幾大部分組成：驅動裝置、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構型式[1]。新標準中規(guī)定TD型、TH型、TB型三種結構型式的提升機，將分別替代國內(nèi)原D型、HL型、PL型三種機型。
斗式提升機是由機座、給料槽、傳動裝等組成，采用高效的激振器為振動源，保證了設備能夠承受大塊物料給料的沖擊，對給料能力大大提高，利用棒條或板網(wǎng)篩面的作用，達到篩分的功能，從而除掉物料中的泥土和細物料，由主、被動兩根偏心軸和齒輪組成，主軸由電動機帶動，使槽體振動，使物料能夠邊續(xù)不斷、不間斷的達到輸送的目的.
TD型斗式提升機是基于D型斗式提升機研制的新產(chǎn)品，與D型相比，具有規(guī)格多輸送量大，提升高度高，運行平穩(wěn)可靠，壽命長等顯著優(yōu)點。其主要技術性能及參數(shù)符合JB3926-85<<垂直斗式提升機>>(該標準等效，參照了國際標準和國外先進標準）
TD型斗式提升機工作原理：TD型斗式提升機由運行部分(料斗與牽引膠帶)，帶有傳動滾筒的上部區(qū)段，帶有拉緊滾筒的下部區(qū)段，中間機殼，驅動裝置，逆止制動裝置等組成，適用于向上輸送松散密度ρB＜1.5t/m3粉狀、粒狀和小塊狀的無磨琢性和半磨琢性散狀物料，如煤、砂、焦末、水泥、碎礦石等。 TD型斗式提升機結構形式：傳動裝置TD型斗提升機的傳動裝置有兩種形式分別配有YZ型減速器ZQ(或YY)型減速器。YZ型軸減速器直接裝在主軸軸頭上，省去了傳動平臺、聯(lián)軸器等，使結構緊湊、重量輕，而且其內(nèi)部帶有異型輥逆止器，逆止可靠。該減速器噪音低，運轉平穩(wěn)，并隨主軸浮動，可消除安裝應力。
TD型斗式提升機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1.5t/m3的粉狀、粒狀、小塊狀的低磨琢性物料，物料的溫度不得超過60°。
TD型斗式提升機有四種料斗：Q型（淺斗）、H型（弧底斗）、Zd型（中深斗）、Sd型（深斗）。分別輸送各種物料，用戶可以根據(jù)物料特性來選擇適當?shù)昧隙贰?
斗式提升機的規(guī)格是以斗寬表示。目前國產(chǎn)TD型斗式提升機規(guī)格有TD100、TD160、TD315、TD315、TD400等多種。
1.2斗式提升機的分類
1）按牽引件分類：
斗式提升機有環(huán)鏈、板鏈和膠帶等幾種牽引構件。環(huán)鏈與料斗的連接很牢固，結構和制造也比較簡單，輸送的物料時，鏈條的磨損較小，但是有個缺點就是自重比較大。板鏈結構適用于提升量大的提升機，比較牢固，自重較輕，但易被磨損，膠帶的結構比較簡單，但不適宜輸送磨琢性大的物料，普通膠帶物料溫度不超過60°C，鋼繩膠帶允許溫度達80°C，耐熱膠帶允許溫度達120°C，環(huán)鏈、板鏈輸送物料的溫度可達250°C。斗提機最廣泛使用的有兩種類型，分別為帶式(TD)和環(huán)鏈式(TH)兩種型式。深型料斗大多用于輸送散裝水泥。如TD型帶式斗提機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環(huán)鏈斗提機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）按卸載方式分類：
斗式提升機有三種分類方式分別為：重力式卸料、離心式卸料和混合式卸料等三種形式。斗速較快的是離心式卸料，比較適合輸送粉狀、小塊狀等磨琢性小的物料；斗速較慢的是重力式卸料，比較適合適輸送塊狀的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。
1.3斗式提升機的特點
斗式提升機有流入式裝載（圖2-1）、挖取式裝載（圖2-2）和混合式裝載三種裝載方式。
卸載方式同樣也是三種分別是離心式、重力式、及混合式。
離心式卸料對料斗要求有較高的的運行速度，一般情況下為1—2m/s。必須正確選擇驅動輪的直徑和轉速，以及卸料口的位置來確保這種卸載。這種卸料的優(yōu)點是：在料斗速度確定下有最小的驅動輪尺寸；有較高的卸料位置，可以減小各料斗之間的距離，并且可以適當提高卸料管高度，當有一定的卸料高度時，就可以加減小提升機的高度；同樣有缺點：有較小的料斗填充系數(shù)，對所要提升的物料也有要求。
卸載塊狀、半磨琢性或磨琢性大的物料要使用重力式卸載，運行速度為0.4—0.8m/s，對料斗也有要求需要帶導向槽。優(yōu)點，料斗尺寸與極距的大小無關，料斗裝填良好。缺點：物料有較低拋出位置，因此必須加大提升機的高度。
重力式卸載是物料被拋卸出去從料斗的內(nèi)并，這種也是離心式卸載。這種方式適和于含水分的物料和流動性不良的粉狀物料。運輸速度為0.6—0.8m/s這個范圍之內(nèi)，這種方式的牽引否見一般用鏈條。
2-1 流入式 2-2 挖取式
斗式提升機主要特點[1]
1）驅動功率小，采用流入式喂料、誘導式卸料、大容量的料斗密集型布置。在物料提升時幾乎無回料和挖料現(xiàn)象，因此無效功率少。
2）提升范圍廣，這類提升機對物料的種類、特性要求少，不但能提升一般粉狀、小顆粒狀物料，而且可提升磨琢性較大的物料。密封性好，環(huán)境污染少。
3）運行可靠性好，先進的設計原理和加工方法，保證了整機運行的可靠性，無故障時間超過2萬小時。提升高度高.提升機運行平穩(wěn)，因此可達到較高的提升高度。
4）使用壽命長，提升機的喂料采取流入式，無需用斗挖料，材料之間很少發(fā)生擠壓和碰撞現(xiàn)象。本機在設計時保證物料在喂料、卸料時少有撒落，減少了機械磨損。
TD型斗式提升機具有以下特點：
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）牽引件采用高強度橡膠輸送帶具有較高的抗拉強度，使用壽命長。
3）整機結構簡單、安裝方便、便于調整、維修和保養(yǎng)。
4）牽引件為低合金高強度園環(huán)鏈，經(jīng)適當?shù)臒崽幚砗?，具有很高的抗拉強度和耐磨性，使用壽命長。
卸載方式有離心式、重力式及混合式三種。
離心式卸料如圖1-3(b)料斗的運行速度較高，通常取為1~2m/s。如欲保持這種卸載必須正確選擇驅動輪的轉速和直徑，以及卸料口的位置。其優(yōu)點是：在一定的料斗速度下驅動輪尺寸為最小，卸料位置較高，個料斗之間的距離可以減小，并可提高卸料管高度，當卸料高度一定時，提升機的高度就可減小，缺點是:料斗的填充系數(shù)較小，對所提升的物料有一定的要求，只適用于流動性好的粉狀、粒狀、小塊狀物料。
重力式卸載如圖1-3(a)適用于卸載塊狀、半磨琢性或磨琢性大的物料，料斗運行速度為0.4-0.8m/s左右，需配用帶導向槽的料斗。其優(yōu)點是：料斗裝填良好，料斗尺寸與極距的大小無關。因此允許在較大的料斗運行速度之下應用大容積的料斗，主要缺點是：物料拋出位置較低，故必須增加提升機頭的高度。
物料在料斗的內(nèi)壁之間被拋卸出去，這種卸料方式稱為離心-重力式卸載。常用于卸載流動性不良的粉狀物料及含水分物料。料斗的運行速度為0.6-0.8m/s范圍，常用鏈條做牽引件。
圖1-3 卸料方式 (a)重力式；（b)離心式；（c）混合式。
1.4斗式提升機的主要部件
斗式提升機的主要部件有：驅動裝置、出料口、上部區(qū)段、料斗、牽引件、中部機殼、下部區(qū)段、張緊裝置、進料口、檢視門。
驅動裝置由電動機、減速器、逆止器或制動器及聯(lián)軸器組成，驅動主軸上裝有滾筒或鏈輪。大提升高度的斗提機采用液力偶合器，小提升高度時采用彈性聯(lián)軸器。使用軸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。有導向側邊的夾角形料斗前面料斗的的兩導向側邊即為后面料斗的卸載導槽，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對數(shù)螺線分布，設計離心卸料的料斗底部打若干個氣孔，使物料裝載時有較高的填充量，并且卸料時更完全。
牽引構件為一封閉的撓性構件，多為環(huán)鏈、板鏈或膠帶。新標準中規(guī)定了TD型、TH型、TB型三種結構型式的提升機，將分別替代國內(nèi)原D型、HL型、PL型三種機型。
張緊裝置有螺桿式與重錘式兩種。帶式斗提機的張緊滾筒一般制成鼠籠式殼體，以防散料粘集于滾筒上。
斗式提升機可采用整體機殼，也可在上升分支和下降分支分別設置機殼。后者可防止兩分支上下運動時在機殼空氣擾動。在機殼上部設有收塵法蘭和窺視孔。在底部設有料位指示，以便物料堆積時自動報警。膠帶提升機還需設置防滑監(jiān)控及速度檢測器等電子儀器，以保證斗提機的正常運行。
1.5斗式提升機的工作原理
固接著一系列料斗的牽引構件（環(huán)鏈、鏈輪）環(huán)繞在提升機的頭輪與底輪之間構成閉合輪廓。驅動裝置與頭輪相連，使斗式提升機獲得動力并驅動運轉。張緊裝置與底輪相連，使牽引構件獲得必要的初張力，以保證正常運轉。物料從提升機的底部供入，通過一系列料斗向上提升至頭部，并在該處實現(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件等行走部分以及頭輪、底輪等安裝在全密封的罩殼之內(nèi)。
綜合此次設計的提升高度與臺時產(chǎn)量等要求，本提升機選用普通膠帶作為牽引件。
第二章、概述
2.1常用斗提機選用及相關計算
（一）現(xiàn)在我們國家一般都是用垂直式的斗式提升機，有TD型、TH型等較新型符合標準TB3926-85，特征、用途和型號見表1。
表2-1 TD、TH、TB型斗提機特征、型號表
型式
TD型
TH型
TB型
結構特征
采用橡膠帶作牽引構件
采用鍛造的環(huán)形鏈條作為牽引構件
采用板式套筒滾子鏈條作為牽引構件
卸載特征
采用離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
適用輸送物料
松散密度ｐ＜1.5t/m3的粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性、半磨琢性物料
松散密度ｐ＜1.5t/m3的粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性、半磨琢性物料
松散密度ｐ＜2t/m3的中、大塊狀的磨琢性物料
適用溫度
物料低于60℃，用耐熱橡膠帶時溫度低于200℃
物料低于250℃
物料低于250℃
型號
TD100、TD160、TD315、TD315、TD400、TD500、TD630
TH315、TH400、TH500、TH630、(TH800)(TH1000)
TB250、TB315、TB400、TB500、TB630、TB800、 TB1000
提升高度
約在4～40mm范圍內(nèi)
約在4.5～40mm范圍內(nèi)
約在5～50mm范圍內(nèi)
根據(jù)設計要求，選擇斗式提升機的類型是TD型斗式提升機。
2.2 斗式提升機輸送能力的計算與選擇
2.2.1 輸送能力的計算
斗式提升機的輸送能力計算可按下式計算：
式中 提升機的輸送能力，t/h；
提升速度，m/s；
提升物料線載荷，kg/m。
提升物料線載荷可按下式計算：
式中 提升機單個料斗容積，m3；
料斗內(nèi)物料填充系數(shù)；
物料的堆積密度，kg/m3；
提升機料斗間距，m。
代入得，
由于供料不均勻，實際生產(chǎn)能力一般小于計算生產(chǎn)能力，即：
式中 —供料不均勻系數(shù)，取=1.2～1.6。
取=0.75，=1.2t/m3，=1.7m/s
根據(jù)表2-1，選用TD315型斗式提升機。
表2-1TD提升機系列產(chǎn)品性能
斗式提升機分類
斗寬
(mm)
斗型
料斗容量
i0 (L)
料斗間距
a（mm)
i0/a
(L/m)
TD
100
Q
0.15
200
0.75
H
0.3
1.5
160
Q
0.49
280
1.75
H
0.9
3.21
Zd
1.2
350
3.43
Sd
1.9
3.39
250
Q
1.22
360
3.39
H
2.34
6.50
Zd
3.0
450
6.67
Sd
4.6
10.22
315
Q
1.95
400
4.88
H
3.55
8.88
Zd
3.75
500
7.50
Sd
5.8
1.601
400
Q
3.07
480
6.40
H
5.6
11.67
Zd
5.9
500
10.54
Sd
9.4
16.79
500
Q
4.84
500
9.68
H
9.0
18.00
Zd
9.3
625
14.88
Sd
14.9
23.84
根據(jù)上表中的數(shù)值核算輸送能力:
所選用的斗提機的輸送能力大于實際生產(chǎn)中所要求的輸送能力，所以選用的TD315型斗提機能夠滿足要求.
2.2.2 料斗的計算和選擇
料斗是提升機的承載構件，通常是用厚度=2～6mm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。根據(jù)物料特性和裝、卸載方式不同，料斗常制成三種形式：深斗、淺斗和有導向槽的尖棱面斗。深斗是具有導向側邊的的三角形料斗，在提升機中采用一個接一個的密集布置，卸料時，前一個料斗的兩導向側邊和前壁形成后一個料斗的卸載導槽，這種料斗適用于輸送較重的，半磨琢性的或磨琢性大的塊狀物料。料斗的運行速度較低，使在重力作用下傾斜到前面料斗的導槽中。
D型和HL型斗式提升機多采用深斗或淺斗，PL型斗式提升機采用有導向槽的尖棱面斗。本次設計的提升機主要是用于水泥廠中生料入庫，生料入窯，或水泥入庫，物料干燥松散，多為散狀或粉狀，所以采用深斗。
料斗的形狀尺寸如圖2-1所示。
離心式卸料的提升機，料斗間距的選取原則是：當料斗卸料時，從料斗中拋出的物料不至于趕上走在前面的料斗，以免卸出的物料碰在前面料斗的斗壁上造成回料。
通常取料斗間距a0=(2.5～3)h，h為斗的深度。在本次設計中，取料斗間距a0=450mm。
圖2-1 料斗
2.3卸料方式、驅動輪直徑與轉速的確定
2.3.1 卸料方式
斗式提升機的料斗是在行經(jīng)驅動輪時在頭部側面卸料的，其卸料方式分為三種形式：離心式、離心-重力式、重力式。
當料斗直線上升時，料斗中的物料只受重力G的作用。當料斗繞入驅動輪后，當直線運動變?yōu)樾D運動，料斗內(nèi)的物料同時受重力G和向心力F的作用。即：
式中 ——料斗內(nèi)物料的質量，kg；
——重力加速度，m/s2；
——料斗內(nèi)物料重心的角速度，rad/s；
——回轉半徑（即料斗內(nèi)物料的重心M到滾動中心O的距離），mm；
——料斗內(nèi)物料重心的線速度，m/s。
G、F合力的大小和方向隨著料斗的位置而改變，但其延長線與滾筒垂直中心線始終都相交于同一點P，P點叫做極點。極點P到回轉軸心O的距離OP=h稱為極距。料斗中物料重心M至滾筒中心O的距離稱為回轉半徑。
由相似三角形性質得，
從而
因為
所以
式中
——極距，m；
——驅動輪轉速，r/min。
由上式可知，極距只與驅動輪（滾筒）的轉速有關，而與料斗在驅動輪上的位置及物料質點在斗內(nèi)的位置無關。當驅動輪轉速一定時，極距也就確定。隨著轉速n的增大，極距h則減小，此時離心力增大；反之，當n減小時，h值增大，而離心力減小。
設料斗外緣至回轉中心的半徑為r1，驅動輪的半徑為r2，當極距h＜r2時，極點P位于驅動輪的圓周內(nèi)，離心力的值要遠遠大于重力的值，而料斗內(nèi)的物料將沿著斗的外壁運動，物料作離心式卸載。
2.3.2 驅動輪轉速的確定
對離心力卸料的斗式提升機，驅動輪的轉速大小對能否正確卸料有很大的關系。轉速過小，物料不易拋卸出去，必有一部分物料在重力作用下落入機殼內(nèi)。轉速過大，物料受過大離心力作用而撞擊在機殼壁上，被撞回后落入機殼內(nèi)，不僅造成回料現(xiàn)象，而且會使殼壁很快磨損。因此，確定合適的轉速是一個很重要的問題。
當料斗通過驅動輪時，物料受到的離心力的大小是固定不變的，而它的方向卻隨著料斗位置的不同而改變。當物料的重力與離心力的大小相等，方向相反，則物料在此二力作用下呈懸浮狀態(tài)，都斗壁不再有壓力，與斗壁不再有壓力，與斗壁也沒有摩擦力發(fā)生，出現(xiàn)這種情況的速度稱為臨界轉速。
由于
所以
即
得：
得：
然而，一般只有堆積密度小、顆粒小又均勻的物體（如谷物、小麥等）才用這種臨界速度進行卸載。在工業(yè)中往往使離心力小于重力，這樣卸料最完全。即：
令
驅動輪的實際轉速一般比上式計算的值減小10%～12%。
由于斗寬為250mm，所以初選滾筒的直徑D=500mm，故初步選=0.25m，帶速=1,7m/s,則
則
可知
故離心式卸料的方式合適，選取物料的卸料方式為離心式卸料。[1]
2.3.3 驅動輪直徑的確定
帶式提升機驅動滾筒的直徑：
式中 ——回轉半徑，即料斗內(nèi)物料重心到滾筒中心的距離，m；
——膠帶厚度，m；
——料斗中物料重心與斗背間的距離，m，；
——斗幅。
該直徑還需與選定的膠帶層數(shù)相適應，以免膠帶繞過滾筒時產(chǎn)生過大的內(nèi)應力。一般?。?
式中 ——驅動滾筒直徑，mm；
——膠帶層數(shù)。
所以滾筒直徑為500mm,改向滾筒直徑為400mm
2.4運動阻力和驅動功率的計算
斗式提升機所需的驅動功率，決定于牽引構件運動時所克服的一系列阻力，其中主要有：
物料沿牽引構件運動方向的重力分量；
當牽引構件繞過輪時，各部分摩擦力；
料斗掏取物料時的阻力。
2.4.1 牽引構件張力計算
如圖2-2所示的垂直斗式提升機計算簡圖中，1、2、3、4各點張力分別用表示，有分析知，1點的張力最小，3點的張力最大。
圖2-2斗式提升機
為了計算各點的張力，可利用逐點張力計算法進行計算，即牽引構件在輪廓上沿運行方向的每一點的張力等于前一點的張力與這兩點之間區(qū)段上的阻力之和。因此，提升機各點的張力可分別計算如下。
（1）2點上的張力可按下式計算：
式中 ——最小張力，N；
——尾輪阻力，N，；
——掏取物料阻力，N，。
掏取物料阻力的大小與許多因素有關，除與、之有關外，還與物料的粒度和性質等有一定的關系。因此，實際掏取阻力值需根據(jù)經(jīng)驗和實驗計算確定。
（2）3點上的張力可按下式計算：
式中 ——提升段阻力，N，；
——每米長度內(nèi)牽引構件和料斗的質量，kg/m，；
——系數(shù)，見表2-2；
——提升機高度，m。
表2-2系數(shù)K2值
生產(chǎn)能力
Q
（t/h）
提升機形式
帶式
單鏈式
雙鏈式
料斗形式
深斗和淺斗
三角式
深斗和淺斗
三角式
深斗和淺斗
三角式
系數(shù)K2
<10
6.0
11.0
10～25
5.0
8.0
11.0
12.0
25～50
4.5
6.0
6.0
8.3
10.0
50～100
4.0
5.5
5.0
7.0
8.0
11.0
>100
3.5
5.0
6.0
9.0
（3）4點上的張力可按下式計算：
式中 ——下降段阻力，N, 。
對于帶式牽引構件，還應滿足尤拉公式：
式中
——摩擦系數(shù)；
——牽引構件在輪上的包角。
值見表2-3。
表2-3值
0.20
1.875
0.30
2.570
0.25
2.193
0.40
3.520
（4）驅動輪處的阻力可按下式計算：
為了計算方便，在要求不太精確時，可用簡易算法進行計算。對于垂直提升機，穩(wěn)定運動狀態(tài)下的牽引構件的最大靜張力，可近似地按下式計算：
式中 ——考慮裝有料斗的牽引構件的運動阻力和在上、下部滾筒上的彎折阻力的系數(shù)，其中包括掏取物料的阻力，見表2-4。
得,
由式（2-12）得，
得，
得
查表2-3，取=0.25，=2.193，得，
故能夠滿足摩擦力的要求。
表2-4系數(shù)K1、K2值
系數(shù)
提升機形式
帶式
單鏈式
雙鏈式
料斗形式
深斗和淺斗
三角式
深斗和淺斗
三角式
深斗和淺斗
三角式
2.50
2.00
1.50
1.25
1.50
1.25
1.60
1.10
1.30
0.80
1.30
0.80
2.4.2 驅動功率計算
（1）驅動軸上的圓周力
=4.61kN-4.55kN+0.05×(4.61+4.55)KN=1.12kN
（2）計算功率
=1.12×1.7=1.9kw
（3）選用電機功率
（4）選用電機功率
式中
——功率儲備系數(shù)，當H<10m時=1.45，當10
20m時，=1.15；
——減速器傳動效率；
——鏈輪或皮帶輪傳動效率。
所以，由式（2-17）得，
第三章、斗式提升機傳動系統(tǒng)的設計計算
傳動系統(tǒng)包括電動機、聯(lián)軸器、減速機、傳動軸。
斗式提升機的傳動系統(tǒng)簡圖如圖3-1所示。
圖3-1傳動系統(tǒng)簡圖
3.1 電動機的選擇計算
電動機選擇，選擇電動機包括選擇電動機類型、結構形式、功率、轉速和型號。
3.1.1 選擇電動機的類型和結構形式
電動機的類型和結構形式應根據(jù)電源種類(直流或交流)、工作條件(環(huán)境、溫度等)、工作時間的長短(連續(xù)或間歇)及載荷的性質、大小、起動性能和過載情況等條件來選擇。工業(yè)上一般采用三相交流電動機。Y系列三相交流異步電動機由于具有結構簡單、價格低廉、維護方便等優(yōu)點，故其應用最廣。當轉動慣量和啟動力矩較小時，可選用Y系列三相交流異步電動機。在經(jīng)常啟動、制動和反轉、間歇或短時工作的場合(如起重機械和冶金設備等)，要求電動機的轉動慣量小、過載能力大，因此，應選用起重及冶金用的YZ和YZR系列三相異步電動機。電動機的結構有開啟式、防護式、封閉式和防爆式等，可根據(jù)工作條件來選擇。
Y系列電動機（摘自JB/T8680.1—1998）為全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，是按照國際電工委員會（IEC）標準設計的，具有國際互換性的特點。用于空氣中不含易燃、易炸或腐蝕性氣體的場所。適用于電源電壓為380V無特殊要求的機械上，如機床、泵、風機、運輸機、攪拌機、農(nóng)業(yè)機械、破碎機等。也用于某些需要高啟動轉矩的機器上，如壓縮機。
3.1.2 確定電動機的轉速
同一功率的異步電動機有同步轉速3000、1500、1000、750r/min等幾種。一般來說，電動機的同步轉速愈高，磁極對數(shù)愈少，外廓尺寸愈小，價格愈低；反之，轉速愈低，外廓尺寸愈大，價格愈貴。當工作機轉速高時，選用高速電動機較經(jīng)濟。但若工作機轉速較低也選用高速電動機，則這時總傳動比增大，會導致傳動系統(tǒng)結構復雜，造價較高。所以，在確定電動機轉速時，應全面分析。在一般機械中，用得最多的是同步轉速為1500r/min或1000r/min的電動機。
3.1.3 確定電動機的功率和類型
電動機的功率選擇是否合適，對電動機的正常工作和經(jīng)濟性都有影響。功率選得過小，不能保證工作機的正常工作或使電動機長期過載而過早損壞；功率選得過大，則電動機價格高，且經(jīng)常不在滿載下運行，電動機效率和功率因數(shù)都較低，造成很大的浪費。
電動機功率的確定，主要與其載荷大小、工作時間長短、發(fā)熱多少有關。對于長期連續(xù)工作的機械，可根據(jù)電動機所需的功率P來選擇，再校驗電動機的發(fā)熱和啟動力矩。選擇時，應使電動機的額定功率P稍大于電動機的所需功率P，即P≥P。對于間歇工作的機械，P可稍小于P。
在第二章中，計算出的P=4kW,因為電動機的額定功率P要稍大于電動機的所需功率P，所以取電機的額定功率為7.5kW，電源電壓為380V，同步轉速為1500r/min，滿載轉速為1490r/min，所選電機型號為Y160M-6。
3.2 減速機的選型
前面計算的軸上滾筒的轉速為：
所選電機的滿載轉速為：
所以，傳動比為：
傳動比比較小，根據(jù)實踐經(jīng)驗，選用型號為ZQ400-Ⅵ-Z的減速機。此種減速機為圓柱齒輪減速箱，其特點為：
ZQ400-Ⅵ-Z減速機采用通用設計方案，可根據(jù)實際需要，變型為行業(yè)專用的非標齒輪箱；
此減速器內(nèi)置有逆止器；
此減速器可用于正反兩轉。
3.3 傳動V帶及帶輪的設計計算
由上面的傳動簡圖可以看出，電動機和減速機之間是用皮帶連接的，皮帶輪設計如下,在傳遞動力的過程中,V帶輪及V帶起者重要的作用。
3.3.1 V帶輪及V帶的設計
1確定計算功率
計算功率是根據(jù)傳遞的功率P，并考慮到載荷性質和每天運轉時間長短等因素的影響而確定的.即
式中: ---計算功率，單位為Kw
P----傳遞的額定功率， 單位為Kw
KA----工作情況系數(shù)，取KA=1.2
Kw
2選擇帶型
根據(jù)計算功率和小帶輪的轉速，確定選擇普通V帶，帶型為B型，小帶輪的基準直徑為dd1=125～140mm，
3確定帶輪的基準直徑dd1和dd2
(1)初選小帶輪的基準直徑dd1，取dd1=125mm，
(2)帶的速度v v1==6.35m/s， v在5～25m/s范圍內(nèi)，帶速合格.
(3) 輪的基準直徑dd2 dd2=idd1
dd2=2×125=250mm
4確定中心距a和帶的基準長度Ld
初步確定中心距a0，取
0.7（dd1 +dd2）＜a0＜2（dd1 +dd2）
取a0=500mm
確定了a0，根據(jù)帶傳動的幾何關系，按下式計算所需帶的基準直徑L’d:
L’d≈2a0++
L’d=2×500++=1000+588.75+7.81=1596.56mm
選取基準長度Ld=1600mm
實際中心距a為
a a+
a= 500+=501.72mm
中心距的變動范圍為：478～550mm
5驗算主動輪上的包角α1
≈ -
1= - =165.625°≥
6確定帶的根數(shù)z
Z =
式中：
---計算功率，單位為Kw
Ka---考慮包角不同時的影響系數(shù)，取Ka =0.96
KL---考慮帶的長度不同是的影響系數(shù)，取KL =0.92
P0---單根V帶的基本額定功率，取P0=1.67
△P0---計入傳動比的影響時，單根V帶本額定功率的增量，取△P0=0.11
Z ==5.54根
取Z=6根
7確定帶的預緊力F
F=
式中: Ka---考慮包角不同時的影響系數(shù),取Ka =0.96
q---帶單位長度的質量，取q=0.10(kg/m)
F==209.2(N)
8計算作用在其上的壓軸力
帶對軸的壓力Fp是設計帶輪所在的軸與軸承的依據(jù).為了簡化計算，可近似按兩邊的預緊力的合力來計算，如下圖所示.
圖3-2 軸受力分析
V帶對軸的壓力Fp
Fp = 2 Z Fsin
Fp=26209.2sin = 2490.67N
3.3.2V帶輪的結構設計
1 V帶輪的材料
在工程上，V帶輪的材料通常為灰鑄鐵，當帶速v < 25 m/s時，采用HT150；帶速v= 25～30 m/s 時，采用 HT200；當帶速v更高時，宜采用鑄鋼或鋼的焊接結構；此外，傳遞小功率時，V帶輪也可采用鋁合金或塑料等.
由前面知道，v=6.35m/s，所以V帶輪材料采用HT150.
2 V帶輪的結構形式及主要尺寸
V帶輪一般由輪緣、輪轂和輪輻3部分所組成.根據(jù)輪輻的結構不同，V帶輪可分為如下4種形式.
(a)實心式：主要適用于帶輪基準直徑d≤(2.5～3) d的場合（d為帶輪軸孔直徑）.
(b)腹板式.：主要適用于帶輪基準直徑d≤ 300 mm的場合.
(c)孔板式.：主要適用于帶輪基準直徑d≤ 300 mm、且≥100 mm的場合.
(d)輪輻式.：主要適用于帶輪基準直徑d> 300 mm的場合.
因為，考慮實際生產(chǎn)的可行性，所以，大小帶輪均采用腹板式結構。[9]
3.4 驅動軸的設計計算和工藝要求
3.4.1 軸的結構設計
據(jù)前面的計算可知軸筒的直徑500mm，帶寬300mm。
軸上轉矩
由前面計算可知，軸上功率=4kW,軸上轉速n=64.9r/min,則轉矩
N·mmN·mm
初步估算軸的最小直徑。選取聯(lián)軸器初估軸徑，安裝聯(lián)軸器處的軸徑為軸的最小直徑。因為減速器伸出軸軸徑為80mm所以，取d=80mm。
各軸段軸徑的確定。
如圖3-2所示。由于所選滾筒直徑為500mm，膠帶斗提的滾筒直徑與軸徑的大小之比大約為6:1，所以最6段軸徑為80mm，用鍵22×14連接與半聯(lián)軸器YL13裝配。1和4段裝配軸承和端蓋,軸徑為85mm,選用軸承型號為6017的深溝球軸承,2、4段軸徑為90mm,用于裝配滾筒用25×14鍵連接,2、5段為過渡段,軸徑為88mm。
圖3-3 驅動軸
（3）各軸段長度的確定。6段是與減速機空心輸出軸裝配，其長度主要取決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有足夠的長度，所以長度取為170mm；1、3段裝配軸承，根據(jù)安裝的要求，取1、3段為50mm；3處在滾筒內(nèi)，滾筒的寬度為320mm，為輻板式，所以2處的長度取為180mm,軸總長720mm。
3.4.2 軸的強度校核計算
(1)計算支撐反力及彎矩
軸在水平面上不受力，在垂直面上受力，如圖3-3所示。
圖3-4受力分析圖
（為提升物料線載荷）
因為A、B兩點對稱，所以力大小是一樣的，即
=50N·m
此軸上的極值彎矩位于A、B兩點的中間，即，
=0.35N·m
轉矩
N·mmN·mm
彎矩圖和轉矩圖如下圖3-4所示。
圖3-5彎矩 、轉矩圖
（2）當量彎矩
已知軸的材料為45鋼,調質處理，由表3-3查得=650MPa,由表3-4查得，由于轉矩有變化，按脈動考慮，取。
=0.6×0.6×106 N·m=0.36×106 N·m
（3）當量彎矩
N·mm
（4）校核軸的強度
軸上所受載荷主要在2段，因此可用進行計算
校核結果：
<，所以軸的強度是符合要求的。
表3-3 軸的常用材料及其主要性能
材料
牌號
熱
處
理
毛坯直徑/mm
硬度（HBS）
力學性能(M Pa)
抗拉強度極限
屈服極限
彎曲疲勞強度
剪切疲勞極限
合
金
鋼
40Cr
調質
25
1000
800
485
280
≤100
241～286
750
550
350
200
>100～300
229～269
700
500
325
185
35CrMo
調質
25
1000
850
495
285
≤100
207～269
750
550
350
200
>100～300
207～269
700
500
325
185
37SiMn2MoV
調質
>100～300
269～302
1000
850
495
285
25
表面56～62HRC
880
700
425
245
優(yōu)質碳素鋼
45
調質
≤200
217~255
650
360
270
155
表3-4 軸的許用彎曲應力 M Pa
材料
碳素鋼
400
500
600
700
130
170
200
230
70
75
95
110
40
50
55
65
合金鋼
800
1000
270
330
130
150
75
90
鑄鋼
400
500
100
120
50
70
30
40
第四章、提升機其它裝置的設計
4.1 輸送帶的設計
輸送帶是輸送機的重要部件，在運轉過程中，輸送帶所受到的載荷是極復雜的。輸送帶的選擇是根據(jù)輸送機的線路布置，輸送的材料和使用條件來進行的。合理選擇輸送帶不僅對完成輸送機的輸送任務至關重要，還影響輸送機滾筒和驅動裝置等機械部件的設計。
對輸送帶要具備以下的要求
（１）要有足夠的拉伸強度和彈性模量；
（２）要有良好的負荷支撐及足夠的寬度，以滿足運輸物料時所需的類型；
（３）要有柔性，目的在于在長度方向上能夠圍繞滾筒彎曲；
（４）承載面的覆蓋膠要經(jīng)受得起承載物體的負荷沖擊，并且能夠幫助恢復彈性，傳動時，覆蓋膠能與滾筒有足夠的摩擦力；
（５）各組分之間有良好的粘合力，避免脫層；
（６）耐撕裂性能好，耐損傷，能聯(lián)結成環(huán)行。
此次設計所選用的輸送帶為普通橡膠帶，共4層，單層徑向扯斷強度為56KN/(m.每層)，帶寬300mm。
4.2 張緊裝置的設計
斗式提升機的外罩下部設有張緊裝置。張緊裝置的作用是保證輸送帶具有足夠的張力，以使輸送帶和驅動滾筒之間生必需的摩擦力，并限制輸送帶在各支承間的垂度，使輸送機正常運轉。帶式輸送機所用的張緊裝置有螺桿式和重錘式兩種。螺旋式的結構特點是滾筒軸承固定在螺旋拉緊裝置的滑板上，滑板裝在下部區(qū)段的導軌內(nèi)，滑板是U形鋼板內(nèi)裝有調整螺母，借助于下部區(qū)段上的調整螺桿的旋轉，即可拉緊下部滾筒沿斗式提升機下部區(qū)段作上下調整，張緊裝置的行程在200～300mm，結構緊湊輕巧，
占地少，安裝簡單，但張緊力和行程小。不能自動調整螺桿式張緊裝置由于他的行程受到限制，又不能自動保證恒張力，所以，一般只適用于長度較短，功率較小的輸送機上，它的張緊行程按整機長度的1%選取。
重錘式張緊裝置是利用重物自身的重力來實現(xiàn)張緊的，它能夠保證足夠恒定的張力，適用功率較大的輸送機。
考慮到此次設計的提升機功率不大，所以選用螺桿式張緊裝置，張緊行程為250mm。
4.3 反轉裝置的設計
為了防止在突然斷電或其它意外情況下，由于有載分支上物料重力的作用，而使斗式提升機反轉，從而引起斗式提升機部件的損壞，所以要安裝一個裝置來防止提升機的反轉。逆止器的種類有很多，例如帶式逆止器，滾柱逆止器和異形塊逆止器等。各種逆止器的使用條件和要求都不一樣。
根據(jù)此次設計的要求及實際情況，選用滾柱逆止器。此逆止器是位于減速機箱體內(nèi)的。
4.4 罩殼的設計
提升機罩殼主要起支承和密封兩大作用，機殼零部件的質量優(yōu)劣直接影響整機的工作性能，所以機殼技術要求較高，要求機殼上法蘭面與下法蘭面的平行度符合GB1184-80形位公差中12級的規(guī)定，機殼中心線對法蘭面的垂直度要求符合GB1184-80形位公差中12級的規(guī)定，除此之外還要求機殼表面平整。
提升機罩殼分為上，中，下三部分。上罩殼與驅動裝置，驅動滾筒構成提升機頭部。為使物料卸出，頭部設有卸料槽。機頭罩殼的形狀應做成使料斗中拋出的物料能夠完全進入卸料槽中去。下部罩殼與張緊裝置，張緊滾筒組成提升機底座。底座罩殼形式應和物料裝載過程相適應，并設有裝料口使物料裝入。為了對裝卸料過程進行觀察，便于維修，可在罩殼的適當部分開觀察孔和檢查孔。對于從料堆上直接挖取物料的提升機，底部作成敞開式的。斗式提升機的中部罩殼是整段或分段的矩形罩殼，用薄鋼板焊接而成，分段罩殼的螺栓連接處應加密封裝置。對于滾筒尺寸較小的或低速的斗式提升機可采用有載分支和無載分支共用的單通道中部罩殼。單通道的較為簡單經(jīng)濟，也有利于通道內(nèi)壓力的平衡。對于滾筒直徑較大或高速的斗式提升機，則可采用有載分支與無載分支各裝一個中部罩殼的雙通道方式，可避免兩個分支的料斗在同一個中部罩殼雙向運動而引起的粉塵渦流。
斗式提升機的機殼一般由2～4mm的鋼板焊接而成，并以角鋼為骨架制成一定高度的標準件，通常為每節(jié)2～2.5m，選型時必須符合標準的公稱長度，節(jié)與節(jié)之間通過法蘭備用螺栓緊固。在中部和下部要開設觀察孔和拆卸的帶蓋孔口。為了便于清理斗式提升機底部的物料，往往在底部也設有可拆卸的帶蓋孔口，底部罩殼形式與底部物料裝載情況相適用。上部罩殼的形狀應與卸載曲線相適用，以使物料能夠完全卸入導出過程中。機殼內(nèi)設有中部導向裝置，以防牽引料斗時，產(chǎn)生過大的橫向擺動，該斗式提升機，可由幾節(jié)焊接而成，每節(jié)長度為2m，節(jié)與節(jié)之間用密封膠密封，并通過法蘭用螺栓緊固連接。
此次設計的斗式提升機因提升高度不高,所以選用單通道，在底部設觀察孔，沒設中間導向裝置。
4.5 軸承的選擇
軸承選用深溝球軸承，型號為6017，價格最低，允許內(nèi)圈對外圈軸線偏斜量。具有較大的徑向承載能力。
第五章、膠帶斗式提升機的安裝及調試
5.1提升機安裝順序
(1)根據(jù)圖紙，核對基礎上的地腳螺栓孔。
(2)將下部區(qū)段固定在基礎上，并校平基準面（上法蘭面）。上法蘭面與水平面的平行度允差為1/1000mm。調整墊鐵必須緊靠地腳螺栓。
(3)機殼和連接框安裝時，法蘭周邊必須整齊，不應有明顯的錯位。機殼的連接法蘭面之間墊入3mm厚的石棉繩，石棉繩上可涂若干黃油，以方便石棉繩定位，增加密封效果。墊石棉繩時，先在機殼法蘭間穿上螺栓，然后在法蘭連接螺栓外繞一圈。
(4)連接板在安裝機殼同時安裝，具體安裝位置見安裝總圖。
(5)各功能機殼的安裝位置，詳見安裝總圖。機殼安裝至一定高度時（根據(jù)工藝設計圖）。安裝室外（內(nèi)）固定支架，支架要可靠地固定在就近的建筑物上。固定支架一般每間隔8～10m 一個，支架的安裝不允許限制提升機在垂直方向上的自由伸縮。
(6)如果有非標機殼，一般該節(jié)安裝在上部區(qū)段下第一節(jié)的位置上，若有特殊要求時，可安裝在其他位置。
(7)一邊安裝機殼，一邊測量機殼的垂直度。
(8)上部區(qū)段安裝后，要校準主軸中心線，使之水平并與下部軸的中心線平行、對中。上部軸中心線與水平面的平行度允差為0.3/1000mm，上下軸同垂面度誤差小于4mm，上下滾筒端面同垂面誤差小于5mm。
(9)上部區(qū)段安裝好后，必須對驅動部分作檢查。
檢查正常后，可接通電機電源，電動機控制應設置電器線路及設備短路、過載保護裝置。
因提升機單向運行，減速機裝有逆止器，接電源線時必須注意電動機轉向。
(10)安裝膠帶。安裝膠帶前先將下部區(qū)段的拉緊滾筒調到最高位置，打開上部區(qū)段的左、右半罩，然后將膠帶一端從提升機出料口側的中部機殼（檢修節(jié)）檢修門放下，繞過下部滾筒，用膠帶夾具將膠帶一端裝夾好，從進料口側的中部機殼內(nèi)用吊繩將膠帶頭吊到提升機頂上。膠帶另一端同樣用夾具夾好從出料口側將膠帶頭吊至頂上，膠帶頭端放到上部滾筒面上。安裝膠帶時一定要注意將有橫向防撕裂的面朝安裝料斗的位置。
5.2料斗的安裝
接頭裝置完工后，便可進行料斗安裝。TD315提升機的料斗采用M8×30膠帶螺釘安裝，螺母擰緊。料斗安裝時料斗背部墊橡皮襯墊，每個料斗螺釘擰一個螺母，螺母必須擰緊，料斗按順序逐個安裝。必須從進料口側下部開始安裝，避免在出料口側安裝料斗，因膠帶兩邊出現(xiàn)重力失衡而產(chǎn)生自動轉動，傷害人身安全。
5.3提升機安裝應符合的基本要求
（1）提升機的基礎必須足夠穩(wěn)固，下部區(qū)段的支承面應處于水平位置。各部件相對位置應正確。
（2）各節(jié)中部機殼的法蘭面必須整齊，不應有明顯的錯位。中部機殼的連接法蘭面間允許墊入3毫米左右厚的石棉繩，以保證密封和法蘭面的水平度。
（3）所有機殼的中心連線應在同一鉛垂面上。在機殼組裝完畢后，應用鉛垂線（H<40M）或經(jīng)緯儀測量，其上下輪、軸偏差不超過表5-1規(guī)定的數(shù)值。對于H＞40米時，應采用光學儀器進行測量。
表5-1允許偏差值
測量部位
允許偏差值mm
H≤40M
40M
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