TH315雙通道斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計含7張CAD圖

TH315雙通道斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計含7張CAD圖,th315,雙通道,提升,晉升,結(jié)構(gòu)設(shè)計,cad 課題申報表 指導(dǎo)教師 職稱 教研室 申報課題名稱 TH315雙通道斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 課題類型 工程設(shè)計類 課題來源 社會生產(chǎn)實踐 課 題 簡 介 雙通道斗式提升機就是指的機殼描繪為兩個通道，一邊是上料，另外一個通道是料斗卸料后下行，在同等條件下，其提升量要比單通道垂直提升機提升量高30%左右。 課題要求 （包括所具備的條件） 1、設(shè)計一種TH315雙通道斗式提升機，設(shè)計參數(shù)：斗寬315mm，輸送物粒度<2mm，最大輸送能力35t/h，輸送速度42.5m/min，高度自定。2、完成雙通道斗式提升機的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵零部件的詳細(xì)設(shè)計、計算與校核。 課題工作量要求 1、外文文獻翻譯4000字左右（與課題相關(guān)）； 2、設(shè)計說明書的字?jǐn)?shù)不少于20000字； 3、畢業(yè)答辯圖紙總量不少于3張A0圖紙，其中包括計算機輔助繪圖的工作量； 4、參考文獻不少于15篇（至少2篇外文文獻）。 教研室 審定意見 同意 室主任簽字： 學(xué) 院 審定意見 同意 教學(xué)院長簽字： 任 務(wù) 書 1．畢業(yè)設(shè)計的背景： 雙通道斗式提升機就是指的機殼描繪為兩個通道，一邊是上料，另外一個通道是料斗卸料后下行，在同等條件下，其提升量要比單通道垂直提升機提升量高30%左右。本課題要求學(xué)生根據(jù)技術(shù)參數(shù)完成TH315雙通道斗式提升機的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 2．畢業(yè)設(shè)計(論文)的內(nèi)容和要求： 內(nèi)容要求：1、設(shè)計一種TH315雙通道斗式提升機，設(shè)計參數(shù)：斗寬315mm，輸送物粒度<2mm，最大輸送能力35t/h，輸送速度42.5m/min，高度自定。2、完成雙通道斗式提升機的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵零部件的詳細(xì)設(shè)計、計算與校核。 工作量要求：1、外文文獻翻譯4000字左右（與課題相關(guān)）；2、設(shè)計說明書的字?jǐn)?shù)不少于20000字；3、畢業(yè)答辯圖紙總量不少于3張A0圖紙，其中包括計算機輔助繪圖的工作量；4、參考文獻不少于15篇（至少2篇外文文獻）。 3．主要參考文獻： [1] 高殿榮，王益群.液壓工程師技術(shù)手冊（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016年 [2] 胡宗武.起重機設(shè)計與實例[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009年 [3] 邱宣懷.機械設(shè)計手冊第四版.高等教育出版社,2006年 [4] 成大先.機械設(shè)計手冊.化工工業(yè)出版社,1993年 [5] 胡家秀.簡明機械零件設(shè)計選用手冊.機械工業(yè)出版社,1999年 [6] 陳道南，盛漢中.起重機課程設(shè)計[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1993年 [7] 張質(zhì)文，王金諾，虞和謙等.起重機設(shè)計手冊[M].北京：中國鐵道出版社，1998年 [8] 中國機械工程學(xué)會塑性工程學(xué)會.鍛壓手冊（第3版）.北京：機械工業(yè)出版社，2015年 4．畢業(yè)設(shè)計(論文)進度計劃(以周為單位)： 1-2周 查詢相關(guān)文獻，收集資料，翻譯外文資料、確定系統(tǒng)總體設(shè)計方案，并遞交開題報告。 3-4周 對各主要機構(gòu)進行方案設(shè)計并完善。 5-9周 對關(guān)鍵部件進行詳細(xì)設(shè)計、計算與校核； 10-12周 繪制、修改并完善圖紙、編寫設(shè)計說明書。 13周 完成答辯。 教研室審查意見： 室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院審查意見： 教學(xué)院長簽名： 年 月 日 開題報告 課題名稱 TH315雙通道斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 課題來源 社會生產(chǎn)實踐 課題類型 工程設(shè)計類 1．選題的背景及意義： 背景：斗式提升機與其他一般的輸送機結(jié)構(gòu)基本相同,適用于向上輸送粉狀、粒狀、小粒狀的散狀物料,可適用于不同的使用條件。目前斗式提升機的發(fā)展很快,主要表現(xiàn)為幾個方面:一方面是斗式提升機的功能多元化、應(yīng)用范圍擴大化;另一方面是斗式提升機本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展,尤其是高距離、大運量、高提升速等大型斗式提升機已成為發(fā)展的主要方向,其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用了斗式提升機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù),提高了斗式提升機的運行性能和可靠性。 意義:TH315斗式提升機用于各種流水作業(yè)的生產(chǎn)廠家，中小型物品的物流輸送，是工業(yè)機械化的重要組成。該類提升設(shè)備具有輸送量大，提升高度高，運行平穩(wěn)可靠，壽命長顯著優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)中重要性越來越大。所以對提升機的設(shè)計很重要，需要考慮工作人員使用時現(xiàn)場布置情況來設(shè)計，滿足用戶生產(chǎn)生活的使用要求。 2．研究內(nèi)容擬解決的主要問題： TH315雙通道斗式提升機是料斗把物料從下面的儲藏倉中舀起或物料由其他設(shè)備送入料斗，隨著輸送帶或鏈提升到頂部，繞過頂輪后向下翻轉(zhuǎn)，物料將傾入接受槽內(nèi)，完成提升。 TH315雙通道斗式提升機主要由驅(qū)動裝置、料斗、牽引構(gòu)件、殼體、張緊裝置、導(dǎo)向裝置等部分組成。其中比較重要的設(shè)計點有驅(qū)動裝置、料斗、牽引構(gòu)件。主要包括料斗、減速器、逆止器、鏈輪、機殼的設(shè)計和分析，其設(shè)計計算涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)計計算方法和動態(tài)過程分析等各方面的問題。 首先，了解TH315雙通道斗式提升機設(shè)計原理，考慮工作環(huán)境的影響等因素，確定其結(jié)構(gòu)設(shè)計要點；其次，對斗式提升機工藝設(shè)計及主要部件選型；再者，進行主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算，關(guān)鍵點的設(shè)計如料斗、減速器、逆止器、鏈輪、機殼的設(shè)計，牽引鏈的選取及強度校驗。 3．研究方法技術(shù)路線： （1） 分析研究導(dǎo)師發(fā)送的任務(wù)書，熟悉設(shè)計對象，充分利用網(wǎng)上資料、圖書館藏書，了解斗式提升機相關(guān)設(shè)計手冊的大致內(nèi)容，理解TH315斗式提升機設(shè)計原理，掌握在斗式提升機的設(shè)計中所需要的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點及一些相關(guān)注意事項，為整個設(shè)計奠定基礎(chǔ)。 （2） 在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下深入研究設(shè)計對象，查找出結(jié)構(gòu)設(shè)計中技術(shù)的難點和關(guān)鍵點，主要包括電機的選取，裝載和卸載方式選取，料斗、減速器、逆止器、鏈輪、機殼的設(shè)計，牽引鏈的選取及強度校驗，確保提升過程的安全性和穩(wěn)定性，攻破難點，實現(xiàn)物料的輸送。 （3） 通過查詢斗式提升機設(shè)計相關(guān)手冊以及其它資料，根據(jù)計算公式，確定輸送機構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)尺寸、主要部件選型和配件結(jié)構(gòu)設(shè)計以及相關(guān)數(shù)據(jù)等，并進行必要的校核計算。 （4） 著手畫圖，裝配圖，零件圖的繪制要先繪制草圖，并逐漸修改錯誤，再運用Auto-CAD進行計算機繪圖。 （5） 撰寫設(shè)計論文，闡述設(shè)計依據(jù)，說明設(shè)計內(nèi)涵。根據(jù)已經(jīng)得到的設(shè)計結(jié)果，闡述其中的設(shè)計方法和依據(jù)，整理成文。設(shè)計說明書要明確設(shè)計過程的計算，原理和一些必要的細(xì)節(jié)。 4．研究的總體安排和進度計劃： 第1周：熟悉課題，查詢相關(guān)文獻，收集資料； 第2周：閱讀參考書，確定系統(tǒng)總體設(shè)計方案，完成開題報告同時提交外文翻譯； 第3周：根據(jù)設(shè)備布置的地形條件初步確定斗式提升機的電機、裝載和卸載方式選取，料斗、減速器、逆止器、鏈輪、機殼的設(shè)計，牽引鏈的選?。? 第4周：計算各點張力，確定輸送機構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)尺寸； 第5周：提升機的動力學(xué)分析，增設(shè)保護措施以確保提升機的運行； 第6周：確定主要部件和配件結(jié)構(gòu)設(shè)計以及相關(guān)數(shù)據(jù)； 第7周；完善設(shè)計方案并驗算主要機構(gòu)和關(guān)鍵部位的強度校核； 第8周：整理數(shù)據(jù)，做好繪圖準(zhǔn)備； 第9-12周：繪制圖紙并不斷修改、完善圖紙； 第13周：整理圖紙資料，撰寫畢業(yè)說明書、打印、裝訂，準(zhǔn)備答辯。 5．主要參考文獻： [1] 高殿榮，王益群.液壓工程師技術(shù)手冊（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016年 [2] 葛文杰.機械原理.北京.高等教育出版社.2005年 [3] 邱宣懷.機械設(shè)計手冊第四版.高等教育出版社,2006年 [4] 成大先.機械設(shè)計手冊.化工工業(yè)出版社,1993年 [5] 胡家秀.簡明機械零件設(shè)計選用手冊.機械工業(yè)出版社,1999年 [6] 濮良貴，紀(jì)名剛.機械設(shè)計.北京.高等教育出版社，2006年 [7] 荊昕，荊大川.斗式提升機的底接密封[J].礦山機械，1991年 [8] 中國機械工程學(xué)會塑性工程學(xué)會.鍛壓手冊（第3版）.北京：機械工業(yè)出版社，2015年 [9] 商國華.內(nèi)裝卸式提升機[J]. 中國制造裝備與技術(shù)，1981年 [10] 董洪濤.長壽命的斗式提升機[J]. 磚瓦世界，1988年 [11] 徐水龍.我國糧食系統(tǒng)斗式提升機的發(fā)展現(xiàn)狀[J].食品科技，1992年 [12] 陳輝光，劉烺華.新型斗式提升機[J].中國礦山工程，1982年 [13] 李慧春.斗式提升機下軸斷裂原因分析及結(jié)構(gòu)改進[J].礦山機械，2007年 [14] F.Kallmeyer,J.Gausemier.Establishment of Model of Principle Solving of Mechatronic System.Engineering Design,2001. [15]Ahmed Loukili, David Chopin. A new approach to determine autogenous shrinkage of mortar at an early age considering temperature history[J]. Cement and Concrete Research, 2000. 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見： 通過，同意開題 教研室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院意見： 教學(xué)院長簽名： 年 月 日 指導(dǎo)記錄 第一次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第二次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第三次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第四次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第五次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第六次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第七次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第八次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第九次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十一次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十二次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十三次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十四次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十五次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 中期匯報表 學(xué)生姓名 專 業(yè) 學(xué) 號 設(shè)計（論文）題目 TH315雙通道斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）前期工作小結(jié) 本階段時間內(nèi)主要完成了一些工作： 1、 搜集、查閱一些提升機的相關(guān)資料，了解提升機的整體構(gòu)造、基本結(jié)構(gòu)以及其零件組成，并結(jié)合這些資料，確定了TH315雙通道斗式提升機的總體布置方案； 2、 根據(jù)其性能參數(shù)，進行了一些結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算校核； 3、 在設(shè)計計算的基礎(chǔ)上繪制了傳動軸、料斗等零件圖。 接下來的計劃： 1、 進一步完善提升機設(shè)計； 2、 完成進料口、環(huán)鏈、主傳動鏈輪等零件圖設(shè)計和主要結(jié)構(gòu)的分析計算； 3、 繪制總裝配圖，完成說明書的編寫。 指導(dǎo)教師意見 簽名： 2018年 4月 21日 中期情況檢查表 學(xué)院名稱： XXX 檢查日期： 20XX年 4月 23日 學(xué)生姓名 裴偉 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師 汪菊 設(shè)計（論文）題目 TH315雙通道斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 工作進度情況 是否符合任務(wù)書要求進度 是 能否按期完成任務(wù) 能 工作態(tài)度情況 (態(tài)度、紀(jì)律、出勤、主動接受指導(dǎo)等) 質(zhì)量 評價 (針對已完成的部分) 存在問題和解決辦法 檢查人簽名 教學(xué)院長簽名 指導(dǎo)教師評閱表 學(xué)院： XXX 專業(yè)： XXXX 學(xué)生： XXX 學(xué)號： XXX 題目： ?TH315雙通道斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 ? 評價 項目 評價要素 成績評定 優(yōu) 良 中 及格 不及格 工作 態(tài)度 工作態(tài)度認(rèn)真，按時出勤 能按規(guī)定進度完成設(shè)計任務(wù) 選題 質(zhì)量 選題方向和范圍 選題難易度 選題理論意義和實際應(yīng)用價值 能力 水平 查閱和應(yīng)用文獻資料能力 綜合運用知識能力 研究方法與手段 實驗技能和實踐能力 創(chuàng)新意識 設(shè)計 論文 質(zhì)量 內(nèi)容與寫作 結(jié)構(gòu)與水平 規(guī)范化程度 成果與成效 指導(dǎo) 教師 意見 建議成績 是否同意參加答辯 評語： ? ? ? ? ? ? 指導(dǎo)教師簽名： 2018年 5 月 22 日 評閱教師評閱表 學(xué)院： XXX 專業(yè)： XXX 學(xué)生： 裴偉 學(xué)號： XXXXX 題目： TH315雙通道斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計? 評價 項目 評價要素 成績評定 優(yōu) 良 中 及格 不及格 選題 質(zhì)量 選題方向和范圍 選題難易度 選題理論意義和實際應(yīng)用價值 能力 水平 查閱和應(yīng)用文獻資料能力 綜合運用知識能力 研究方法與手段 實驗技能和實踐能力 創(chuàng)新意識 設(shè)計 論文 質(zhì)量 內(nèi)容與寫作 結(jié)構(gòu)與水平 規(guī)范化程度 成果與成效 評閱 教師 意見 建議成績 是否同意參加答辯 評語： ? ? ? ? ? ? 評閱教師簽名： 2018年 5 月 24 日 答辯及綜合成績評定表 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 設(shè)計論文題 目 TH315雙通道斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 答辯時間 201XX年 5 月 30日 9 時 20 分至 9 時40 分 答辯地點 敬本樓A504 答辯小組成 員 姓名 職稱 答辯 記錄 提問人 提問主要內(nèi)容 學(xué)生回答摘要 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 答辯記錄人簽名： 答辯 小組 意見 答辯評語： ? ? ? 答辯成績： 答辯小組組長簽名： 綜合 成績 評定 指導(dǎo)教師評定成績 評閱教師評定成績 答辯成績 綜合評定成績 答辯委員會主任簽名： ? 年 月 日 ? 17 TH315雙通道斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 THE STRUCTURE DESIGN OF TH315 DOUBLE CHANNEL BUCKET ELEVATOR 摘要 斗式提升機是一種可以不間斷、一直輸送物料的機械設(shè)備，它主要是利用那些固定安裝在無端牽引零件上的斗向上提升物料。它運輸物料量多且平穩(wěn)，它在各個生產(chǎn)中被大量的使用，通常被用來提升那些粉末型或者粒型的物料，還有它的使用時間長，可以適宜不同高度。本文設(shè)計的斗式提升機是TH315雙通道斗式提升機，本文根據(jù)斗式提升機的工作原理和特點以及所給定的數(shù)據(jù)，確定了總體設(shè)計，對TH型提升機的運輸量、料斗、驅(qū)動軸等進行參數(shù)設(shè)計計算，然后對驅(qū)動軸、聯(lián)軸器、減速器等等進行結(jié)構(gòu)設(shè)計及選用，還有主要零件的計算校核。經(jīng)過對提升機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以合理的布置安裝提升機中的零件，同時提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率。 關(guān)鍵詞 斗式提升機；主軸；結(jié)構(gòu)設(shè)計 Abstract The bucket elevator is a kind of mechanical equipment that can carry the material continuously and continuously. It mainly uses those hoisting materials which are fixed on the hopper on the unended traction parts. It has a lot of material and smooth transportation. It is used in a lot of production. It is usually used to improve the powder or grain type material, and it has long time to use, and it can be suitable for different height. The bucket elevator designed in this paper is a TH315 double channel bucket elevator. According to the working principle and characteristics of the bucket elevator and the given data, the overall design is determined. The parameters of the transport volume, hopper, driving shaft of the TH type hoist are designed and calculated, and then the drive shaft, the coupling, the reducer and so on are introduced. Row structure design and selection, as well as the calculation and verification of the main parts. After the structural design of the hoist, the parts of the hoist can be arranged reasonably, and the productivity of the product can be improved. Keywords bucket elevator spindle structural design II 目 錄 摘要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1 斗式提升機研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1 1.2斗式提升機制造技術(shù)發(fā)展趨勢 2 1.3 斗式提升機的分類 3 1.3.1 牽引方式 3 1.3.2 卸載方式 3 1.3.3 裝載方式 4 1.3.4 按料斗形式分類 4 1.3.5 按安裝方式分類 4 1.4 斗式提升機用途及特點 4 1.4.1 TH型斗式提升機用途 4 1.4.2 TH型斗式提升機特點 4 1.5 選題意義 5 2 TH315雙通道斗式提升機方案確定及參數(shù)設(shè)計 6 2.1 斗式提升機工作原理 6 2.2 斗式提升機的方案確定 6 2.2.1設(shè)計要求 6 2.2.2方案確定 6 2.3 TH315斗式提升機選型及運行方案確定 6 2.3.1 運行方案設(shè)計 7 2.3.2 驅(qū)動方案的選擇 7 2.4 斗式提升機參數(shù)設(shè)計 7 2.4.1 輸送量 7 2.4.2 料斗的計算 8 2.4.3 傳動輪直徑 8 2.4.4 各點張力的計算 9 2.4.5 驅(qū)動軸上圓周力的計算 10 2.4.6 驅(qū)動功率計算 11 3 斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 3.1 驅(qū)動部件的設(shè)計 13 3.1.1 電動機與減速器選型 13 3.1.2 驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度校核計算 15 3.1.2.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 15 3.1.2.2 軸的強度校核計算 16 3.1.3 軸承選用 19 3.1.4 驅(qū)動鏈輪鍵的設(shè)計校核 19 3.1.5 驅(qū)動鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 3.1.6 聯(lián)軸器的選擇 20 3.1.7 制動器選用 21 3.2 逆止器選用 22 III 3.3 進料口設(shè)計 22 3.4 張緊裝置 23 3.5 頭部罩殼的選材及連接 23 3.6 中部區(qū)段的設(shè)計選材 23 3.7料斗與環(huán)鏈的設(shè)計 24 4 斗式提升機的操作與維護 25 4.1 安全操作規(guī)程 25 4.2 維護保養(yǎng) 25 4.3 斗式提升機常見故障及處理方法 25 結(jié)論 28 致謝 29 參考文獻 30 IV 1 緒論 斗式提升機是一種輸送機械，可使粉狀物料豎直、大傾角提升。斗式提升機有很多的優(yōu)點，主要包括維護方便、結(jié)構(gòu)簡單、布置靈活、環(huán)境污染小、適應(yīng)性強等特點，當(dāng)然它的體積相對小，占地面積不大，還有就是能量消耗低。在運輸碼頭主要是用來散貨碼頭的筒倉系統(tǒng)中，當(dāng)然，提升機也可以用來其他運輸環(huán)節(jié)的散料垂直提升，提供方便，節(jié)約時間。 隨著我國生產(chǎn)的快速發(fā)展，帶斗式提升機的輸送量已經(jīng)可以達到15433了，換鏈斗式提升機的最大輸送量可達11343。斗式提升機優(yōu)點非常地多，如果從機器的內(nèi)部看，可以看出尺寸還是比較小的，這樣可以讓機器的整體布置看起來比較井井有條，附有緊湊感，可是有時候過載時會損壞許多的零件，比如料斗等。提升最高可以達到80m的高度。在一般使用的過程中，范圍小于40m。我國在使用斗式提升機來運輸物料時大部分是采用垂直式斗式提升機來提升的，如果有生產(chǎn)的特殊工藝要求時，不會使用垂直式提升機，會采用傾斜式提升機?？墒怯捎趦A斜式斗式提升機的牽引構(gòu)件存在著一些問題和缺陷，我們需要增加支承牽引構(gòu)件來防止垂直過大的時候，這樣使得結(jié)構(gòu)變得相對復(fù)雜，所以就很少采用傾斜式斗提機。 在現(xiàn)代的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中機械化變得越來越重要，直接影響著，甚至控制著生產(chǎn)效率，同時決定著經(jīng)濟。斗式提升機的出現(xiàn)，提高了機械化的發(fā)展，減少了勞動力的付出，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，促進了生產(chǎn)力的快速發(fā)展，節(jié)約了人們在工作中所需的人力、物力和時間等等；也在一定程度上保證生產(chǎn)安全，幫助社會提高經(jīng)濟效益。 1.1 斗式提升機研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 （1）國外研究現(xiàn)狀 現(xiàn)在世界上輸送能力最強的斗式提升機通過一次運輸提升可以輸送的物料最多可以達到50，能達到20-25的最大速度，電機的最大容量已經(jīng)跨越10000。TD型帶式斗式提升機的特點是輸送小的物料，輸送顆粒狀物料其松散密度小于1.5，但是物料所能達到的最高溫度在60℃左右，不超過最高溫度；如果當(dāng)物料溫度超過60℃不到200℃時，就需要想辦法去保護它，比如找些耐高溫的材料。TB型板鏈斗式提升機要是想依靠重力來完成物料的下料，則輸送體積大的物料其物料密度小于2。它的提升高度大約的范圍是在4-49m之間，運送物品的量為20-563，輸送物料時的溫度不超過250?，F(xiàn)在正常使用的高度在40m以下，不過國外的提升機運送物料每小時能到2000噸，高度達到350米。 （2） 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國國內(nèi)斗式提升機的相關(guān)技術(shù)大部分都是從前蘇聯(lián)那學(xué)習(xí)過來的,?可是學(xué)過來之后我國在一段時間內(nèi)技術(shù)沒有得到什么太大的發(fā)展，甚至很慢。雖然在此期間,?我國各行各業(yè)就使用中出現(xiàn)的一些問題作過一些優(yōu)化，做出了一些努力,?有些設(shè)計大都因為某些原因未能得到推廣。應(yīng)著國家改革開放和經(jīng)濟發(fā)展的需要,?我國國內(nèi)許多工廠做出了相應(yīng)的措施，一些大型及重點工程項目引進了一定數(shù)量的斗提機,?在此基礎(chǔ)上促進了國內(nèi)提升機技術(shù)的發(fā)展。與此同時，和提升機相關(guān)的的部分標(biāo)準(zhǔn)還有一系列型號的提升機的誕生，然后再投入到生產(chǎn)中,?使我國斗提機技術(shù)水平頓時發(fā)生了巨大的變化，上了一個巨大的臺階,?不過與國際先進水平相比還是存在相當(dāng)大的差距,?尤其是在板鏈?zhǔn)蕉诽釞C存在的差距。我國在提升機上的技術(shù)和相關(guān)的研究不會就此懈怠，會加倍努力研發(fā)，投入到生產(chǎn)。 由于我國的運輸機械行業(yè)起步比其他國家很晚，發(fā)展上沒有什么大的起色，所以直到抗戰(zhàn)時期該行業(yè)才有了初步的發(fā)展，隨后不久斗式提升機運輸設(shè)備也得到了發(fā)展，主要用在港口，散粒物料的垂直輸送，當(dāng)然也在食品、建材、化工、礦冶等行業(yè)得到廣泛的擴散和使用。剛開始我國斗式提升機的設(shè)計制造技術(shù)主要還是參考了前蘇聯(lián)的相關(guān)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上改進，各行業(yè)在出現(xiàn)的設(shè)計問題上雖做過一些改進，但是對生產(chǎn)沒有產(chǎn)生作用，同時對國內(nèi)斗式提升機的發(fā)展沒有起到太大作用。不過70年代以后，隨著運輸機械生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量增加，也有研究機構(gòu)數(shù)量的增加，加上國外技術(shù)，讓我國機械行業(yè)得到了巨大的發(fā)展。改革開放后，由于經(jīng)濟的快速發(fā)展需要，斗式提升機不僅僅要呈現(xiàn)不同的、多樣化的發(fā)展，還要注重質(zhì)量和性能的內(nèi)在發(fā)展，我國的研究人應(yīng)著國家的經(jīng)濟發(fā)展需求，作出了巨大的貢獻，TB、TH、TD型斗式提升機的出現(xiàn)，讓我們國家的提升機得到了跨越式的發(fā)展。 國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，讓我國運輸行業(yè)得到有史以來的快速推動，運輸行業(yè)在學(xué)習(xí)了國外斗式提升機最新相關(guān)技術(shù)，對我國的現(xiàn)實狀況進行了衡量，終于在90年代研制了屬于自己的斗式提升機，滿足了市場對提升高度、運輸量、平穩(wěn)性等多方面的要求。之后我國經(jīng)濟發(fā)展神速，當(dāng)然斗式提升機的技術(shù)更新也快。一系列斗式提升機的出現(xiàn)，把國內(nèi)外市場所面臨的大多數(shù)問題給解決了，目前我國技術(shù)水平已在一步步接近國際先進的水平?？茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機械設(shè)計方法也在不斷地更新改進和優(yōu)化。當(dāng)然如果要提高我國斗式提升機的發(fā)展水平，我國需要借助其他國家的先進制造技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計方法，也要學(xué)習(xí)國外的研究成功經(jīng)驗，這樣可以快速地建立屬于自己國家的技術(shù)創(chuàng)新的運行機制。 科技和經(jīng)濟不斷地發(fā)展，我國斗式提升機得到了巨大的改善，設(shè)備性能不斷提高，出現(xiàn)了新的趨勢，向著多功能發(fā)展,開拓了之前未有的應(yīng)用領(lǐng)域；提高了提升機的可提升高度、安全性、傳輸物料速度、提升重量、質(zhì)量等性能指標(biāo)；因為企業(yè)規(guī)模和工業(yè)的不斷擴大，對輸送的要求越來越高，因此向著大型化、多功能發(fā)展；計算機技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展迅速，將自動化技術(shù)和計算機技術(shù)結(jié)合在一起應(yīng)用到斗式提升機生產(chǎn)運輸中，使得斗式提升機生產(chǎn)效率得以提高，節(jié)約了人工成本。 1.2斗式提升機制造技術(shù)發(fā)展趨勢 斗式提升機的制造技術(shù)正在不斷地改進，所以向大型化發(fā)展是必不可少的，尤其是包括提高輸送能力、單機長度，節(jié)約時間等方面。我們要不斷擴大提升機的使用范圍，加深對提升機的設(shè)計研究，讓其可以在不同溫度的條件下，有腐蝕性、易燃性、放射性物質(zhì)的環(huán)境中工作；并且讓斗式提升機的結(jié)構(gòu)構(gòu)造符合物料搬運系統(tǒng)中自動化控制對單機的要求。當(dāng)今世界上，能源問題已經(jīng)成為萬世矚目的關(guān)鍵了，所以我們要做的就是如何提升技術(shù)和開發(fā)新的技術(shù)來減少能耗。為了保護環(huán)境和工作人員的身體健康，在生產(chǎn)時要注意減少各種斗式提升機在作業(yè)時產(chǎn)生的灰塵、噪聲和排放的廢氣。 從根本上來說的話斗式提升機的一般工作情況決定了它在工作時一定要具有高度的安全性，且需要采取一些技術(shù)措施在機械控制等方面，讓控制部分得到簡化，方便互相監(jiān)視、提高安全性和聯(lián)鎖?？墒?，斗式提升機它的生產(chǎn)成本相對比較低，且工藝比較簡單，運輸安全可靠，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了大面積的利用，提高了機械化發(fā)展，也提高了生產(chǎn)的速度，節(jié)省了許多的時間，對社會發(fā)展做出了大的貢獻，具有極大的推廣價值。過去的斗式提升機因為設(shè)計方面存在各種各樣的問題，維修、更新種種麻煩，已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的要求了，所以現(xiàn)在各國在斗式提升機的技術(shù)做出大量的改進，慢慢地往結(jié)構(gòu)簡單，簡單操作、方便修理保護、節(jié)能減排方向發(fā)展，對單機生產(chǎn)能力要求越來越高。目前的老式提升機，它們的驅(qū)動、拉緊裝置漸漸地在老化，需要我們對其進行必要的改進。 1.3 斗式提升機的分類 1.3.1 牽引方式 斗式提升機要是按照牽引方式來分的話，主要是分為膠帶式、圓環(huán)鏈?zhǔn)胶桶彐準(zhǔn)?。環(huán)鏈比較的簡單，沒什么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，當(dāng)運送那些磨損性強的東西時對鏈條沒有什么大的破壞，就是重量重些。板鏈結(jié)構(gòu)結(jié)實，還有自身重量也很輕盈，對于那些提升量大的斗式提升機是再好不過了，不過受到損壞最大還是連接部分。膠帶式的結(jié)構(gòu)比其他的方式相對簡單，不過運送那些磨損性強的物料是不太好的，不同的膠帶適應(yīng)不同的溫度。前兩種鏈的輸送物料的溫度可達250℃。 1.3.2 卸載方式 （1）離心型：離心型卸料主要是利用離心力的作用，當(dāng)運行時會使得料斗內(nèi)的物料往料斗的外部方向運動并且使其物料從外部拋出去。主要是運送那些沒有潮濕的，比較干的小型的、體積不大的物料，運行速度比較快，通常是v=1～4，可以選用深形斗或組合形料斗。 （2）重力型：發(fā)揮重力的作用使機器運轉(zhuǎn)時料斗中的物料往內(nèi)部方向運動從而向下卸出物料。主要是運送那些體積大的，磨損性強的物料，運行速度較低，一般取v=0.4～0.8，可以采用深形斗或密集布置的角形斗。? （3）混合型：料斗內(nèi)物料既可以通過離心作用出來，也可以通過重力作用出來，物料從料斗內(nèi)的整個表面流出?；旌吓帕戏椒ㄟm用于輸送濕或劣質(zhì)粉狀或小顆粒物料。以正常速度運行，一般采用V＝0.6至1.5，可采用淺料斗。為了便于物料的卸料，可將鏈斗輪設(shè)置在鏈?zhǔn)蕉肥教嵘龣C的提升機頭上，該鏈?zhǔn)蕉肥教嵘龣C與料斗和鏈條的側(cè)壁連接，從而在重力下排出物料。 1.3.3 裝載方式 （1）挖取方法：在牽引構(gòu)件牽引下從料堆直接拉出料斗。在輸送粉狀或小顆粒松散物料時，由于挖掘阻力小，可采用挖掘法。斗式提升機入口高度相對較低。當(dāng)裝載時，料斗被嵌入到材料層中越深，負(fù)載越充分，消耗的功率就越多。為了防止斗式提升機承受更多重量，料斗的深度不應(yīng)太大，一般材料表面的高度應(yīng)低于張力輪的中心。使用挖取方法的斗式提升機的進給口可安裝在加載支路側(cè)或空載支路側(cè)，工藝布置靈活。 （2）裝料方法：物料通過斗式提升機的進料口直接送入料斗，稱為裝料法。在大輸送粒度、大磨琢性的物料輸送時，應(yīng)采用裝料法裝料。裝載式斗式提升機的進給口較高，料斗密布，進給口必須設(shè)置在裝載支路的一側(cè)，料斗的運行速度不宜太高，以降低料斗和物料的相對速度，以及料斗的長度。由于較高的進料口，可以延長裝載段的時間、長度，料斗的裝載量很多。良好的保證可以減少材料的阻力。 1.3.4 按料斗形式分類 TH型斗式提升機包含兩種不同的料斗：? Sh型，深圓底形料斗，輸送能力60m3／h，斗寬315mm，斗容6L,斗距512mm； Zh型，中深圓底形料斗，輸送能力35m3／h，斗寬315mm，斗容3.75L,斗距512mm。 1.3.5 按安裝方式分類 根據(jù)安裝類型，可分為垂直和傾斜。 由于傾斜斗式提升機的牽引部件需要增加可在下垂過度時支撐牽引部件的裝置，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 因此，使用垂直斗式提升機。 1.4 斗式提升機用途及特點 1.4.1 TH型斗式提升機用途 TH型斗式提升機的運輸物料的數(shù)量很大，提升的高度很高，運行過程比較平穩(wěn)，安全可靠，使用的時間長。它的主要技術(shù)性能符合垂直斗式提升機相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。 1.4.2 TH型斗式提升機特點 （1）與HL型斗式提升機相比，TH型斗式提升機型運輸量增加近一倍，輸送量大，斗寬相同； （2）采用組裝式鏈輪，輪體和輪緣是用螺栓連接在一起的。當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)動受到破壞時，可以簡單的將其拆下來進行修理或者換取新的小零件，減少了材料的浪費； （3）在機身下部，可以使用重量桿張緊裝置來自動張緊。一次安裝后無需調(diào)整，也能保持恒定張力，確保機器正常運行，避免打滑和鏈條脫落； （4）牽引部分是一種采用低合金材質(zhì)的圓環(huán)鏈，經(jīng)過工藝的加工，可以變得非常地抗拉和耐磨，使用壽命長。該提升機是混合或重力式的卸料，掏取式裝料，但是堆積密度不能大于1.5 。而且物料溫度不得超過250度。 TH型斗式提升機包括兩種類型的料斗，一個是中深斗，另一個是深斗。第一個是用來運送潮濕的、凝結(jié)成塊的、較難拋出的物料，；第二個是用來運送不潮濕的，容易拋出的物料。 TH型斗式提升機采用ZJ型減速機和ZQ型減速機傳動裝置不同。ZJ軸上減速器直接安裝在主軸上。它可以簡單地節(jié)省驅(qū)動平臺、聯(lián)軸器等，使TH型斗式提升機結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，并配有內(nèi)止器。還有減速器產(chǎn)生的聲音小，沒有太大問題，與主軸浮動，消除安裝應(yīng)力。 1.5 選題意義 隨著科技的發(fā)展和時代的進步，人們對勞動力有了更深的認(rèn)識，不再是單純的勞動了，想辦法去控制機器生產(chǎn)，去讓它自動生產(chǎn)。從而自動化就顯得額外重要了，讓它去幫助生產(chǎn)，幫助工作人員去檢查，去管理。漸漸地，自動化形成了一套獨特的體系，這讓工業(yè)生產(chǎn)得到大幅度的提升，不過自動化生產(chǎn)技術(shù)也出現(xiàn)了一些弊端，生產(chǎn)速度加快后，人工檢測故障跟不上。因此需要機器自動檢測，受到了人們的重視。斗式提升機在農(nóng)業(yè)機械、工業(yè)機械中相當(dāng)重要，在物料的提升和加工方面有著巨大的作用，尤其是對農(nóng)業(yè)糧食提升和種子加工業(yè)?？墒?，斗式提升機的生產(chǎn)商看到如今市場后，也出現(xiàn)不可避免的問題，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式已經(jīng)不能滿足各個地區(qū)、不同用途、不同用戶的巨大需求了，個性化要求不斷增加，需求量也在不斷增加。過去生產(chǎn)的那些斗式提升機也給生產(chǎn)商帶來許多棘手、麻煩的問題，如何對使用過一定時間的機器進行保養(yǎng)和修養(yǎng)等等一系列，如果這些問題解決不了，將影響著生產(chǎn)。不僅僅如此，我們還要在此基礎(chǔ)上找到新的設(shè)計，從而擺脫困難，讓提升機各個方面趨于完善，這樣可以讓斗式提升機在各行各業(yè)得到更多的推廣和發(fā)展。斗式提升機的作用是將物料從低到高地提升。料斗在低位填充物料，物料通過輸送帶輸送到頂端，頂輪翻轉(zhuǎn)后，將材料倒入接收槽中。斗式提升機是一種應(yīng)用廣泛的輸送設(shè)備，主要用于水泥廠、砂石場、煤碳加工農(nóng)場等場所。主要包括料斗、牽引部、殼體和機身。它具有占地面積小、結(jié)構(gòu)簡單、運輸量大、提升高的優(yōu)點。缺點是對物料過載敏感，皮帶和鏟斗磨損大。 2 TH315雙通道斗式提升機參數(shù)設(shè)計及方案確定 2.1 斗式提升機工作原理 斗式提升機的原理是：一系列料斗的牽引部件被提升機的頭輪與底輪之間的封閉輪廓包圍。驅(qū)動裝置與頭輪連接，斗式提升機可以這樣操控它。張緊裝置和下部的輪子連接在一起從而讓牽引構(gòu)件得到一些驅(qū)動力。在提升機的下面通過挖取物料放入斗中，然后沿著路線向上運動到達頂端，然后在這里把物料放下。為了使斗式提升機工作起來安全，需要將一些構(gòu)件放入有密封性的機殼中。 2.2 斗式提升機的方案確定 2.2.1 設(shè)計要求 料斗形式zh，輸送量35 ，斗距a=512mm，料斗運行速度0.7。鏈輪直徑=630mm，圓鋼直徑x節(jié)距18x64mm。 2.2.2 方案確定 TH型系列斗式提升機主要特點： （1）維護方便，壽命長。 外殼鋼板厚而堅硬。 （2）輸送物料的溫度最高可達250，提升運行平穩(wěn)可靠，噪音小，維護方便。 （3）中節(jié)機殼有兩種通道，一個是單，另一個是雙，改進以后的提升機運輸量要比一般的提升機提高30%以上。 （4）提升機環(huán)鏈?zhǔn)怯貌牧系秃辖痄撳N打而成，通過一系列的加工處理，讓它變得更加結(jié)實牢固，抵抗拉伸。 按照設(shè)計要求中的各項參數(shù)來考慮，總的來說TH型斗式提升機維修方便簡單，機殼鋼板牢固，剛性強度比其他斗式提升機好很多，運行穩(wěn)定，安全可靠，聲音中雜質(zhì)少，輸送物料的溫度最高可達250。 不但讓工作人員在機器檢查、維修方面節(jié)約了許多的時間，而且其工作噪音小、運行平穩(wěn)等優(yōu)點，讓工作和工作人員得到了安全的保障，工作起來更放心；還可以對TH型提升機進行適當(dāng)改進來提高整個工作效率，從而增加運輸量。 最終方案確定選擇設(shè)計TH315型雙通道斗式提升機，查手冊，根據(jù)TH315型斗式提升機結(jié)構(gòu)參數(shù)要求選擇斗提機上、下軸間高度=9020mm。 2.3 TH315斗式提升機選型及運行方案確定 TH315斗式提升機的裝載選用挖取式，斗式提升機的卸載選用離心式，環(huán)鏈?zhǔn)降臓恳隙愤x用Zh型，中深圓底形，安裝選用垂直式。 2.3.1 運行方案設(shè)計 它由電動機、傳動軸、聯(lián)軸器、減速機和制動器組成。有兩種典型的驅(qū)動：集中驅(qū)動和獨立驅(qū)動。 集中驅(qū)動：頭輪由電動機通過傳動軸驅(qū)動。低速軸傳動是可靠的，但其重量較大。高速軸驅(qū)動軸輕，但安裝要求高。中速軸傳動結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分組差。 單獨驅(qū)動：它由兩個獨立的操作機構(gòu)組成，沒有機械連接，它節(jié)省了中間傳動軸，該機重量輕，元器件分組好，安裝維修方便。 由于提升機驅(qū)動力的設(shè)計和計算一直存在爭議，計算復(fù)雜，當(dāng)選定參數(shù)略有變化時，結(jié)果相差很大，這與實際情況相差甚遠(yuǎn)。在查閱大量有關(guān)斗式提升機設(shè)計的信息后，結(jié)合設(shè)計要求，采用集中驅(qū)動方式驅(qū)動裝置，該提升機的驅(qū)動裝置為YY型。 2.3.2 驅(qū)動方案的選擇 在機體旁安裝減速器。設(shè)計特點：結(jié)構(gòu)簡單，便于增加外部設(shè)備與其他傳動裝置的協(xié)調(diào)，便于人員安裝和維修，減少零件，使機構(gòu)更加緊湊，降低成本。 減速器放在機體中部。特點：軸的扭矩一般不大，其他軸的扭矩都是減速器的對半分，因為其位于機器的中間部分，高度較低，不便于員工檢查驅(qū)動裝置的正常維護，該方案可以減少中心殼擋板的數(shù)量，但該方案中有很多零部件，使操作機構(gòu)顯得更加復(fù)雜繁瑣，成本高。根據(jù)本設(shè)計的特點，選擇減速器安裝在機體的側(cè)面。 2.4 斗式提升機參數(shù)設(shè)計 假設(shè)輸送材料為波蘭水泥，則=1.2 ，由設(shè)計要求及以上論述可知：斗式提升機上、下軸間高度=9020mm，料斗形式Zh，斗距a=512mm，運輸量35 ，料斗運行速度v=0.7。鏈輪直徑=630mm，圓鋼直徑x節(jié)距=18x64。 2.4.1 輸送量 (2-1) 式中 ——輸送量，； ——料斗容積，查表2-3； ——料斗間距，； ——物料的堆積密度，； ——料斗的運行速度，； ——料斗的充填系數(shù)，見表2-1。 = 表2-1 料斗的充填系數(shù) 物料特性 充填系數(shù) 物料特性 充填系數(shù) 粉末狀 0.75-0.95 塊度在50mm-100mm中塊物料 0.5-0.7 塊度<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 潮濕粉末及顆粒狀 0.6-0.7 2.4.2 料斗的計算 在斗式提升機選型設(shè)計時，可根據(jù)不同規(guī)格、型號斗式提升機的特性表，查到斗提機的運送量、兩兩料斗之間的距離、料斗容積，因此沒必要對料斗進行過多的計算。 表2-2 帶斗主參數(shù) 斗寬 Q型 H型 型 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 a a a mm mm mm mm mm mm mm mm mm 100 90 80 0.15 90 95 0.3 160 125 112 0.49 125 132 0.9 160 180 1.2 160 200 1.9 250 160 140 1.22 160 170 2.24 200 224 3.0 200 250 4.6 315 180 160 1.95 180 190 3.55 200 224 3.75 200 250 5.8 斗寬 Zh型 Sh型 斗寬 Zh型 Sh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 b mm mm mm mm 315 200 224 3.75 200 250 6 630 280 315 14.6 280 355 23.6 400 224 250 5.9 224 280 9.5 800 315 355 23.3 315 400 37.5 500 250 280 9.3 250 315 15 1000 355 400 37.6 355 450 58 表2-3 環(huán)鏈斗主參數(shù) 表2-4 板鏈斗主參數(shù) 斗寬 Zh型 Sh型 斗寬 Zh型 Sh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 b mm mm mm 250 130 190 3 630 260 438 50 315 130 216 6 800 330 552 100 400 160 266 12 1000 420 700 200 500 210 348 25 2.4.3 傳動輪直徑 （1）帶斗式提升機 為了保證膠帶有一定的壽命，傳動滾筒的直徑D應(yīng)滿足下式：D≥125z 式中 ——傳動滾筒直徑，mm； ——膠帶帶芯層數(shù)。 為了減小膠帶跑偏，對于光面?zhèn)鲃訚L筒，可以采用鼓形結(jié)構(gòu)。其鼓形度按下式計算： (2-2) 式中 ——滾筒中部直徑，mm； ——滾筒兩端直徑，mm； ——滾筒長度，mm。 表2-5 傳動滾筒參數(shù) 傳動滾筒型號 斗寬 帶寬 筒徑 許用扭矩 傳動滾筒型號 斗寬 帶寬 筒徑 許用扭矩 mm mm mm Nm mm mm mm Nm TD1040 100 150 400 195 TD4063 400 500 630 3500 TD1640 160 200 400 690 TD5063 500 600 630 5000 TD2550 250 300 500 1600 TD6380 630 700 800 9000 TD3150 315 400 500 1900 （2）鏈斗式提升機 鏈斗式提升機傳動鏈輪直徑的大小受到許多方面的影響，有物料對鏈條的擠壓和斗如何排出物料的，鏈輪齒數(shù)正常是取z=16～20，只有在鏈數(shù)很低時，才可以取z＜16。傳動鏈輪的節(jié)圓直徑按下式計算： (2-3) 式中 ——傳動鏈輪節(jié)圓直徑，mm； ——鏈條節(jié)距，mm； ——鏈輪齒數(shù)。 齒數(shù)可知齒數(shù)偏大，速度越低，由于本次設(shè)計選擇的是重力方式卸下物料，所以要求鏈條速度不需要太高，齒數(shù)z=31就可以。 2.4.4 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處的張力最小，即初張力，根據(jù)斗寬可以查得；點3處的張力最大。 通常采用一般計算法來進一步確定提升機上不同點的張力。首先按方向逐一個個進行計算。牽引帶上各點張力等于前面點張力與這一點之間的阻力（或張力）之和。 圖2-1 提升機張力計算示意圖 =++=（1.05～1.07）+ (2-4) 式中 ——尾輪阻力，=（0.05～0.07），N； ——由物料運動產(chǎn)生的張力，=，N。 =1.05×1500+=1575.21（N） =+=+（+) (2-5) 式中 ——提升區(qū)段的張力增加值，=(+)，N； ——物料線載荷，= ，N/m； ——每米長度的牽引帶質(zhì)量，≈，kg； ——提升高度，m； ——系數(shù)，由表2-6查取。 =1575.21+（81.67+21）×10.77=2680.9659（N） =+=+ (2-6) =1500+21×10.77=1726.17（N） 通過驅(qū)動滾筒時的阻力 =（0.03～0.05）（+） (2-7) =0.05×（2680.9659+1726.17)=220.3568（N） 2.4.5 驅(qū)動軸上圓周力的計算 驅(qū)動軸上的圓周力的計算公式為 =-+=-+（0.03～0.05）（-） (2-8) =2680.9659-1726.17+0.05×（2680.9659-1726.17）=1002.5357（N） 斗式提升機在正常工作下，牽引帶最大靜張力的經(jīng)驗公式為 =1.15H（q+） (2-9) 式中 ——阻力系數(shù)，由表2-6查取。 =1.15×10.77×（81.67+1.5×21）=1401.667（N） 表2-6 系數(shù)，，的值 小時運量 帶式 單鏈?zhǔn)? 雙鏈?zhǔn)? 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(shù)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 0.35 0.50 - - 0.60 0.90 2.50 2.00 1.50 1.25 1.50 1.25 1.60 1.10 1.30 0.80 1.30 0.80 2.4.6 驅(qū)動功率計算 驅(qū)動軸功率的近似計算 =（1.15+）（kW） (2-10) 式中 ，——按表2-6選取。 由=1.00，=1.30。 =（kW）≈1.2695（kW） 驅(qū)動電動機功率計算 =（kW） (2-11) 式中 ——減速器傳動效率，=0.94～0.95； ——V帶或開式齒輪傳動效率。對V帶傳動取=0.96，對鏈傳動取=0.93； ——功率備用系數(shù)，與提升高度H密切相關(guān)，H<10m時，=1.45；1020m時，=1.15。 =0.95，=0.93，=1.25。 = （kW）≈1.7961（kW） 3 斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1 驅(qū)動部件的設(shè)計 在設(shè)計驅(qū)動部件的時候應(yīng)該考慮到滿足斗式提升機的一些要求，如使用性能、傳遞動力等等，還要使其結(jié)構(gòu)簡單，合理，方便后來的維修，加工，裝配。 斗式提升機驅(qū)動部件主要有兩種方式。驅(qū)動裝置是電機、減速器、聯(lián)軸器、逆止器及驅(qū)動平臺等組成的。減速器可以采用II裝配方式，其裝配方式振動小，減速器一端和電動機相連，另一端連聯(lián)軸器。可是這讓整個驅(qū)動裝置占用空間大，部件結(jié)構(gòu)沉重，能源消耗高，技術(shù)性能低，運行的噪音大，而且沒有制動裝置，電機運行停止時會導(dǎo)致物料發(fā)生逆轉(zhuǎn)，可能會造成安全事故的發(fā)生。 在另一種情況里，由于電動機的轉(zhuǎn)速比較高，中間加入了減速器，電動機帶動齒輪運動把動力傳送給減速器，而減速器將其轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為所需要的轉(zhuǎn)速，再通過聯(lián)軸器帶動主軸轉(zhuǎn)動完成動力的傳送。安裝制動裝置是關(guān)鍵的一步，這是為了防止突發(fā)事件的發(fā)生，如電源故障，物料發(fā)生逆轉(zhuǎn)等。為了讓制動裝置的尺寸小一點，以較小的制動轉(zhuǎn)矩制動，這就需要將制動裝置安裝在主軸上。起重機械的起升機構(gòu)需要采用常閉制動裝置，采用棘爪常閉制動裝置。棘爪制動裝置主要是利用橫向的力擠壓圓盤，能保證升降時穩(wěn)定或安全懸掛，還可降低能耗。總體來說，結(jié)構(gòu)緊湊合理，技術(shù)性能高。由于棘爪在傳動過程中振動較大，必須采用開槽螺母和開口銷防止松動。 3.1.1 電動機與減速器選型 （1）電動機選用 傳動軸驅(qū)動功率由下式求的： (3-1) 式中 ——傳動軸驅(qū)動功率，； ——斗提機輸送量，； ——斗提機上、下軸間高度，m； ——重力加速度，； 、——附加功率，kW，見表3-1. 表3-1 省換功率 、 附加功率 TH160 TH200 TH250 TH315 TH400 TH500 TH630 TH800 TH1000 TH1250 ，kW 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 續(xù)表3-1 附加功率 TH160 TH200 TH250 TH315 TH400 TH500 TH630 TH800 TH1000 TH1250 ,kw 0.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 2.2 3.4 6 8.4 根據(jù)設(shè)計要求=3 kW，=0.5kW，由此求出傳動軸驅(qū)動功率 = +3+0.5（kW）=4.0156 (kW) = （kW） (3-2) 式中 ——總功率，大約0.8； ——電動機功率，kW。 按上式求出電動機功率 = （kW）=5.0195 (kW)，由表3-2查得相應(yīng)的驅(qū)動裝置型號、制法。 表3-2 YY型驅(qū)動裝置技術(shù)規(guī)范及相關(guān)尺寸 斗提機型號 驅(qū)動裝置 電動機 減速器型號 相關(guān)尺寸，mm 重量kg TH315 型號 功率kW A1 B1 H2 Y5Y125 Y132S-4 5.5 ZLY125-20-I(S)/II(N) 718 1025 220 205 Y7Y140 Y132M-4 7.5 ZLY140-20-I(S)/II(N) 260 310 Y11Y160 Y160M-4 11 ZLY160-20-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 （2）減速器的選用 減速器主要被應(yīng)用在那些轉(zhuǎn)速小和扭矩不小的機器中。通常減速，是把電動機、內(nèi)燃機等高速動力通過減速器輸出軸上的大齒輪嚙合齒數(shù)少的齒輪。大小齒輪齒數(shù)的比值是傳動比。 帶寬=400mm，查的傳動滾筒直徑=500mm,則工作轉(zhuǎn)速為： （3-3） 電機與滾筒之間的總傳動比為： （3-4） 設(shè)計選用ZLY140—20減速器，輸入轉(zhuǎn)速1500，輸出轉(zhuǎn)速75，公稱輸入功率25.5kw。 當(dāng)電機的類型和結(jié)構(gòu)的時候，根據(jù)電源是直流電源還是交流電源、連續(xù)性工作還是間歇性工作、負(fù)載的性質(zhì)、尺寸、起動性能和過載，還有什么樣的工作環(huán)境和不同的溫度來選擇。經(jīng)常采用三相交流電動機在工業(yè)上，特別是Y系列三相異步電動機，因為它比起其他類型優(yōu)點很多而大量地被應(yīng)用在機器上。在轉(zhuǎn)動慣量和起動轉(zhuǎn)矩相對較小的情況下首先會選擇使用Y系列三相異步電動機。在經(jīng)常性起動、倒車、間歇、制動或短時工作的情況下，需要電機的轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大，因此選擇電機時根據(jù)具體的狀況。在選擇電動機時，一方面考慮到起動電流，另一方面考慮到電動機的功率被用在重載的時候，因此電動機選擇Y132M—4型，減速器選擇ZLY140—20型。 3.1.2驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度校核計算 3.1.2.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 初步計算軸的直徑 根據(jù)軸的承受其他力的狀況，選擇扭轉(zhuǎn)強度計算法來計算軸的直徑。 = (3-5) 式中 ——系數(shù)，此處取120； ——電動機功率，kW； ——軸的轉(zhuǎn)速，。 相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（3-5）可得 =65.2mm 因為軸受其他影響，它和其他的零件連接在一起，所以要適當(dāng)?shù)脑黾又睆?%～5%，因此決定軸的直徑為70mm。 各軸段直徑的確定 圖3-1 軸的簡圖 如上圖所示，軸段①在軸端，需要連接其他結(jié)構(gòu)，是用減速電動機的輸出軸套組裝而成的，在軸向截面附近增加了毛氈密封圈，所以直徑=70mm。考慮到要安裝軸承，根據(jù)工作狀況選用調(diào)心球軸承2218，將其安裝在軸段②和軸段⑧上，其內(nèi)徑d=90mm，外徑D=180mm，寬度B=40mm，所以軸段②直徑和軸段⑧直徑一樣，直徑==90mm。考慮到軸段④和軸段⑥與其他的軸段有所不同，因為它們要承受截面的最大彎矩，所以它們的直徑要比其他軸段大得多，通常把驅(qū)動鏈輪安裝這里，那么就決定直徑為==110mm。接下來是軸段③和軸段⑦的直徑，經(jīng)過查閱有關(guān)資料以后，因為其是軸的安裝尺寸，所以取==105mm。軸段⑤是在軸段④和軸段⑥的中間，要兼顧到軸段上鏈輪安裝拆卸，直徑要大很多，直徑=135mm。 各軸段長度的確定 因為軸段①是和減速器的輸出軸連接在一起的，所以長度要考慮到好多方面，一方面是和減速器相配合，另一方面是安裝問題。減速器和軸端之間的安裝也對長度有影響，目前決定取=140mm。同樣的道理，軸段②與軸段⑧上安裝了軸承，軸承的尺寸決定這兩個軸端的長度，所以就取==117mm。軸段③和軸段⑦的長度不同于其他的長度，它受許多尺寸和位置的影響，主要還是兩軸承之間的距離還有軸向上的安裝問題，由于其軸向上有一些小零件的存在，像是殼體法蘭和軸承座、密封圈占據(jù)著，根據(jù)這些的限制，只好先取兩軸承橫向距離為596mm，長度為==168.5mm。由上述可知軸段④、軸段⑤、軸段⑥都是和驅(qū)動鏈輪有關(guān)系，連接在一起，而且還要兼顧其安裝，長度受其影響，現(xiàn)在決定==115mm，但是軸段⑤長度不能比左右的長，應(yīng)該小些=85mm,驅(qū)動軸總長為1026mm。 軸的材料及熱處理 斗式提升機驅(qū)動軸是全部中最重要的零件，提供運行時所需要的動力，當(dāng)然也要承受著巨大的扭矩，所以驅(qū)動軸的材質(zhì)要好，有質(zhì)量，選軸的材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 軸上零件的固定 軸段①、軸段④和軸段⑥相對特殊，一是在軸端二是在中間，它們受到其他零件的配合而傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，軸段①是和減速器軸通過聯(lián)軸器連接，則配合選用k6；與此同時軸段④和軸段⑥與驅(qū)動鏈輪的配合也選用k6；還有和驅(qū)動鏈輪、減速器的連接都可以采用A型的平鍵，軸段②和軸段⑧上安裝了調(diào)心球軸承，所以要用內(nèi)圈來和它們配合，則選用r6。 3.1.2.2 軸的強度校核計算 圖3-2 軸的受力分析及彎扭矩 計算支承反力 由于軸在水平面上不受力，所以 ==0 在豎直面上 +=++=2050+25×10×36×2+2000=22.05×N 式中 ——同一時刻提升機上斗中物料重量； ——環(huán)鏈預(yù)緊力； ——牽引構(gòu)件重量（2000N）。 == (3-6) ==kN=11.025 kN (3-7) =11.025××350N·mm=3858750 N·mm =9549×× N·mm=1530288 N·mm 按彎扭合成強度條件計算 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τ為靜應(yīng)力，則 α= (3-8) α==0.667 = (3-9) ==48.2MPa<=180 MPa 所以b-b截面的左邊和右邊都是沒問題的。 安全系數(shù)校核 彎曲應(yīng)力 == (3-10) ===39.3 MPa 應(yīng)力幅 ==39.3 MPa 平均應(yīng)力 =0 MPa 切應(yīng)力 = (3-11) = MPa=7.8 MPa = = = MPa=3.9 MPa 安全系數(shù) = (3-12) = =2.54 = (3-13) = =16.58 = (3-14) = =2.51 許用安全系數(shù)[s]=1.3～1.5，顯然>[s]，所以b-b剖面沒事。 以上計算表明，軸的彎扭合成強度和疲勞強度是足夠的。 3.1.3軸承選用 軸承的選型 考慮驅(qū)動軸在運行提供動力時會受到較大彎矩作用下會產(chǎn)生彎曲變形，而且它是和減速器相連的，這就要求和其同軸，所以選擇能夠承受其他作用力的調(diào)心球軸承2218。 圖3-3 調(diào)心球軸承 表3-3 軸承2218基本參數(shù) 基本尺寸/mm 額定載荷/kN d D B 90 160 40 70.2 28.5 工作情況分析及壽命計算 提升機驅(qū)動軸軸承受到很多的力，主要還是來自于橫向的力，豎直方向的很少?？梢院雎砸话愕臎_擊力。其當(dāng)量動載荷為： =× (3-15) =1.5×11.025kN=16.54 kN 式中 ——載荷系數(shù)，中等沖擊取1.2～1.8。 其壽命為： = (3-16) ==36167h 式中 ——軸承的壽命指數(shù)，滾子軸承=10/3。 由于計算出來可以相信的程度為90%，所以驅(qū)動軸軸承的總使用壽命為40186小時。 3.1.4驅(qū)動鏈輪鍵的設(shè)計校核 根據(jù)驅(qū)動鏈輪它的軸的直徑d為110mm，那么相應(yīng)的選擇鍵的高度h=10mm，寬度b=28mm的普通平鍵，鍵選擇45鋼的材料，根據(jù)鍵受到的沖擊沒有什么影響，輕微的碰撞，查手冊可知=110 MPa, =90 MPa，鍵連接工作面的強度校核： = (3-17) ==33.9MPa< = (3-18) ==6.1MPa< 式中 ——傳遞的轉(zhuǎn)矩，N·mm； ——軸的直徑，mm； ——鍵的工作長度，A型（mm），=L-b（mm），b為鍵的寬度。 3.1.5 驅(qū)動鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 TH型斗式提升機運行的時候主要是靠摩擦力來驅(qū)動的，是鏈條和鏈輪之間的摩擦力。當(dāng)它們不能夠很好的配合時，會導(dǎo)致鏈條和鏈輪受到損壞，易磨損。所以需要考慮它們的材質(zhì)等問題，對于鏈輪要選擇恰當(dāng)?shù)牟牧蟻碇圃?，同時進行加工熱處理。 驅(qū)動軸上的扭矩是通過傳給鍵的凹坑，然后再由凹坑傳遞給兩個鏈輪。工作要求工作件不能有裂紋，氣孔等問題，所以對材料有相應(yīng)的規(guī)定。為了保證鏈輪有一定的強度的話，輪子的邊要用ZG45材料制造，輪子的整體用HT200制造。本次設(shè)計采用了組裝式的鏈輪，其上的輪緣和輪體是用結(jié)實的螺栓連接在一起的。當(dāng)然如果受到損壞后，可以拆下來更換部件，十分方便，這樣給工作省了時間和費用。 圖3-4 驅(qū)動鏈輪裝置 3.1.6 聯(lián)軸器的選擇 選擇聯(lián)軸器要考慮到其結(jié)構(gòu)等方面的問題，然而彈性柱銷聯(lián)軸器相對來說符合要求，它有減少兩軸相對移動和削弱振動的效果，使用工作溫度為-20到+70，根據(jù)提升機的工作特點，需要這樣的聯(lián)軸器來減少一些小問題，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器作為聯(lián)軸器，對驅(qū)動主軸升級并進行設(shè)備的相連。 圖3-5 LX型彈性柱銷聯(lián)軸器 查手冊得知型號為聯(lián)軸器的公稱扭矩=3150 N·mm，許用轉(zhuǎn)速為3450r/min，而本次設(shè)計所需的扭矩=1530 N·mm,轉(zhuǎn)速為48 r/min，所以選擇聯(lián)軸器LX5。 因為軸的直徑d為70mm，查冊鍵的寬度b=20mm，高度h=12mm的普通平鍵，鍵的材料選用45鋼，=110 MPa, =90 MPa，鍵連接的工作面的強度校核如下： = (3-19) ==34.7 MPa< = (3-20) ==10.4 MPa< 式中 ——傳遞的轉(zhuǎn)矩，N·mm； ——軸的直徑，mm； ——鍵的工作長度，A型（mm），=L-b（mm），b為鍵的寬度。 3.1.7制動器選用 斗式提升機的制動器包括工作和傳動部分，工作部分作用于輪子上而產(chǎn)生摩擦力，而傳動部分是工作部分產(chǎn)生或消除制摩擦力的裝置。所以按照工作裝置裝置結(jié)構(gòu)分為盤式制動器和塊式制動器，按照傳動裝置的動力源分為液壓式、氣壓式、彈簧式。目前，國內(nèi)新型斗式提升機大部分采用液壓盤式制動器。 為了減小制動時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，需要把它安裝在轉(zhuǎn)的很快的軸上，一些為了安全的制動器則裝在轉(zhuǎn)的很慢的軸上，這樣可以避免物料的下落，起重機械的提升機構(gòu)，需要采用常閉式的制動裝置，本文采用棘爪常閉式制動裝置。棘爪式制動裝置它是利用橫向的力擠壓表面，這樣可以起到制動。 3.2 逆止器選用 斗式提升機的動力突然中斷時，翻轉(zhuǎn)對斗式提升機非常危險。在運行過程中，機器的一邊是物料往上運動，一邊是空的往下運動，突然沒電的話，斗式提升機將會發(fā)生顛倒。料斗倒置后，卸料到斗式提升機底部，堆垛后料斗堵塞。由于翻轉(zhuǎn)突然間發(fā)生的，速度會很快，不小心會卡住不動，這將會導(dǎo)致料斗和帶被破壞不能用。同時斗式提升機的下面會有許多的東西，這使得斗式提升機不能再次運行。NF型非接觸逆止器，它可以簡單解決這些問題，所以經(jīng)常在斗式提升機中被使用。 圖3-6 狀態(tài)圖 圖3-7 逆止器示意