【正文】 式提升機是一種被普通采用的垂直輸送設備 , 用于運送各種散狀和碎塊物料，例如水泥，沙，土煤，糧食等，并 廣泛地應用于建材、電力、冶金、機械、化工、輕工、有色金屬、糧食等各工業(yè)部門。在此期間，雖各行各業(yè)就使用中存在的一些問題也作過一些改進。 直到近來，斗式 提升機的 大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。 斗式提升機的優(yōu)點是，結構比較簡單，能在垂直方向或傾角較小范圍內運輸物料而橫斷面尺寸小，占地面積小，能在全封閉罩殼內運行工作，不揚灰塵，避免污染環(huán)境，必要時還可以把斗式提升機底部插入料堆中自行取料。機內較易形成粉塵爆炸的條件，斗和皮帶容易磨損，被輸送的物料受到一定的限制，只適宜輸送粉末和中小 塊 狀的物體。一般情況下都采用垂直斗式提升機，當垂直斗式提升機不能滿足工藝要求時，才采用傾斜式斗式提升機。因此，一般很少采用傾斜式斗式提升機。在設計提升機前，必須分析它的工作條件，特別是對于調整提升機，應研究物料在料斗內的運動及從物料中拋出的情況。自抓取式皮帶斗式提升機的設計方案可在以前設計的提升機基礎上對其進行改進，發(fā)揚其優(yōu)點，改進其缺點，進一步完善提升 機的性能，提高其工作能力。 基本原理 斗式提升機是通過緊 固在牽引構件膠帶或鏈條上的許多料斗，并環(huán)繞在提升機上部頭輪和下部尾輪之間，構成閉合輪廓。物料從斗式提 升機下部機殼的進料口進入物料，通過流入式或掏取式裝入料斗后，提升到頭部，在頭部沿出料口卸出，實現(xiàn)垂直方向輸送物料的目的。 斗式提升機在下部裝料，頭部卸料，由于被輸送的物料特性差異很大，所以裝料和卸料的方式也就不同。對裝料和卸料的要求是：裝料均勻、塊狀物料直接流入料斗；卸料時物料能正確地進入卸料槽，不返料；物料拋 卸中不沖擊 罩殼；采用間隔布置料斗的高速斗式提升機，物料過程中不碰 撞到前面的料斗上。對于粉末狀、粒狀、塊狀的無磨琢性或半磨琢性的散狀物料，由于掏取時不產生很大的阻力，料斗可以在較高的運動速度，一般為 ~2m/s，所以它通常和離心式卸料配合應用。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。目前國產 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。 據國外文獻介紹，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。 斗式提升機的缺點是：機內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。如機械電子工業(yè)部頒發(fā)的 JB392685《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。 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。 除上述定型產品外， NTD 內斗式提升機是一種內部加料、重力式卸槽，結構比較新穎的機型。 9 畢業(yè)設計 2. 流入式 第２章 斗式提升機類型的選擇及輸送帶的受力分析 根據設計要求，選擇斗式提升機的類型是膠帶式斗式提升機，即 D型斗式提升機。 表 21 來自《運輸機械手冊第二冊》 表 21 斗提機型式 料斗寬度(毫米 ) 料斗制法 料斗容量i0(升 ) 料斗間距 a(毫米 ) ai (升 /米 ) D 型 D 型 160 S 300 Q 300 250 S 400 Q 400 350 S 500 Q 500 450 S 640 Q 640 11 畢業(yè)設計 表 22 D250 型斗式提升機的主要技術性能 斗提機型號 D250 S 制法 Q 制法 輸送量 (米 3/時 ) 料 斗 容 量 (升 ) 間 距 (毫米 ) 400 每米長度料斗及膠帶重量 (公斤 /米 ) 輸 送 膠 帶 寬度 (毫米 ) 300 層數 5 外膠層厚度 (毫米 ) 料 斗 運 行 速 度 (米 /秒 ) 傳 動 滾 筒 軸 轉 速 (轉 /分 ) 根據設計要求應采用圓弧深斗料斗，所以應選擇 S 制法 . 根據上表中的 數值核算輸送能力 : Ｑ＝ ai γψ v= =﹥ 30(噸 /時 ) 所選用的斗提機的輸送能力大于實際生產中所要求的輸送能力，所以選用的D250 型斗提機能夠滿足要求 . 滾筒的設計計算 設滾筒的角速度為 w，不計帶的厚度，則 v=wr 其中 v滾筒速度， r滾筒半徑 由于在轉動過程中，皮帶與滾筒之間的相對速度很少，可以不計，所以滾筒速度進似皮帶的速度，根據設計要求，皮帶 的速度為 秒，并且能夠實現(xiàn)離心方式卸載 . W＝.602n? （ n— 滾筒轉速） 所以 v=wr＝.602n? .2D ＝.60n? Ｄ＝ 12 畢業(yè)設計 得 n=.102D? 實現(xiàn)離心方式卸載的條件是 h＜.2D h極距（極點到回轉中心的距離稱為極距） h=.2895n 由此可得 .2895n ＜.2D 將上面中的 n 代 入此式有 D＜ 2122895102?? ＝ 590（ mm） 取 D=500mm，進行驗算得到 n=.60?Dv = ?? = h=895 =(m) h=＜ =r 符合離心方式卸載的條件 因為主動輪滾筒的直徑較小，所以從動輪滾筒直徑取與主動輪直徑相等的值 。 13 畢業(yè)設計 輸送帶張力計算 根據 設計任務書的要求，提升時 采用裝有快速離心式卸料的深斗的帶式斗式 提升機 。 前面已經選取了 D250 型斗式提升機 ,料斗的寬度為 160 毫米，通常帶子比斗寬 125~150 毫米，對于設計的提升機取帶寬 B=300 毫米 。 提升物料的單位長度重量 ????? ?Qq 公斤 /米 帶料斗的帶子單位重量 空q =kQ= 30= 公斤 /米 在工作分支上的單位長度載荷 ??? 空工 qqq += 公斤 /米 當傳動滾筒（圖 ）按順時針方向轉動時，最小張力 2S 將在點 2 處 . 點 3 處張力為 32339。k =—— 帶料斗的帶子繞過滾筒時張力增大系數； ?? qpWW 333 —取料阻力，— 公斤米 /公斤；因 為料斗速度為 米 /秒，所以粉末狀或小物塊 取 3p =2 公斤 在環(huán)路其他各點的張力為 ： ?1S 2S += 公斤 3S = WS ? 3= 公斤 ?? 24 SS = 公斤 對于拉緊滾筒的行程 ???? Hl拉 米 附加在端部滾筒上的拉力 32p SS ??拉 =40+= 公斤 傳動滾筒上的牽引力 ))(1( 1439。 15 畢業(yè)設計 第 3 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 ,傳動皮帶 ,減速器和聯(lián)軸器 。210 KN?? 式中： N電動機功率（千瓦）； N0軸功率（千瓦）； η １ 減速器傳動效率；η １ ＝ ； η 2皮帶或開式齒輪傳動效率 .皮帶取η 2＝ ，對鏈傳動取η 2 =； K’ 功率備用系數 .與提升高度有關 ，當： Ｈ＜ 10 米時， K’ =； 10＜Ｈ＜ 20 米時， K’ =； Ｈ＞２０ 米時， K’ =. N= 39。 V 帶輪及 V 帶的設計 確定計算功率 Pca 計算功率 Pca是根據傳遞的功率 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 Pca=KAP= = Kw 式中 : Pca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，取 KA= 選擇帶型 根據計算功率 Pca和小帶輪的轉速，確定選擇普通 V 帶，帶型為 A 型，小帶輪的基準直徑為 dd1=112～ 145mm， 確定帶輪的基準直徑 dd1和 dd2 18 畢業(yè)設計 (1)初選小帶輪的基準直徑 dd1，取 dd1=130mm， (2)帶 的速度 v v1=100060 970130? ???=， v在 5～ 25m/s 范圍內，帶速合格 . (3) 輪的基準直徑 dd2 dd2=idd1=2 130=260 mm. 確定中心距 a 和帶的基準長度 Ld 初步確定中心距 a0，取 （ dd1 +dd2）＜ a0＜ 2（ dd1 +dd2） 取 a0=500mm 確定了 a0，根據帶傳動的幾何關系， 按下式計算所需帶的基準直徑 L’d: L’d≈ 2a0+ ? ?d1d2 d d2 ???+? ?02124a dd dd ? =2 500+ ? ?260 1302 ??? + ? ?5004 130260 2?? =1000++ = 選取基準長度 Ld=1621 實際中心距 a 為 a ? a0 + 2 39。 確定帶的根數 z Z =Lca KKPP P?)( 00 ?? 式中： Pca計算功率，單位為 Kw 式中： Ka考慮包角不同時的影響系數，取 Ka = KL考慮帶的長度不同是的影響系數，取 KL = P0單根 V 帶的基本額定功率，取 P0= △ P0計入傳動比的影響時，單根 V 帶本額定功率的增量，取△ P0= Z =)( ??? = 根 取 Z=7 根 確定帶的預緊力 F0 F0 = 2)(500 qvKZvPca ??? 式中 : Ka考慮包 角不同時的影響系數 ,取 Ka = q帶單位長度的質量，取 q=(kg/m) F0 = ) ( ????? =(N) 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 .為了簡化計算，可近似按兩邊的預緊力 0F 的合力來計算，如下圖所示 . 20 畢業(yè)設計 (a) (b) V帶對軸的壓力 Fp Fp = 2 Z F0 sin21? =2?7??sin ? = 帶輪的結構設計 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=， 所以 V帶輪材料采用 HT150. 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 dd ≤ (～ 3) ds 的場合（ ds 為帶輪軸孔直徑） . (b)腹板式 .：主要適用于帶輪基準直徑 dd ≤ 300 mm 的場合 . (c)孔板式 .：主要適用于帶輪基準直徑 dd ≤ 300 mm、 且 bd dd? ≥ 100 mm的場合 . (d)輪輻式 .：主要適用于帶輪基準直徑 dd 300 mm 的場合 . 因為 mmdmmd dd 2 5 0,1 2 5 21 ?? ， 所以，小帶輪采用腹 板式結構，大帶輪采用腹孔式結構，如下圖所示 . 21 畢業(yè)設計 小帶輪腹 板式 大帶輪腹孔式