TH型環(huán)鏈斗式提升機設計剖析

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1、 商 丘 工學院 2016-JXSJ 802020-218 本科畢業(yè)設計 TH型環(huán)鏈斗式提升機設計 學 院 機械工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 號 4112020440 學生姓名 馬月 指導教師 祁建中 孟華 提交日期 2016年 4月 20日 誠　信　承 諾 書 本人鄭重承諾和聲明: 我承諾在畢業(yè)設計撰寫過程中遵守學校有關規(guī)定,恪守學術規(guī)范,此畢業(yè)設計中均

2、系本人在指導教師指導下獨立完成,沒有剽竊、抄襲他人的學術觀點、思想和成果,沒有篡改研究數據,凡涉及其他作者的觀點和材料,均作了注釋,如有違規(guī)行為發(fā)生,我愿承擔一切責任,接受學校的處理,并承擔相應的法律責任。 畢業(yè)設計作者簽名：　　　　　　　 　　　　　年　　　月　　　日　 摘 要 本次畢業(yè)設計是TH型環(huán)鏈斗式提升機的設計。在本次畢業(yè)設計里主要包括:機架系統(tǒng)的設計、傳動系統(tǒng)的設計、調整機構系統(tǒng)的設計。這次畢業(yè)設計對我的設計工作的基本能力有很大的訓練，不僅提高了我的分析和解決工程問題的能力，并為進行一般的機械設計創(chuàng)造了一定條件。

3、 整機結構主要由電動機產生動力通過聯軸器將需要的動力傳遞減速器上，然后聯軸器帶動小帶輪帶動大帶輪，從而帶動整機運動，TH型環(huán)鏈斗式提升機更能顯示其優(yōu)越性，有著廣闊的發(fā)展前途。 本論文研究內容： (1)TH型環(huán)鏈斗式提升機總體結構設計。 (2)TH型環(huán)鏈斗式提升機工作性能分析。 (3)電動機的選擇。 (4)TH型環(huán)鏈斗式提升機的傳動系統(tǒng)、執(zhí)行部件設計。 (5)對TH型環(huán)鏈斗式提升機的零件進行設計計算分析和校核。 (6)繪制整機裝配圖及重要部件裝配圖和設計零件的零件圖。 關鍵詞：TH型環(huán)鏈斗式提升機;減速器;傳動系統(tǒng);帶輪 I ABSTRACT This

4、 design is the TH-ring chain bucket elevator design design. Here include: the rack system design, transmission design, system design adjustment mechanism. The graduation of the basic skills of design work training to improve the analysis and the ability to solve technical problems and provide genera

5、l mechanical design to create a certain condition. The whole structure is mainly transmitted through the generation of power from the electric motor power coupling would be required on the gear unit and coupling drive pulley small pulley driven by large, so as to drive the whole movement, TH-type b

6、ucket elevator chain show more its advantages, has broad development prospects. Contents of this paper: (1)TH-type bucket elevator chain overall structural design. (2)TH-type bucket elevator chain performance analysis. (3)Select the motor. (4)TH-ring chain bucket elevator drive system, the impl

7、ementation of part design. (5)Calculation of design parts design analysis and verification. (6)To draw the whole assembly drawings and assembly drawings and important parts of the design part of the part drawing. Key Words：TH-type bucket elevator chain; reducer; transmission; wheels 目 錄 第

8、1章 緒論 1 1.1 斗式提升機概述 1 1.2 斗式提升機分類 1 1.2.1 按牽引方式分類 1 1.2.2 按卸料方式分類 1 1.2.3按裝載方式分類 3 1.3 斗式提升機的發(fā)展情況 4 1.4 國內外生產的斗式提升機 5 1.4.1 常用斗提機選用 6 1.5 課題的研究意義 6 第2章 TH型環(huán)鏈斗式提升機主要構造 7 2.1 承載構件 7 2.2 牽引構件 10 2.3 驅動裝置 10 2.4 張緊裝置 11 2.5 防逆轉裝置 12 第3章 TH型環(huán)鏈斗式提升機方案設計 14 3.1 方案比較及選擇 14 3.1.1 設計要求 15 3

9、.1.2 方案比較 16 3.1.3 方案確定 15 3.2 TH型環(huán)鏈斗式提升機參數設計 15 3.2.1 輸送量 15 3.2.2 料斗的計算 16 3.2.3傳動輪直徑 18 3.2.4 各點張力的計算 19 3.2.5 驅動軸上的圓周力的計算 20 3.2.6 驅動功率計算 21 3.3 驅動裝置選型 21 3.4 驅動軸設計及軸承的選擇 23 3.4.1 軸的結構設計 23 3.4.2 軸的強度校核計算 23 3.4.3 軸承選用 25 3.4.4 驅動鏈輪鍵的設計校核 26 3.4.5 聯軸器的選擇 26

10、 3.4.6 驅動鏈輪的結構設計 27 第4章 TH型斗式提升機主要結構設計 29 4.1 頭部罩殼的選材及連接 29 4.2 中部罩殼的設計選材 29 4.3 料斗與環(huán)鏈的設計 30 4.4 逆止器的設計 30 第5章 TH型斗式提升機的安裝與保養(yǎng) 29 5.1 斗式提升機的安裝要求 31 5.2 斗式提升機的保養(yǎng)事項 29 結 論 33 參考文獻 34 致 謝 35 III 第1章 緒 論 第1章 緒論 1.1 斗式提升機概述 斗式提升機是一種擁有撓性傳輸性能，

11、并能夠持續(xù)傳送的一種運輸設備。也稱之為斗提機或者升運機械機，是一種應用非常廣泛的提升輸送機械。斗式提升機的構造一般都是有牽引裝置，料斗，牽引機頭，整體機構，傳動筒體，驅動裝置，松緊機構，防退機構等。在一般的機構布置中，其中牽引機構位于通輪和底輪中間，并且和張緊機構在一起。在整個柔性的的牽引帶上面，每一固定距離都安裝有一定形狀結構的料斗。同時為了防止外物的侵入和灰塵等物體對設備的污染和侵害，一般都是采用全封閉或者半封閉的結構形式。在整個外殼的上部稱之為機頭，在外殼的下部稱之為機座，中間的部分稱之為提升機的機筒。一般機筒的長度是可以調節(jié)的，根據實際的需要提升的高度等進行調節(jié)。整個提升機的動力來源是

12、驅動裝置，它和頭輪軸連接在一起，確保整個系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運轉。 斗式提升機的應用范圍非常廣泛，特別是垂直斗式提升機，廣泛應用到基建、物流、倉儲等聯系性工作比較強的場所。根據所應用的工作場所，一般的工作方法就是采用封閉在機體內的鏟斗，通過持續(xù)不斷的運動把物料提升到一定高度。在整個的運動過程中，它的動力來源于傳統(tǒng)的帶傳動或者鏈傳動。在傳動的過程中，通過驅動機構帶動提升機不斷的從下部充滿料斗，當料斗提升到一定的高度之后，將會利用離心力或者重力等多種方式將物料拋出，從而達到了傳送的要求。 1.2 斗式提升機分類 1.2.1按牽引方式 斗式提升機的牽引結構有環(huán)鏈、板鏈和膠帶等幾種，所有斗提機按照牽

13、引形式主要分為膠帶式、圓環(huán)鏈式和板鏈式等幾種。 第一種是環(huán)鏈式的，無論是環(huán)鏈的結構還是環(huán)鏈的制造，相對來說都比較簡單，環(huán)鏈和料斗的連接比較穩(wěn)固，相對于板鏈和膠帶它的自身重量比較大。 第二種是板鏈式的，板鏈式的結構比較堅固，相對于環(huán)鏈和膠帶它的自身重量比較小。一般對提升機的提升量要求高的就用板鏈式的牽引機構，但是鉸接的接頭處容易被損耗。 第三種是膠帶式的，它的整體結構和其它兩種形式的牽引件相比來說也是非常簡單，但是它的缺點是不適合輸送磨琢性大的物料，對物料溫度的要求比較高。 1.2.2 按卸載方式 第一種是離心式卸料：因為重力小于離心力，所以料斗內的物料在離心力的慣性下，物料向外邊緣移

14、動逐漸拋出料斗。這種卸料方式是目前應用最廣的一種卸料方式，它的料斗運行速度比較快，所以經常用來運送干燥和流動性好的小塊狀、粉末狀和磨琢性較小的物料； 第二種是重力式卸料：因為離心力小于重力，所以料斗內的物料在重力的作用下，物料向料斗的內邊緣移動并在料斗的下部卸出。這種卸料方式料斗的運行速度慢，所以經常用來運送大塊狀的和磨琢性較大的物料。重力式卸料方式在工作中對卸料帶需要較大的工作量，所以牽引機構一般使用的都是鏈條，能夠承受較大的力； 第三種是混合式卸料：簡單來說，混合式卸料就是重力式卸料與離心式卸料的綜合體，物料在重力與離心力的雙重作用下進行卸料?；旌鲜降男读戏绞揭话銘玫搅鲃有暂^差或者含

15、水量較大的物料中，它的料斗運行速度為中速，也就是一般上述兩種卸料方式不能應用到的地方，或者物料在卸載的過程中比較有困難的地方。下面為幾種不同的卸料方式的卸載情況分析圖： （a）離心式卸料 （b）重力式卸料 （c）離心重力式卸料 圖1.1 卸料方式 圖（a）為離心式卸料，這種卸料方式料斗的運行速度快，所以經常用來運送小塊狀和磨琢性較小的物料 圖（b）為重力式卸料，這種卸料方式料斗的運行速度慢，所以經常用來運送大塊狀的和磨琢性較大的物料 圖（c）為離心式與重力式卸料的過渡形式，所以經常用來運送堆積密度小于1.5t/m3的

16、小塊狀無磨琢性的物料。 表1.1 卸料特性表 性 能 特 征 卸 料 方 式 重力式 混合式 離心式 使用物料 沉重、磨琢性大、塊度大的物料及脆恤物料 潮濕、流動性差的粉狀或小顆粒物料 干燥松散流動性好的粉狀、小顆粒物料 運行速度 0.4m/s-0.8m/s 0.6m/s-15m/s 1m/s-3.5m/s 料斗形式 深形料斗 淺形料斗 深形料斗 料斗布置 連續(xù)密集 間隔 間隔 1.2.3按裝載方式 （1） 挖取法，見圖1.2。 挖取法是指料斗直接從料堆中挖取物料。在提升機工作的時候進料的方式與料斗運行的方向是不相同

17、的。一般在這種情況下，物料進入提升機械的基座的時候與料斗是正面碰撞的。這樣能夠實現直接進入料斗，實現直接裝料。物料直接進入料斗的過程，能夠達到較大的裝滿洗漱。在提升的過程中，底座不會積聚太多的物料，能夠減輕料斗在運行中推動物料的阻力，大大增加了運行過程中所受到的力的作用，提高了提升的效率。挖取法的料斗分布比較分散，適合輸送松散的物料。 圖1.2 挖取式裝料 （2） 裝入法，見圖1.3。 裝入法是指在工作的時候，物料被加入的方式和料斗實際運行的方向是一樣的。在這種進料方式下，當物料進入提升機的時候和料斗的后面相接觸，這種時候并不能立刻實現裝料的過程，需要等到料斗在移動過程中

18、推動物料才能實現裝料。當料斗逐漸離開了物料，并向上提升的時候整個過程才算結束。裝入法的料斗分布比較緊密，適合輸送大塊物料。 圖1.3 裝入式裝料 1.3 斗式提升機的發(fā)展情況 較為早期的提升機主要是通過技術引進發(fā)展起來的，系統(tǒng)的設備主要是通過對蘇聯的提升機的技術引進，通過吸收整合得到的。剛開始的時候，由于我國的工業(yè)非常不發(fā)達，技術應用有限，所以一直沒有得到應用重視。所以一直發(fā)展緩慢，我國的斗式提升機根據了實際的需要對部分功能進行了優(yōu)化改進。 自從20實際八十年代后，由于我國的經濟的快速發(fā)展，特別是我國改革開放以后，傳統(tǒng)的比較落后的提升機已經逐漸不能滿足了實際的使用要求，逐漸開始了對

19、提升機進行技術改進和自主研發(fā)的思想。這時一些先進的工程師引進了先進的提升結構裝置，這大大的促進了我國提升機械的發(fā)展，通過不斷的技術整合和優(yōu)化，逐漸行程了自己的風格和規(guī)格，并形成了國家技術標準。目前我國通用的標準時JB3926—85。 D型帶式斗式提升機一般采用的是離心卸料方式或者重力卸料方式，主要應用在粉塊狀、不容易受潮的密度較小的物體。同時整個工作的溫度不超過七十度。當所需要輸送的物料大于六十度小于二百度的時候，則需要使用能夠抗熱的膠帶。這種結構形式的輸送機能夠工作的范圍在四米和四十米之間。 鏈式結構中的TH型是應用范圍較廣的一種裝卸機構。它一般采用的是重力卸料和混合方式卸料。輸送的物料

20、性質一般要求粉塊狀，磨啄性不高的東西，一般輸送物料的溫度不能超過二百五十度。工作的高度能夠達到四十米，而輸送的工作量則可以達到四百立方米每小時。 TB板鏈是提升機構則是另外一種提升方式，它采用的全部都是重力卸載方式，能夠輸送松散度較高的物料，并且能夠輸送體積大，磨啄性大的物料，工作時候溫度一般不超過二百五十度，工作的高度則達到了五十米之內，輸送量則能夠達到六百立方米每小時。 上面介紹的三種提升機形式，是我國目前使用范圍較廣的一種形式，這些提升機的出現大大提高了我國在提升機械的現代化水平。并且結合在我國的實際應用情況。為了滿足較大的輸送量，較大的輸送高度，以及占地面積小，工作性能穩(wěn)定的情況，

21、研發(fā)出來較為先進的THG和TDG兩種高效斗式提升機械。THG和TDG兩種高效斗式提升機械分別是TH和TD形式的升級產品。雖然我國的斗式提升機發(fā)展飛快，但是需要看到的是和國際工業(yè)發(fā)達國家的水平還有存在相當大的差距。 1.4 國內外生產的斗式提升機 目前我國常用的斗式提升機雖然飛速的發(fā)展著，但是也存在著一些問題，比如提升機在工作過程中不可避免的需要更換提升的物料種類，如果能夠快速的清理料斗、機艙內的殘存物料是一個非常實際的問題。同時由于提升機工作的時候強度非常大，所以如何對其中的減速機構、鏈條或者皮帶，以及受力的軸承等性能進行不斷的提高，以滿足不斷增加的強度需要。在提升機制造的材料選擇和加工工

22、藝等方面也和國外具有不小的差距。在相同的動力條件下，提升的輸送能力和高度與國外相近的技術相比還是比較落后。國外比較先進的一種，通過采用柔性鋼繩進行牽引動力，并通過兩個提升機之間的相互扶持，使其提升能夠達到了每小時兩千噸。同時高度達到了三百五十米以上。相對于工業(yè)較為發(fā)達的歐洲和美國，我國在提升機方面的主要加工工藝較為落后，其性能直接制約著提升機的提升能力。同時使用壽命也會受到很大的影響。 國外： 在1868年的時候，英國發(fā)明出了帶式輸送機；1887年，美國出現了螺旋輸送機；在1905年的時候，瑞士發(fā)明出來了鋼帶式輸送機；在1906年的時候，英國和德國同時發(fā)明出來了慣性輸送機。自此，輸送

23、機廣受機械、化工等行業(yè)的喜愛，在此期間不斷的進行改良和完善，一步步的完成了從車間的輸送，演變到企業(yè)內部之間的搬運，甚至城市生活之間的物料搬運工作，更是成為了搬運物料系統(tǒng)不可或缺部分。輸送機其中一種就是TH型斗式提升機。 國內： 我過的斗式提升機的技術引進是在前蘇聯引進的，那個年代，沒有什么大的發(fā)展。在這個期間，雖然各行各業(yè)就針對使用中的一些問題做了一些改進。從那個年代以后，伴隨著國家的發(fā)展需要，那些重點大型工程項目從國外引進了一些斗式提升機。JB 3926-85它的頒布和那些按照機械標準的要求設計的一系列斗式提升機也相繼出來，促使我國在斗式提升機方面的技術水平前進了一大步，但是與那些外國的

24、先進技術相比還是有很大的差距的。差距是有，但是我國的經濟技術發(fā)展的也比較快，在吸收與借鑒的基礎上，我國不斷的開拓創(chuàng)新，結合國內實際的生產需要，研制出了工作高效的斗式提升機。我過以后在斗式提升機方面的發(fā)展趨勢將朝著先進化的方向發(fā)展。 1.4.1常用斗提機選用 （1） 在國內斗式提升機的應用范圍非常廣泛，特別是垂直斗式提升機，廣泛應用到基建、物流、倉儲等聯系性工作比較強的場所，根據主要特點、及其用途見表1-3。 表1.3 常用的三種型號 型式 D型 HL型 PL型 ZL型 結構特征 使用橡膠帶作牽引構件 使用鍛造的環(huán)形鏈條作為牽引構件 使用板式套筒滾子鏈條作為牽引構件 使

25、用鑄造鏈條作為牽引構件 卸載特征 間斷布置料斗，快速離心卸料 間斷布置料斗，快速離心卸載 連續(xù)布置料斗，慢速重力卸載 連續(xù)布置料斗，慢速重力卸載 適用輸送物料 適用輸送粉狀、顆粒狀、小塊狀的無磨琢性或半磨琢性的散狀物料 適用輸送粉狀、顆粒狀及小塊狀的無磨琢性的物料 適用輸送塊狀、比重較大、磨琢性的物料 適用輸送塊狀和粉狀物料 適用溫度 適應溫度不得超過60°C。如采用耐熱橡膠帶，允許150°C 允許輸送溫度較高的物料 被輸送物料的溫度在250°C以下 被輸送物料的溫度在300°C以下 型號 D160型、D250型、D350型、D450型 HL30

26、0型、HL400型 PL250型、PL350型、PL450型 ZL25型、ZL35型、ZL45型、ZL160型 提升高度 約在430米范圍內 約在4.530 米范圍內 約在530米范圍內 約在829 米范圍內 輸送量 4～238m3/h 35～185m3/h 20～563m3/h 50～160m3/h 1.5 課題的研究意義 本課題研究的問題是，來自實際的項目工程。斗式提升機是被廣泛使用的裝置，是最有效的現代遞送裝置之一，斗式提升機是一種固定裝置的機械輸送設備，隨著國家經濟的可持續(xù)發(fā)展，這將廣泛的在各種類型冶金，礦山，水泥，船塢，化工，食品和工件傳送裝置的其

27、他行業(yè)的情況下使用。雖然不是在最近幾年使用，但是由于工作的傳輸情況同時在不同的工作條件下擴張同樣增加了品種，不斷提高工作效率，針對設計加工質量提出了高的需求，特別是在一些大型管道，工件輸送裝置，或者假定一個非常重要的工作。為此制造商，按照自己的需求，出于經濟方面和戰(zhàn)略方向的考慮，制造出了結構簡單可靠的提升機。 11 第2章 TH型環(huán)鏈斗式提升機主要構造 第2章 TH型環(huán)鏈斗式提升機主要構造 在結構設計中，TH型斗式提升機的關鍵零部件有傳動機構，牽引機構，料斗的形式，驅動裝置的結構以及張緊機構和機筒等零部件。下面將對提升機的關鍵零部件進行設計計算，并對其中部分進行強度和剛

28、度校核。 2.1承載構件 料斗是斗式提升機中用于運輸物料的最主要的載體，物料的持續(xù)的提升就是依靠料斗的旋轉運動來實現的。所以料斗的性能、尺寸和結構形式對提升機性能的影響特別大。選擇合適的料斗和適合輸送物料的料斗也是本次畢業(yè)設計的一個重要的研究對象。 料斗有多種不同的分類方法，其中比較常見的就是根據材料和料斗的形狀分類。 按照料斗的構造形式一般分為深斗和淺斗兩種構造形式，其中淺斗主要是用來輸送不易散落的物料，并且由于料斗較淺，所以輸送量一般都不大。這種料斗一般設計成前壁的斜度大，深度小，能夠方便裝卸，采用重力式卸料都方式的特點。深斗則一般用于輸送散落性較好的物料，深度

29、大所以單個裝載量較大，能夠提升工作效率。同時由于料斗較深，所以裝卸料都相對麻煩，一般卸料都采用離心式或者混合式的卸料方式。 a）淺形斗；b）深形斗；c）角形斗；d）組合形斗 圖2.1 料斗的形式 （a）淺形斗：淺形斗的缺點是料斗的可承載容積比較小，不能裝載較多的物料，但是它的優(yōu)點是物料比較容易卸空。淺形斗比較適合輸送于潮濕或粘性比較大的物料。 （b）深形斗：深形斗的優(yōu)點是料斗的可承載容積比較大，裝載的物料比較多，但是它的缺點是物料不能夠完全卸空。深形斗比較適合輸送于干燥松散的物料。 （c）角形斗：角形斗的結構和功能比較特殊。 （d）組合形斗：簡單來說，組合形斗是淺斗區(qū)和深斗

30、區(qū)的組合體，組合形斗的優(yōu)點是裝載的物料比較多，料斗的運行速度很高，組合形斗適合輸送于松散，流動性好的物料或者其他粉粒物料。 斗式提升機的主參數以料斗寬度表示。斗寬系列為：100，160，250，400，500，630，800，1000mm等。 各類標準的斗提機的主要性能見下表。 表2.1 標準的斗提機的主要性能表 機型 TD型 PL型 TH型 ZL型 牽引 構件 膠帶 板鏈 圓環(huán)鏈 鑄造鏈 料斗 型式 Q H Zd Sd 大容量料斗 Zh Sh T 卸料 型式 離心式或混合式卸料 重力式卸料 離心式或混合式卸料 重力式卸料 適用

31、物料 粉狀、粒狀、或小塊狀無磨琢或半磨琢性的散裝物料。如煤、砂、糧食、水泥等。 塊狀、堆積密度較大的磨琢性物料，如煤、碎石、礦石、焦炭等。 粉塊、粒狀或小塊狀無磨琢性或磨琢性物料。如煤、砂、水泥等。 粉狀或塊狀物料等。如礦石、碎石、水泥、煤等。 使用 溫度 使用普通帶時物料溫度不得超過60℃；使用耐熱帶時物料溫度不得超過150℃。 <250℃ <250℃ <300℃ 提升 高速 <30m <30m <40m <32m 輸送量 4m3/h～238m3/h 22m3/h～100m3/h 35m3/h～185m3/h 55m3/h～160m3/h

32、 表2.2 GTD型斗提機的主要技術參數表 機器型號技術參數 GTD160 GTD200 GTD250 GTD315 GTD400 GTD500 GTD630 GTD800 GTD1000 GTD1250 輸送量m3/h 53 67 135 200 270 400 550 800 1050 1350 斗 寬mm 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 斗 容dm3 3 4 7 10 16 25 39 65 102 158

33、斗 距mm 260 300 325 360 410 460 520 580 650 720 牽引鉤尖質量kg/m 22 21.5 33 33.2 42.2 62.3 78.53 106 145 155.5 運行速度m/s 1.6 1.86 2.2 2.65 2.54 2.73 2.64 2.98 2.52 2.3 最大提升高度m 65 65 65 65 65 65 65 60 65 63 表2.3 GTD型環(huán)鏈式提升機主要技術參數 機器型號技術參數 GTD160 GTD200

34、 GTD250 GTD315 GTD400 GTD500 GTD630 GTD800 GTD1000 GTD1250 GTH1400 GTH1600 輸送量m3/h 30 37 62 74 119 166 255 363 535 767 861 1134 料斗 斗 容dm3 3 4 7 10 16 25 39 65 102 158 177 252 斗 距mm 270 270 336 378 420 480 546 630 756 756 756 882 牽引鉤尖質量kg/m 31 31.9

35、 33.4 43.3 60.9 79.6 88.66 107 150 187.6 200 233 運行速度m/s 0.93 0.93 1.04 1.04 1.17 1.17 1.32 1.32 1.47 1.47 1.47 1.47 最大提升高度m 50 44 50 50 50 45 50 50 50 40 35 40 2.2牽引構件 對于斗式提升機械來說，其主要的牽引裝置由兩種構造形式，分別是帶式和鏈式。 其中帶式主要應用到工作速度在一米每秒之內，工作要求不高的場所。用橡膠帶作為牽引件的主要優(yōu)點是：運行平穩(wěn)

36、，生產效率高，成本小，有較高的提升速度；主要缺點是：橡膠帶的固定不穩(wěn)固，為了能夠摩擦產生牽引力，提升物料時還需要較大的初張力。料斗固定連接通過螺釘和墊片連接在橡膠帶的帶口，斗比帶的范圍窄35～40mm，橡膠帶式材料的溫度不超過60攝氏度，而溫度高的對耐熱橡膠帶可以達到150攝氏度。 鏈式則應用范圍相對較廣，在工作中能夠承受較大的拉力，適用一些速度快、提升質量大的場合用。而環(huán)鏈是生活中經常使用的牽引件，主要優(yōu)點是：整體結構相對簡單，容易制造，并且連接也很穩(wěn)固；但是缺點是：運行不太平穩(wěn)，鏈與鏈之間容易產生磨損，強度沒有很好的保證。單鏈連接在料斗的后壁上，雙鏈和料斗兩側相連。鏈條式提升機用單鏈時料

37、斗的寬度在160 ～250mm范圍之內，鏈條式提升機用雙鏈時料斗的寬度在320 ～630mm范圍之內，它的主要缺點是在鏈條節(jié)距之間的摩擦，增加維護次數。 另外，本次設計使用的是鍛造環(huán)鏈作為牽引構件。該種環(huán)鏈是用由3號鋼鍛造成的，截止到現在我國定型的經常使用的環(huán)鏈節(jié)距分別是50mm，64mm，86mm和92mm等等。此設計中料斗的寬度為250mm，所以使用的是一根牽引鏈。 2.3驅動裝置 驅動裝置包括驅動主軸的滾筒和鏈輪，電動機，減速機，逆止和制動器組合構成。驅動方式按照傳遞牽引力的方式分為兩種，一種是摩擦驅動方式；另一種是嚙合驅動方式。 （1） 電動機、減速器、聯軸器和其他

38、傳動零件組成了驅動裝置。它安裝在斗式提升機上部機殼的平面上。 圖2·1 驅動裝置的聯接方式 （2） 驅動裝置中必須安裝有逆止器，目的是為了防止料斗在提升的過程中突然停車造成逆轉，導致料斗中的物料在自身重力作用下逆轉堆積在機殼底部，或者是在維修時機器時發(fā)生逆轉 ，這將帶來無法預知的后果。 2.4張緊裝置 圖2·2 張緊裝置 要使斗式提升機能正常穩(wěn)定工作，只有其他零部件是不行的，還需要有張緊裝置的配合使用，這時需要進行張緊，張緊時會產生初張力；但是初張力的大小要合

39、適，如果初張力過大則會造零部件的磨損，如果初張力過小，則會造成牽引件撓曲，導致運行工作的不正常，因此初張力的大小要適當。 2.5 防逆轉裝置 為了防止逆轉，將會在傳動裝置中安裝逆止器，目的是為了防止料斗在提升的過程中突然停車導致有物料的一邊和沒有物料的一邊產生不平衡，發(fā)生逆轉，造成不可逆轉的后果。逆止器的結構簡圖如下圖所示。在工作的時候，棘輪1通過鍵槽的配合和頭輪軸配合成一體，在棘輪的四個缺口中分別裝入滾柱3，當滾柱結構的外殼和棘輪的運行方向一致的時候，滾柱就會被相互之間的莫操了的作用帶到缺口的最寬處，從而使軸和棘輪之間能夠自由旋轉。當二者運行的方向相反的時候，滾柱則會被相互之間的摩擦力帶

40、輪相對較窄的區(qū)域，從而能夠作用在外殼和棘輪中間，產生阻擋繼續(xù)運行的力，從而達到了防止提升機構逆轉的目的。在更詳細的設計中，有的時候為了確保能夠更加快速及時以及穩(wěn)固的達到防止逆轉的目的，一般還會設計有彈簧4，以便更好的達到目的。 1 棘輪 2 外殼 3 滾柱 4 彈簧 圖4.4 滾柱型逆止器 兩種逆止器的介紹： 棘輪棘爪型逆止器。它的工作原理是：當鏈輪按照圖示上面箭頭的方向旋轉,此時提升機能夠正常工作,當鏈輪的旋轉方向與圖示上面的方向相反時,壓簧將棘爪壓進棘輪中,由于棘輪是機體上靜止的零件,所以可以產生制動防止鏈輪逆轉。 滾柱型逆止器。這種逆止器是

41、在低速軸上安裝的,圖示上面零件2朝著箭頭所示方向旋轉,若零件2反轉,零件1將零件3彈出,零件3在零件2斜面上和逆止器外殼之間滾擠,使零件2停止轉動達到制動的作用。如果逆止器第二次起動時,零件3返回零件2原位,之前產生的制動將會消失，恢復原狀。在日常使用中要時常檢查各零件的損耗情況，及時更換。 第3章 TH型環(huán)鏈斗式提升機方案設計 第3章 TH型環(huán)鏈斗式提升機方案設計 本設計的任務是研究TH型斗式提升機的性能和功能，用理論來研究影響斗式提升機的效率因素，本設計的實際方法需要對結構進行改進，實現設計方案。另外，個別廠家還在繼續(xù)生產一些舊型號的斗式提升機，例如D

42、型、HL型、PL型以及ZL型斗式提升機等。與此同時，在設計時需要對結構參數和工藝參數、總體方案設計、驅動器以及設計的其他部分和機器本身的圖紙和相關零部件的計算。 3.1 方案比較及選擇 3.1.1設計要求 料斗形式Zh，輸送量35 ，斗距a=512mm，料斗運行速度1.4 。鏈輪直徑=630mm，圓鋼直徑x節(jié)距18x64mm。 3.1.2方案比較 （1）ZL型斗式提升機 ZL型斗式提升機的優(yōu)點是：輸送物料的容量相對來說較多，提升的高度相對來說較高，提升物料運行相對穩(wěn)定可靠，使用的壽命長，它的標準參照了國際的標準，ZL型斗式提升機用來運輸塊狀和粉末狀的物料，例如運送礦料、白灰、大、小

43、塊狀的石頭、粉末等物料。以上內容的輸送高度一般可達8～29米，輸送量可達55～160m3/h。 ZL型斗式提升機的特點： ①ZL型斗式提升機采用的舀料方式是流入式，卸料方式是重力式，料斗的容量大，提升效率高，所以功率相對較高。 ②ZL型斗式提升機對于所提升的物料沒有特殊的要求,能提升物料的種類比較多，機殼的密封性好,對環(huán)境造成的污染小。 ③物料提升的過程運行穩(wěn)定，比較可靠，還可以保障無故障運行的時間達到2萬小時。 ④斗式提升機還有一個特點就是提升高度高。 （2） TH型環(huán)鏈斗式提升機 TH型環(huán)鏈斗式提升機的特點： ①出現故障方便維修，使用壽命長。機身鋼板厚、鋼板的剛性好。

44、②可以輸送溫度高達250℃的物料，工作時牽引構件平穩(wěn)可靠，機械噪音小。 ③中部機殼有兩種形式，分別為單通道和雙通道，提升機在改進后的輸送量比普通提升機的輸送量提高30%以上。 ④提升機的牽引構件是鍛造的低合金鋼，并且經過滲碳淬火的處理，環(huán)鏈具有很高的抗拉強度和耐磨性能。 3.1.3 方案確定 根據自己設定的各項參數，選用ZL型與TH型兩種斗式提升機作比較，可以看出TH型斗式提升機出現故障方便維修，使用壽命長。機身鋼板厚、鋼板的剛性好；可以輸送溫度高達250℃的物料，工作時牽引構件平穩(wěn)可靠，機械噪音??；而且TH型環(huán)鏈斗式提升機中部機殼有兩種形式，分別為單通道和雙通道，提升機在改進后的輸送

45、量比普通提升機的輸送量提高30%以上；以及TH型斗式提升機的牽引構件是鍛造的低合金鋼，并且經過滲碳淬火的處理，環(huán)鏈具有很高的抗拉強度和耐磨性能。 綜合TH型斗式提升機的優(yōu)點，TH型斗提機很大程度上減少了工作人員在提升機的檢查、維修方面的工作時間，并且由于TH型斗式提升機工作時噪音比較小、運行比較平穩(wěn)等，在一定程度上提高了工作人員工作安全系數；最后TH型環(huán)鏈斗式提升機進行部分改進，可以大大增加提升機輸送量。 最終方案確定選擇設計TH型環(huán)鏈斗式提升機型斗式提升機，牽引構件選用雙鏈式，料斗選擇深形料斗，采用挖取裝料和重力式卸載，選擇斗提機上、下軸間高度=9020mm。 3.2 斗式提升機參數設

46、計 設輸送的物料為沙土，則=1.6 t/，斗提機上、下軸間高度=9020mm，料斗形式為深形料斗，輸送量為35 /h，斗距a=512mm，料斗運行速度v=1.4m/s。鏈輪直徑=630mm，圓鋼直徑x節(jié)距=18x64。 3.2.1 輸送量 (3· 1) 式中：Q—輸送量，t/h； —料斗容積，查表3.3； a—料斗間距，m； —物料的堆積密度，t/； v—料斗的運行速度，m/s； —料斗的充填系數，見表2.1。 = =42 （t/h）

47、 表3.1 料斗的充填系數 物料特性 充填系數 物料特性 充填系數 粉末狀 0.75-0.95 塊度在50mm-100mm中塊物料 0.5-0.7 塊﹤20mm顆粒狀 0.7-0.9 塊度﹥100mm大塊物料 0.4-0.5 塊度20mm-50mm顆粒狀 0.6-0.8 潮濕粉末及顆粒 0.6-0.7 3.2.2 料斗的計算 在TH型斗提機的選型設計時，可根據斗提機不同規(guī)格、型號的特性表，可以從表中查到斗式提升機的輸送量、料斗的容量以及料斗的間距，可以查出來料斗的所有數據。 表3.2至表3.4是ZL型、TH型環(huán)鏈斗式提升機的主要尺寸參數。 表

48、3.2 帶斗主參數 斗寬 Q型 H型 Zｄ型 Sｄ型 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 ｂ ａ hl io ａ hl io ａ hl io ａ hl io mm mm mm dm3 mm mm dm3 mm mm dm3 mm mm dm3 100 90 80 0.15 90 95 0.3 160 125 112 0.49 125 132 0.9 160 180 1.2 160 200 1.9 250 1

49、60 140 1.22 160 170 2.24 200 224 3 200 250 4.6 315 180 160 1.95 180 190 3.55 200 224 3.75 200 250 5.8 400 200 180 3.07 200 212 5.6 224 250 5.9 220 280 9.4 500 224 200 4.84 224 236 9 250 280 9.3 250 315 14.9 630 250 265 14 280 315 14.6 2

50、80 355 23.5 表3.3 環(huán)鏈斗主參數 斗寬 zh型 sh型 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 b a h1 io a h1 io mm mm mm dm3 mm mm dm3 315 200 224 3.75 200 250 6 400 224 250 5.9 224 280 9.5 500 250 280 9.3 250 315 15 630 280 315 14.6 280 355 23.6 800 315 355 23.3

51、315 400 37.5 1000 355 400 37.6 355 450 58 表3.4 板鏈斗主參數 斗寬 zh型 sh型 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 b a h1 io a h1 io mm mm mm dm3 mm mm dm3 250 130 190 3 315 130 216 6 400 160 266 12 500 210 348 25 630 260 438 50 800 330 5

52、52 100 1000 420 700 200 3.2.3 傳動輪直徑 （1）帶斗式提升機 傳動滾筒的直徑D應滿足下式，才足夠保證膠帶的使用壽命： D≥125z (3· 2) 式中：D—傳動滾筒直徑，mm； z—膠帶帶芯層數。 對于光滑的傳動滾筒，可以采用鼓形狀來減小膠帶跑偏。其鼓形度按下式計算： (3· 3) 式中：D—滾筒中部直徑，

53、mm； —滾筒兩端直徑，mm； L—滾筒長度，mm。 常用的TD型帶斗式提升機的主要參數如下表所示。 表3.5 傳動滾筒參數 傳動滾筒型號 斗寬 帶寬 筒徑 許用扭轉 mm mm mm N·m TD1040 100 150 400 195 TD1640 160 200 400 690 TD2550 250 300 500 1600 TD3150 315 400 500 1900 TD4063 400 500 630 3500 TD5063 500 600 630 5000 TD638

54、0 630 700 800 9000 （2）鏈斗式提升機鏈輪設計 料斗的卸料方式以及鏈條的沖擊載荷都對鏈斗式提升機的傳動鏈輪直徑的大小起著決定性作用。鏈輪的齒數取z=16～20。傳動鏈輪的節(jié)圓直徑按下式計算： (3· 4) 式中：—傳動鏈輪節(jié)圓直徑，mm； t—鏈條節(jié)距，mm； z—鏈輪齒數。 由上式可以得出鏈條齒數z == ≈31。故選取齒數z=31。 3.2.4 各點張力的計算 圖中1、2、3和4各點的張力分別用，，和來表示。點1

55、處的張力最小，即初張力，根據斗寬可以查得；點3處的張力最大。 圖3.1 各點張力的示意圖 =++=（1.05～1.07）+ (3· 5) 式中：—尾輪阻力，=（0.05～0.07），N； —由物料運動產生的張力，=，N。 =1.05×1500+=1575.83（N） =+=+（q+）H (3· 6) 式中：—提升區(qū)段的張力增加值，=(q+)H，N； q—物料線載荷，q= ，N/m； —每米長度的牽引帶

56、質量，≈Q，kg； H—提升高度，m； —系數，由表3.6查取。 =1575.83+（81.67+42）×10.77=2907.7559（N） =+=+H (3·7) =1500+42×10.77=1952.34（N） 通過驅動滾筒時的阻力 =（0.03～0.05）（+） (3· 8) =0.05×（2907.7559+1952.34）=243.0048（N） 3.2.5 驅動軸上的圓周力的計算

57、 驅動軸上的圓周力的計算公式為 =-+=-+（0.03～0.05）（-） (3· 9) =2907.7559-1952.34+0.05×（2907.7559-1952.34）=1003.1867（N） TH型環(huán)鏈斗式提升機在正常工作下，牽引帶的最大靜張力的公式為 =1.15H（q+） (3· 10) 式中：—阻力系數，由表3.6查取。 =1.15×10.77×（81.67+1.5×42）=1791.767（N） 表3.6 系數，，的值 小時運量 Ab/（

58、t˙h-1) 帶式 單鏈式 雙鏈式 深料斗或淺料斗 有擋邊 料斗 深料斗或淺料斗 有擋邊 料斗 深料斗或淺料斗 有擋邊 料斗 系數K2值 <10 0.60 — 1.10 — — — 10-25 0.50 — 0.80 1.10 1.20 — 25-50 0.45 0.60 0.60 0.85 1.00 — 50-100 0.40 0.55 0.50 0.70 0.80 1.10 >100 0.35 0.50 — — 0.60 0.90 K4 2.50

59、 2.00 1.50 1.25 1.50 1.25 K5 1.60 1.10 1.30 0.80 1.30 0.80 3.2.6 驅動功率計算 （1）軸功率的近似計算 =（1.15+v）（kW） (3· 11) 式中：，—按表2.6選取。 由=1.00，=1.30。=（kW）≈3.6606（kW） （2）電動機功率計算 P=（kW） (3· 12) 式中：—減速

60、器傳動效率，=0.94～0.95； —V帶或開式齒輪傳動效率。V帶取=0.96，鏈取=0.93； —功率備用系數。與提升高度H有關，H<10m時，=1.45；1020m時，=1.15。 則選取結果為=0.95，=0.93，=1.25。 P= （kW）≈5.1791（kW） 3.3驅動裝置選型 電機是整個設備的動力來源，所以其功率選擇的是否合適直接影響著整個設備能否穩(wěn)定持續(xù)的運轉。在選擇電機的時候，如果功率過小，則會造成小馬拉大車的現象，不能確保整個設備的正常運轉。并且如果長期運轉，也會造成電機的持續(xù)過載而導致損壞。造成

61、了電機實際的功率因素很低，形成了資源的浪費。 本次畢業(yè)設計的TH型斗式提升機的電動機為YY型。傳動軸的驅動功率由下式計算的： （kW） (3· 13) 式中: —傳動軸驅動功率，kW； —斗提機輸送量，t/h； —斗提機上、下軸間高度，m； —重力加速度，； 、—附加功率，kW，見表3.7 表3.7 省換功率 、 附加功率 TH160 TH200 TH250 TH315 TH400 TH500 TH630 TH800 TH1000

62、 TH1250 ·KW 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 ·KW 0.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 2.2 3.4 6 8.4 注：查表取=3 kW，=0.5kW，由、求出傳動軸的驅動功率 = +3+0.5（kW）=4.5313 kW。 = （kW） (3· 14) 式中：—總功率，大約0.8； —電動機功率，kW。 將數據帶入上式求得電動機功率 = （kW）=5.12 kW，由下表查得出驅動裝置的型

63、號和配套裝置的型號。 表3.8 YY型驅動裝置及配套裝置的型號尺寸 斗式提升機型號 TH315 驅動裝置 Y5Y125 電動機 減速器型號 ZLY125-20-Ⅰ(S)/Ⅱ(N) 相關尺寸，mm 重量kg 205 型號 Y132S-4 功率KW 5.5 ZLY125-20-Ⅰ(S)/Ⅱ(N) A1 718 B1 1025 H2 220 Y7Y140 Y132M-4 7.5 ZLY140-20-Ⅰ(S)/Ⅱ(N) 260 310 Y11Y160 Y160M-4 11 ZLY160-20-

64、Ⅰ(S)/Ⅱ(N) 280 380 Y15Y180 Y160L-4 15 ZLY180-20-Ⅰ(S)/Ⅱ(N) 720 1156 320 536 Y18Y180 Y180M-4 18.5 564 在本次設計中，電機需要持續(xù)不斷的長時間工作，整個工作過程中受力較為穩(wěn)定。所以在電機的選擇上可以根據電機所需要的功率Pd進行選擇。這樣就不需要校驗電機的發(fā)熱，也不需要進行啟動力的校驗。在實際的選擇時，電機的額定功率PN應該是電機在實際工作中的所需功率的一個倍數，這個倍數用K表示。根據相關的生產經驗和《電力拖動技術基礎》，K的取值范圍在2和5之間，本次畢業(yè)設計考慮到實際

65、的生產過程，選擇K為3。 根據上面的計算得知，電機所需要的功率：Pd=1.20 （KW） 則，所以 PN＝K·Pd＝3×1.20＝3.60 （KW） 根據實際的計算結果，結果標準電機的參數，本次設計選定的電動機型號為Y112M-4，他的額定功率是4千瓦。其相關參數如下： 電動機 型號 額定功率 KW 滿載轉速 r·min-1 最大轉矩 額定轉矩 軸徑mm 軸長mm 同步轉速1500r/min，4極 Y112M-4 4 1440 2.2 28 60 注：斗式提升機中驅動裝置是由Y132M-4型號的電動機，ZLY140-2

66、0型號的減速器，連軸器和傳動裝置組成。 驅動裝置中必須安裝有逆止器，目的是為了防止料斗在提升的過程中突然停車造成逆轉，導致料斗中的物料在自身重力作用下逆轉堆積在機殼底部，或者是在維修時機器時發(fā)生逆轉 ，這將帶來無法預知的后果。 3.4 驅動軸設計及附件的選擇 3.4.1 軸的結構設計 （1）初步計算軸的直徑 由軸的承載功率選取扭轉強度的計算法來推算軸的直徑。 = (3· 15) 式中：A—系數，此處取120； P—電動機功率，kW； n—軸的轉速，r/min。 相關數據代入式（12）可得 ==65.2mm (3· 16) 由于驅動軸的軸端位置是裝聯軸器，所以需要開鍵槽，但是這樣會消弱軸的強度，故將軸徑增加4%～5%，則取軸的直徑為70mm。 3.4.2 軸的強度校核計算 （1）軸的受力分析及彎扭矩 （2）計算支承反力 由于驅動軸在水平面上不受力，則 =