【正文】 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。 國內(nèi)外斗式提升 機技術(shù)的差距 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。（ 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。 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)。 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大的差距。提升高度約在 ，輸送量為 35365m3/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。 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、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；當物料溫度在 60200 度時，應(yīng)采用耐熱橡膠帶。 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。 . 國內(nèi)外斗式提升 機的發(fā)展與現(xiàn)狀 國內(nèi)斗式提升 機的技術(shù)現(xiàn)狀 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。有關(guān)斗提機的部頒標準 JB3926— 85 及按此標準設(shè)計的 TD、 TH 及 TB系列斗提機的相繼問世 ,使我國斗提機技術(shù)水平向前邁了一大步 , 但由于產(chǎn)品設(shè)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(shù)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。 1 緒論 課題研究的背景和意義 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(shù)的發(fā)展。 本課題的研究意義與目的在于， 選擇 斗式提升 機這種通用機械的設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計的選題，能培養(yǎng)我們獨立解決工程實際問題的能力， 通過這次畢業(yè)設(shè)計是對所學基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運用，也使我們的設(shè)計、計算和繪圖能力都得到了全面的訓練。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。目前國內(nèi)常用的通用斗式提升機均為垂直式，按 JB3926— 85 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。提升高度約在 440m 范圍內(nèi)，輸送量為4238m3/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 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 550m 范圍內(nèi)，輸送量為20563m3/h。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。（ 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)。（ 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。 我國斗式提升機的技術(shù)水平與世界先進水平的差距還相當明顯，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。 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。 TD 列類斗式提升機是在 D 系列斗式提升機的基礎(chǔ)上經(jīng)過產(chǎn)品改良而來的。 （ 2） TH 系列斗式提升機 TH 系列斗式提升機是一種常用的提升設(shè)備，該系列斗式提升機采用鍛造環(huán)鏈作為傳動部件，具有很強的機械強度，主要用于提升粉體和小顆粒及小塊狀物料，區(qū)別 于 TD 系列斗式提升機，其提升量更大、運轉(zhuǎn)效率更高。 （ 3） NE系列斗式提升機 NE系列斗式提升機是一種新型的斗式提升機，其采用板鏈傳動，區(qū)別于老型號 TB 系列板鏈斗式提升機，其命名方式采用提升量而非斗寬。 NE 系列斗式提升機有著很高的提升效率，根據(jù)提升速度不同還分有 NSE 型號和高速板鏈斗式提升機。 （ 5） TG 系列斗式提升機 TG 系列斗式提升機是一種加強型膠帶斗式提升機，其區(qū)別于 TD 系列斗式提升機，TG 系列斗式提升機采用鋼絲膠帶作為傳動帶，其具有更強的傳動能力。 （ 6）其它型號斗式提升機 常見的斗式提升機還有 HL 系列斗式提升機、 GTD 系列斗式提升機、 GTH 系列斗式提升機等，其均為上型號的不同叫法和演變形式。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 ，輸送磨琢性大地的物料時，鏈條的磨損較小，但其自重較大。斗式提升機最廣泛使用的是帶式 (TD)，環(huán)鏈式 (TH)兩種型式。如 TD 型帶式斗式提升機采用離心式卸料或混合式卸料適用于堆積密度小于 、粒狀物料。 3. 按卸料方式分類 式提升機可分為 :離心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三種形式。 斗式提升 機的發(fā)展趨勢 國外斗式提升機技術(shù)的發(fā)展很快 ,其主要表現(xiàn)在以下幾個個方面 : （ 1） 斗式提升機的功能多元化、應(yīng)用范圍擴大化 ,如 HL 型環(huán)鏈離心斗式提升機 、GTD/GTH 系列斗式提升機 等各種機型 。 （ 4） 實現(xiàn)產(chǎn)品的機電一體化 機械產(chǎn)品需要更新?lián)Q代。在輸送機械上應(yīng)用計算機技術(shù)，可以提高作業(yè)性能。為了減少人員的作業(yè)強度，保證持久旺盛的體力和注意力，應(yīng)該根據(jù)人機工程學的理論，設(shè)計導(dǎo)動裝置和人員輔助裝置，改善振動與噪聲的影響，防止廢棄污染， 使其符合健康規(guī)范的要求根據(jù)不同的輸送要求、不同的輸送產(chǎn)品，選擇不同的最佳的工藝和運輸設(shè)備，以使最少、最合理的投資，獲得最佳的使用效果，使設(shè)備發(fā)揮最大的效率。 THG 型斗式提升機的構(gòu)造如圖 所示。斗式提升機的運行部分和鏈輪都安裝在一個封閉的機殼內(nèi)，機殼由機殼頭部 中間段 6 和下部機座8 所構(gòu)成，機殼的中間段可以是兩個分支共用的，或者是每個分支各設(shè)一個管狀外罩。裝有料斗的牽引構(gòu)件由驅(qū)動裝置 5 驅(qū)動，并由張緊裝置 10 張緊。物料由機殼下部的進料口裝入各料斗，當料斗被提升至上部鏈輪時，便卸入提升機的卸料口。 初步設(shè)計給定：斗寬 200Bm? ，斗速 /v m s? 。掏取式（圖 21 a）主要用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀等磨琢性小的散狀物料，由于在掏取物料時不會產(chǎn)生很大的阻力，所以允許料斗的運行速度較高，為 ～ 。 圖 裝載方法 （ a）掏取式；（ b）流入式 TH 型斗式提升機的料斗運行速度一般 在 ～ ，結(jié)合設(shè)計使用要求 “提升物料（水泥 ）：容重γ = 3t/m 。 卸料方式及選用 斗式提升機的料斗是在行經(jīng)驅(qū)動輪時在頭部側(cè)面卸料的，其卸料方式分為三 種 形式，即離心式、重力式、混合式。料斗在頭輪處受重力和離心力的作用，其合力大小和方向都隨著料斗的回轉(zhuǎn)速度而變化，而合力的反向延長線總是與頭輪垂直中心線交于一點，這點稱為極點。 而極距僅與頭輪轉(zhuǎn)速有關(guān)。根據(jù)極距大小才可判斷提升機最終選取何種卸料方式。因此容許在較大的料斗運行速度之下應(yīng)用大容積的料斗 [2]。 主要零部件及選型 牽引件 斗式提升機的牽引件常采用膠帶或鏈條。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。 TH 型斗式提升機機為環(huán)鏈高效斗式提升機，其牽引件即為有高強度的環(huán)鏈，其應(yīng)符合 MT36—— 80《礦用高強度 圓環(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、 94mm 等，結(jié)構(gòu)如圖 所示。 其具體參數(shù)見 表 。 料斗 料斗是提升機的承載構(gòu)件，通常是用厚度δ =2~6mm 的鋼板焊接或沖壓而制成的。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(dǎo)向槽的尖棱面斗。 （ 1） 深斗 深斗的特征是斗口下傾角度較?。ǘ房谂c后壁一般成 65176。深斗的幾何形狀如圖 23 所示。角）且深度小，因此適用于輸送濕的、容易結(jié)塊的、難以卸出的物料，如濕砂、型砂、黏土等。 深斗和淺斗的底部都制成圓角，以便于物料卸盡。 基于使用要求：提升物料為 水泥 ，參照（表 21）在使用深斗 (sh)時才能保證≥ 50t/h的產(chǎn)量，故將料斗的初步選定為深斗。在 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。傳統(tǒng)的驅(qū)動鏈輪和軸的結(jié)構(gòu)如圖 24 所示。對于軸承的選擇，則直接采用帶座球軸承，由于其是標準件，無需企業(yè)另行設(shè)計，縮短了產(chǎn)品加工周期。 （ 2） 張緊裝置 在斗式提升機的機殼下部設(shè)有張緊裝置。其結(jié)構(gòu)與帶式輸送機張緊裝置相同。張緊裝置的行程在 200~500mm范圍內(nèi)。它實現(xiàn)了自動張緊，一次安裝調(diào)試后，即可保持恒定的張緊力，避免了脫鏈，從而保證機器正常運行 。 圖 重錘張緊裝置 TH 型斗式提升機方案設(shè)計總覽 經(jīng)過本章的討論，可以將 TH 型斗式提升機的各部分設(shè)計方案匯總成下表，它們將在接下來“斗式提升機設(shè)計計算”的章節(jié)中，得到進一步的完善。 關(guān)于填充系數(shù)的選取可在《建材機械設(shè)備》表 1510 中取得。 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 Q實 ，即： = K實 （ ） 式中 Q實 為 平均的實際生產(chǎn)率 ， 噸 /小時 ； K—— 供料不均勻系數(shù)，取 ～ 。 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 提升機 所采用的料斗定為深斗。 運行阻力的計算 斗式提升機所需的驅(qū)動功率，覺得于牽引件運動時所克服的一系列阻力，其中主要有： 物料延牽引構(gòu)件運動方向的重力分量； 當牽引構(gòu)件繞過輪時，各部摩擦力； 料斗掏取物料時的阻力； 牽引構(gòu)建張力 。 為了計算個點的張力，可以利用逐點張力計算：牽引構(gòu)件在輪廓上的每一點的張力（按運行方向），等于前一點的張力與這二點之間區(qū)段上的阻力之和。（建材機械與設(shè)備 P241）因為提升機中主要阻力是物料的起升，對于垂直提升機，穩(wěn) 定運動狀態(tài)下的牽引構(gòu)件的最大靜張力 maxS ，可以近似地按公式（ ）決定： m a x 1 0= 1 .1 5 ( + )? ? ?S H q K q （ ） 式中 1K 為 考慮裝有料斗的牽引構(gòu)件的運動阻力和在下部及上部滾筒（鏈輪）上的彎折阻力的系數(shù)，其中包括掏取物料的阻力。 0q 為 每米長度牽引構(gòu)建重量，公斤 /米，可以在表 21 中查得每米長度牽引構(gòu)件重量 0= 公斤 /米 。已知 水泥堆積重度為 噸 /米 3 。 20=2vWqg 上式中 g —— 重量加速度，米 /秒 2 ； 即有 ： 211=3 8 9 0 .0 6 2vS S qg 21 2. 11. 06 = 389 11. 952 9. 8S ?? 1= 公斤 1414 ??? WSS 公斤 310 式中 14?W —— 下降段阻力，公斤； HW 014 q?? 即有 ： 4 1 04=+= + 15= S S q HS ? 公斤 電動機的選擇 電動機的選取 依《建材機械與設(shè)備》相關(guān)章節(jié)的計算資料： 有驅(qū)動軸上圓周力： 0 3 4 34= +P S S W 公斤 311 式中 34W —— 過頭輪的阻力，公斤 ）（ 4343 SSW ??? 則有 ： 0 = 1 0 7 0 8 6 5 + 0 .0 4 (1 0 7 0 + 8 6 5 )= 2 8 2 .4P ?公 斤 計算功率： 00=102PvN千瓦 312 將 = /v ms ，代入得： 0 2 8 2 .4 2 .1= = 5 .8102N ? 千 瓦 選用電機功率： 39。 將其代入（ 313）得： = =N ?