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目 錄
第1章 緒論..................................1
第1.1節(jié) 斗式提升機(jī)的發(fā)展歷史...........................1
第1.2節(jié) 斗式提升機(jī)分類.................................1
第1.3節(jié) 斗式提升機(jī)的用途及特點(diǎn).........................2
第1.4節(jié) 課題的總體構(gòu)思和主要工作任務(wù)...................3
第2章 斗式提升機(jī)的總體設(shè)計方案......................4
第2.1節(jié) 概述..........................................4
第2.2節(jié) 斗式提升機(jī)的工作原理..........................4
第2.3節(jié) 斗式提升機(jī)的主要部件...........................6
第2.4節(jié) 斗式提升機(jī)的裝載和卸載.........................7
第2.5節(jié) 常用斗式提機(jī)選用及相關(guān)計算.....................8
第3章 斗式提升機(jī)主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計.....................11
第3.1節(jié) 提升機(jī)提升功率的確定..........................11
第3.2節(jié) 電動機(jī)的選型及安裝............................14
第3.3節(jié) 減速器的選型及安裝...........................15
第3.4節(jié) 聯(lián)軸器的選型及安裝............................16
3.4.1 聯(lián)軸器的分類..................................16
3.4.2 聯(lián)軸器應(yīng)考慮的因素............................16
3.4.3 聯(lián)軸器的選擇..................................19
3.4.4 聯(lián)軸器的安裝..................................19
第3.5節(jié) 驅(qū)動軸設(shè)計及附件的選擇........................20
3.5.1 軸的材料選擇及處理............................20
3.5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計..................................21
3.5.3 軸的強(qiáng)度校核計算..............................24
3.5.4 軸承類型的選用及校核..........................26
第3.6節(jié) 帶輪與V帶的選擇..............................28
第3.7節(jié) 驅(qū)動鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計............................28
第3.8節(jié) 提升機(jī)主要參數(shù)的確定..........................29
第3.9節(jié) 料斗與環(huán)鏈的設(shè)計..............................31
第3.10節(jié) 拉緊裝置的選型............................33
3.10.1 拉緊裝置的作用...............................33
3.10.2 拉緊裝置的確定...............................33
第4 章 斗式提升機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)分析及改進(jìn).......... 34
第4.1節(jié) 斗式提升機(jī)的防爆分析及改進(jìn)....................34
第4.2節(jié) 斗式提升機(jī)鏈輪的技術(shù)改造......................34
第4.3節(jié) 斗式提升機(jī)提升效率的改進(jìn)......................34
4.3.1 頭部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)................................34
4.3.2 進(jìn)料口的改進(jìn)..................................36
4.3.3 尾輪的改進(jìn)....................................36
4.3.4 尾部機(jī)座的改進(jìn)................................36
第5章 提升機(jī)的運(yùn)行控制............................. 36
第5.1節(jié) 電動機(jī)的過載保護(hù)..............................37
5.1.1 熱繼電器的工作原理............................37
5.1.2 熱繼電器的保護(hù)特性............................38
第5.2節(jié) 電動機(jī)的斷相保護(hù)..............................39
5.2.1 電動機(jī)的斷相故障..............................39
5.2.2 斷相保護(hù)措施..................................39
第5.3節(jié) 電動機(jī)的短路保護(hù)..............................39
5.3.1 電動機(jī)的短路故障..............................39
5.3.2 短路保護(hù)措施..................................40
第5.4節(jié) 電動機(jī)的運(yùn)行控制..............................41
5.4.1 手動按鈕控制電機(jī)..............................41
5.4.2 PLC控制電機(jī)................................. 42
第6章 斗式提升機(jī)的安裝與使用維修.................. 46
第6.1節(jié) 斗式提升機(jī)的安裝..............................46
6.1.1 安裝順序及要求................................46
6.1.2 空運(yùn)轉(zhuǎn)........................................48
第6.2節(jié) 斗式提升機(jī)的安全使用與維修....................48
結(jié)論................................................... 51
參考文獻(xiàn).................................................52
附錄.....................................................53
翻譯部分.................................................59
英文原文..............................................59
中文譯文..............................................67
致謝.....................................................76
第1章. 緒 論
第1.1節(jié) 斗式提升機(jī)的發(fā)展歷史
斗式提升機(jī)廣泛用于垂直輸送各種散狀物料，國內(nèi)斗提機(jī)的設(shè)計制造技術(shù)是50年代由前蘇聯(lián)引進(jìn)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(jì)發(fā)展的需要,一些大型及重點(diǎn)工程項目從國外引進(jìn)了一定數(shù)量的斗提機(jī),從而促進(jìn)了國內(nèi)斗提機(jī)技術(shù)的發(fā)展。有關(guān)斗提機(jī)的部頒標(biāo)準(zhǔn)JB3926—85及按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的TD、TH及NE系列斗提機(jī)的相繼問世,使我國斗提機(jī)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(jìn)水平相比仍存在相當(dāng)大的差距。
第1.2節(jié) 斗式提升機(jī)的分類
（1）按牽引件分類：
斗式提升機(jī)的牽引構(gòu)件有環(huán)鏈、板鏈和膠帶等幾種。具體的提升機(jī)類型有：TD、D型斗式提升機(jī)，HL型環(huán)鏈離心斗式提升機(jī)，TH系列斗式提升機(jī)，NE系列板鏈斗式提升機(jī)，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，輸送磨琢性大的物料時，鏈條的磨損較小，但其自重較大。板鏈結(jié)構(gòu)比較牢固，自重較輕，適用于提升量大的提升機(jī)，但鉸接接頭易被磨損，膠帶的結(jié)構(gòu)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，鋼繩膠帶允許物料溫度達(dá)80°C，耐熱膠帶允許物料溫度達(dá)120°C，環(huán)鏈、板鏈輸送物料的溫度可達(dá)250°C。斗提機(jī)最廣泛使用的是帶式(TD)，環(huán)鏈?zhǔn)?TH)兩種型式。用于輸送散裝水泥時大多采用深型料斗。如TD型帶式斗提機(jī)采用離心式卸料或混合式卸料適用于堆積密度小于1．5t／的粉狀、粒狀物料。TH環(huán)鏈斗提機(jī)采用混合式或重力式卸料用于輸送堆和密度小于1．5t／的粉狀、粒狀物料。
（2）按卸載方式分類：
斗式提升機(jī)可分為：離心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三種形式。離心式卸料的斗速較快，適用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀等磨琢性小的物料；重力式卸料的斗速較慢，適用于輸送塊狀的，比重較大的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。
第1.3節(jié) 斗式提升機(jī)的特點(diǎn)及用途
（1）斗式提升機(jī)的主要特點(diǎn)：
1.驅(qū)動功率小,采用流入式喂料、誘導(dǎo)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(jī)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(yùn)行可靠性好,先進(jìn)的設(shè)計原理和加工方法,保證了整機(jī)運(yùn)行的可靠性,無故障時間超過2萬小時。提升高度高.提升機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),因此可達(dá)到較高的提升高度。
4.使用壽命長,提升機(jī)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(jī)在設(shè)計時保證物料在喂料、卸料時少有撒落,減少了機(jī)械磨損。
斗式提升機(jī)的輸送工作原理是：料斗把物料從下面的儲藏中舀起，隨著輸送帶或鏈提升到頂部，繞過頂輪后向下翻轉(zhuǎn)， 斗式提升機(jī)將物料傾入接受槽內(nèi)。帶傳動的斗式提升機(jī)的傳動帶一般采用橡膠帶，裝在下或上面的傳動滾筒和上下面的改向滾筒上。鏈傳動的斗式提升機(jī)一般裝有兩條平行的傳動鏈，上或下面有一對傳動鏈輪，下或上面是一對改向鏈輪。斗式提升機(jī)一般都裝有機(jī)殼，以防止斗式提升機(jī)中粉塵飛揚(yáng)。
（2）斗式提升機(jī)的主要用途：
主要運(yùn)用于多物料的提升，它被廣泛的運(yùn)用到輸送粒狀，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，由于提升機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)是環(huán)行鏈條，因此允許輸送溫度較高的材料(物料溫度不超過250 ℃)。一般輸送高度最高可達(dá)40米.TG型最高可達(dá)80米。
第1.4 節(jié) 課題的總體構(gòu)思和主要工作任務(wù)
（1）總體構(gòu)思
本次設(shè)計的產(chǎn)品為TH315型斗式提升機(jī):
1) 機(jī)械功用:由料斗把散狀提升到一定高度.散狀物料包括:谷物,煤炭,水泥,砂石等；
2)工作情況:提升高度為35米，提升能力為40T/h,單向工作,輕微振動；
3)運(yùn)動要求:滾筒轉(zhuǎn)速誤差不超過7%；
4)使用壽命:八年,每年300天,每天16小時；
5)檢修周期:半年小修,二年大修；
（2）主要工作任務(wù)
本次設(shè)計完成的主要任務(wù):
①通過查閱多方面資料獨(dú)立完成本次設(shè)計；
②在總體構(gòu)思的前提下認(rèn)真分析局部結(jié)構(gòu)的設(shè)計；
③通過計算準(zhǔn)確確定各部分參數(shù)選擇各部分機(jī)構(gòu)；
④綜合各本分資料完成詳細(xì)的畢業(yè)說明書；
第2章. 斗式提升機(jī)的總體設(shè)計方案
第2.1節(jié) 概述
本次設(shè)計的任務(wù)是研究TH315型斗式提升機(jī)的工作原理、性能、和特點(diǎn)，采用理論聯(lián)系實際的方法，研究影響斗式提升機(jī)效率的影響因素，進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，提出結(jié)構(gòu)的方案并實施設(shè)計。同時，進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)的設(shè)計與計算、總體方案設(shè)計，總體裝配以及傳動、機(jī)體等部件和相關(guān)零部件設(shè)計及繪圖。主要設(shè)計方案如下：
1.對斗式提升機(jī)的工作原理進(jìn)行深入研究，根據(jù)TH315型斗式提升機(jī)的工作能力和使用要求，設(shè)計出總體方案。
2.設(shè)計出合理的提升機(jī)結(jié)構(gòu)和零件的強(qiáng)度，保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。
3.設(shè)計出合理的驅(qū)動裝置，保證運(yùn)行的高效性。
TH型斗式提升機(jī)是基于HL型斗式提升機(jī)改進(jìn)的產(chǎn)品，與其相比，具有輸送量大，提升高度高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，壽命長等顯著優(yōu)點(diǎn)。其主要技術(shù)性能及參數(shù)符合JB3926-85<<垂直斗式提升機(jī)>>(該標(biāo)準(zhǔn)等效，參照了國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)）；牽引用園環(huán)鏈符合TM36-8<<礦用高強(qiáng)度園環(huán)鏈>>。
第2.2節(jié) 斗式提升機(jī)的工作原理
（1）TD、D型斗式提升機(jī)工作原理:
TD型斗式提升機(jī)由運(yùn)行部分(料斗與牽引膠帶),帶有,帶有拉緊滾筒的下部區(qū)段,中間機(jī)殼,驅(qū)動裝置,逆止制動裝置等組成,適用于向上輸送松散密度ρ＜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(jī)結(jié)構(gòu)形式:傳動裝置TD型斗提升機(jī)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(jié)構(gòu)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(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并隨主軸浮動，可消除安裝應(yīng)力。
（2）HL型環(huán)鏈離心斗式提升機(jī)工作原理:
HL型環(huán)鏈離心斗式提升機(jī)，由運(yùn)動部分（料斗與牽引鏈條）、帶有傳動鏈輪的上部區(qū)段、帶有拉緊輪的下部區(qū)段、中間機(jī)殼、驅(qū)動裝置、逆止制動裝置等組成。本提升機(jī)的料斗為間斷式布置，利用“掏取法”進(jìn)行裝載，“離心投料法”卸料。本提升機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)是兩根環(huán)形鏈條?！。?）TH系列斗式提升機(jī)工作原理:
TH系列斗式提升機(jī)適用于輸送粉狀、粒狀及小塊狀的無磨琢及磨琢性小的物料。TH型是一種圓環(huán)鏈斗式提升機(jī)采用混合式或重力卸料，挖取式裝料。牽引件用優(yōu)質(zhì)合金鋼高度圓環(huán)鏈。中部機(jī)殼分單、雙通道兩種形式為機(jī)內(nèi)重錘箱恒力自動張緊。鏈輪采用可換輪緣組合式結(jié)構(gòu)。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(hù)下部軸等部件。該斗式提升機(jī)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(jī)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。
（4）NE系列板鏈斗式提升機(jī)工作原理:
NE系列板鏈?zhǔn)蕉肥教嵘龣C(jī)本機(jī)系流入式喂料，物料流入料斗內(nèi)靠板鏈提升到頂端，在物料重力作用下自行卸料。本系列提升機(jī)規(guī)格多(NE15~NE800共11種)提升量廣；且生產(chǎn)能高，能耗較低，可逐步代替其他類型提升機(jī)，其主要參數(shù)見下表。該機(jī)采用全封式機(jī)殼鏈速低，幾乎無回料現(xiàn)象，因此無功功率損耗少，噪聲低，壽命長。
第2.3節(jié) 斗式提升機(jī)的主要部件
斗式提升機(jī)的主要部件有：驅(qū)動裝置、料斗、牽引構(gòu)件、底座和中間罩殼等。
驅(qū)動裝置由電動機(jī)、減速機(jī)、逆止器或制動器及聯(lián)軸器組成，驅(qū)動主軸上裝有滾筒或鏈輪。大提升高度的斗提機(jī)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(jī)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(dǎo)向槽的尖棱面斗。淺斗前壁斜度大深度小，適用于運(yùn)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(yùn)送干燥的流散性好的散粒物料。有導(dǎo)向側(cè)邊的夾角形料斗前面料斗的兩導(dǎo)向側(cè)邊即為后面料斗的卸載導(dǎo)槽，它適用于運(yùn)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(shè)計離心卸料的料斗時往往在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(gòu)件為一封閉的繞性構(gòu)件，多為環(huán)鏈、板鏈或膠帶。
張緊裝置有螺桿式與重錘式兩種。帶式斗提機(jī)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(jī)可采用整體機(jī)殼，也可上升分支和下降分支分別設(shè)置機(jī)殼。后者可防止兩分支上下運(yùn)動時在機(jī)殼空氣擾動。在機(jī)殼上部設(shè)有收塵法蘭和窺視孔。在底部設(shè)有料位指示，以便物料堆積時自動報警。膠帶提升機(jī)還需設(shè)置防滑防偏監(jiān)控及速度監(jiān)測器等電子儀器，以保證斗提機(jī)的正常運(yùn)行。
第2.4節(jié) 斗式提升機(jī)的裝載與卸載
斗式提升機(jī)的裝載方式有三種，即注入式裝載（見圖2-1）、挖取式裝載（見圖2-2）和混合式裝載。注入式裝載要求散料以微小建度均勻地落入料斗中，形成比較穩(wěn)定的料流，裝料口下部應(yīng)有一定的高度，采用該方式裝載時一般料斗布置較密；料斗在牽引件上布置較稀時多采用挖取式裝載，只能用于輸送粉狀或小顆粒流動性良好物料的場合，斗速運(yùn)行速度在2m／s以下，介于兩者之間采用混合式裝載。
圖2-1 注入式裝載 圖2-2挖取式裝載
卸載方式有離心式、重力式及混合式三種具體形式如圖2-3所示。
圖2-3 卸載形式
（a)離心式 (b)離心 重力式 （c)重力式
離心式卸料料斗的運(yùn)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(qū)動輪的轉(zhuǎn)速和直徑，以及卸料口的位置。其優(yōu)點(diǎn)是：在一定的料斗速度下驅(qū)動輪尺寸為最??；卸料位置較高，各料斗之間的距離可以減小，并可提高卸料管高度，當(dāng)卸料高度一定時，提升機(jī)的高度就可減小；缺點(diǎn)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。
重力式卸載使用于卸載塊狀、半磨琢性或磨琢性大的物料，料斗運(yùn)行速度為0.4—0.8m/s左右，需配用帶導(dǎo)向槽的料斗。其優(yōu)點(diǎn)是：料斗裝填良好，料斗尺寸與極距的大小無關(guān)。因此允許在較大的料斗運(yùn)行速度之下應(yīng)用大容積的料斗；主要缺點(diǎn)是：物料拋出位置較低，故必須增加提升機(jī)機(jī)頭的高度。
物料在料斗的內(nèi)壁之間被拋卸出去，這種卸載方式稱為離心—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(yùn)動速度為0.6—0.8m/s范圍，常用鏈條做牽引構(gòu)件。
第2.5節(jié) 常用斗式提升機(jī)的選型及相關(guān)計算
目前國內(nèi)常用的斗提機(jī)均為垂直式，其主要技術(shù)性能及參數(shù)符合JB3926-85<<垂直斗式提升機(jī)>>(該標(biāo)準(zhǔn)等效，參照了國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)）；牽引用園環(huán)鏈符合TM36-8<<礦用高強(qiáng)度園環(huán)鏈>>。它們的主要特征、用途及型號見表2-1
表2-1 TD、TH、TB型斗提機(jī)特征、型號表
型式
TD型
TH型
TB型
結(jié)構(gòu)特征
采用橡膠帶作牽引構(gòu)件
采用鍛造的環(huán)形鏈條作為牽引構(gòu)件
采用板式套筒滾子鏈條作為牽引構(gòu)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
被輸送物料溫度不得超過60℃，如采用耐熱橡膠帶時溫度不超過200℃
被輸送物料溫度不得超過250℃
被輸送物料溫度不得超過250℃
型號
TD100、TD160、TD250、TD315、TD400、TD500、TD630
TH315、TH400、TH500、TH630、(TH800)(TH1000) ①
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)
輸送量
4～238m3/h
35～185m3/h
20～563m3/h
（1）TD型斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)形式：
傳動裝置TD型斗提升機(jī)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(jié)構(gòu)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(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并隨主軸浮動，可消除安裝應(yīng)力。
（2）TH型斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)形式：
TH型是一種圓環(huán)鏈斗式提升機(jī)采用混合式或重力卸料，挖取式裝料。牽引件用優(yōu)質(zhì)合金鋼高度圓環(huán)鏈。中部機(jī)殼分單、雙通道兩種形式為機(jī)內(nèi)重錘箱恒力自動張緊。鏈輪采用可換輪緣組合式結(jié)構(gòu)。
（3）提升機(jī)的四種料斗：Q型（淺斗）、H型（弧底斗）、Zh型（中深斗）、Sh型（深斗）。
（4）常用斗式提升機(jī)的功率計算：
1、軸功率的近似計算：
（2-1）
式中：P0-軸功率（千瓦）；
Q-斗提機(jī)的輸送量（噸/小時）；
H-提升高度（米）；
v-提升速度（米/秒）；
K1、K2-系數(shù)。具體見表表2-2
表2-2 提升機(jī)參數(shù)表
輸送能力
Q
（噸/小時）
牽引構(gòu)件型式
帶式
單鏈?zhǔn)?
雙鏈?zhǔn)?
料斗型式
深斗和淺斗
三角斗
深斗和淺斗
三角斗
深斗和淺斗
三角斗
系數(shù)K1
<10
0.6
/
1.1
/
/
/
10-25
0.5
/
0.8
1.10
1.2
/
25-50
0.45
0.6
0.6
0.83
1.0
/
50-100
0.4
0.55
0.5
0.70
0.8
1.10
>100
0.35
0.5
/
/
0.6
0.90
系數(shù)K3
2.5
2.00
1.5
1.25
1.5
1.25
系數(shù)K2
1.6
1.10
1.3
0.80
1.3
0.80
（5）電動機(jī)功率計算：
（2-2）
式中： P—電動機(jī)功率（千瓦）；
P0—軸功率（千瓦）；
η1—減速機(jī)傳動效率，對ZQ型減速機(jī)η1=0.94；
η2—三角皮帶或開式齒輪傳動效率，對三角皮帶η2=0.96，對開式齒輪η2=0.93；
—功率備用系數(shù)。與高度H有關(guān)，當(dāng)：H<10米時，=1.45；10
20米時，=1.15。
第3章. 斗式提升機(jī)主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計
第3.1節(jié) 提升機(jī)提升功率的確定
根據(jù)本次設(shè)計的提升高度與臺時產(chǎn)量等要求，本提升機(jī)選用混合或重力方式卸料，挖取式裝料，選用Sh型（深斗）料斗，牽引件為低合金高強(qiáng)度圓環(huán)鏈，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?，具有很高的抗拉?qiáng)度和耐磨性，使用壽命長，采用了組裝式鏈輪。有輪體、輪緣用高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接而成。在鏈輪磨損到一定程度后，可擰下螺栓，拆換輪緣，更換方便，且節(jié)約拆料、降低了維修費(fèi)；下部采用了重錘杠桿式張緊裝置，即可實現(xiàn)自動張緊。一次安裝后不需調(diào)整，又可以保持恒定的張緊力，從而保證機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了打滑或脫鏈。其粗略的結(jié)構(gòu)構(gòu)思示意圖如下：
通過查閱大量關(guān)于斗式提升機(jī)的資料以及大量關(guān)于運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計方面的手冊，根據(jù)實際需求，本人這次選擇用TH315型斗式提升機(jī)作為參考，綜合各種資料數(shù)據(jù)，現(xiàn)參照文獻(xiàn)[1]中第十四章斗式提升機(jī)中TH型斗式提升機(jī)設(shè)計的功率計算部分內(nèi)容，計算過程如下：
TH型提升機(jī)驅(qū)動裝置為YY型（即ZLY或ZSY型減速器和Y型電動機(jī)配用）。傳動軸驅(qū)動功率由下式求得：
（3-1）
式中 P0-軸功率（KW）；
Q-斗提機(jī)的輸送量（T/h）；
H-提升高度（m）；
g-重力加速度（m/s2）；
PS，PL—附加功率，KW，見表3-1
表3-1
附加功率
TH160
TH200
TH250
TH315
TH400
TH500
TH630
TH800
TH1000
TH1250
PS,KW
2
2
2
3
3
4
4
5
5
6
PL,KW
0.2
0.2
0.3
0.5
0.8
1.2
2.2
3.4
6
8.4
由此次TH315斗式提升機(jī)設(shè)計的條件可以得知，Q=40T/h,t提升的高度H=35m重力加速度在此處可取10 m/s2
將數(shù)據(jù)代入（3-1）計算可得
（3-2）
則電機(jī)功率:
（3-3）
式中: P –電動機(jī)功率（KW）；
P0- 軸功率（KW）
- 總效率；
由參考文獻(xiàn)[2]中關(guān)于電動機(jī)至工作機(jī)的傳動裝置的總效率的計算過程
由文獻(xiàn)[2]表12-8分別可得：
帶傳動效率：
雙極圓柱齒輪減速器效率：
彈性聯(lián)軸器效率：
滾動軸承（每對）效率：
則根據(jù)題意和公式可得：
所以通過計算可得： P=9.25Kw
第3.2節(jié) 電動機(jī)的選型及安裝
根據(jù)表3-3可得為滿足設(shè)計要求需要本次設(shè)計選用TH315斗式提升機(jī)將選用的傳動裝置為： ，所選用的電動機(jī)型號為：Y160M-4 的三相異步電動機(jī) 按照J(rèn)B/T9616-1999標(biāo)準(zhǔn)，防護(hù)等級為IP44，它具有耗電省，效率高，噪音低等
是理想的節(jié)能新產(chǎn)品，它廣泛用于有三相電源的場所。
1、電機(jī)的安裝前的準(zhǔn)備工作：
（1）電動機(jī)開箱后應(yīng)清除灰塵及軸伸出部位的防銹涂層，在開箱時應(yīng)避免碰傷電機(jī)。
（2）詳細(xì)核對電機(jī)名牌上所載和項數(shù)據(jù)，核對其是否與實際需要相符。
（3）仔細(xì)檢查各零件是否裝配良好，緊固件有否松動現(xiàn)象，傳動軸是否有碰撞摩擦現(xiàn)象。
（4）以500伏搖表測量絕緣電阻，其阻值不應(yīng)低于0.5m，否則應(yīng)經(jīng)干燥處理后
2、安裝
A、電動機(jī)允許用聯(lián)軸器或齒輪轉(zhuǎn)動，也可以用皮帶傳動。
B、機(jī)殼設(shè)有接地標(biāo)志，電動機(jī)應(yīng)妥善接地。
C、電動機(jī)安裝完畢后，應(yīng)檢查各緊固件聯(lián)結(jié)件，是否可靠，并用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，是否靈敏，有無碰撞現(xiàn)象。才能按裝使用。
3、電機(jī)的維護(hù)
1、電機(jī)應(yīng)按名牌的規(guī)定值使用，不得過載使用，在使用過程中應(yīng)注意電機(jī)表面的清潔。
2、應(yīng)定時檢查底腳螺絲釘無端蓋螺絲釘?shù)木o固情況。
3、在電機(jī)運(yùn)行進(jìn)如發(fā)現(xiàn)溫升過高，聲音異?；蛴谐粑?，甚至昌煙時，應(yīng)立即切斷電流，查明并消除故障后才能繼續(xù)工作。
4、電機(jī)軸承潤滑脂，每運(yùn)行4000小時應(yīng)更換一次，每年不得少于換油一次，在下列情況應(yīng)立即換油。
第3.3節(jié) 減速器的選型及安裝
根據(jù)文獻(xiàn)[1]中的YY型驅(qū)動裝置的選型原則及規(guī)范可知，TH315提升機(jī)功率為9.25Kw時，應(yīng)選用Y11Y160驅(qū)動裝置，在已選擇Y160M-4電動機(jī)后，應(yīng)選擇型號為ZQ500-VI-6Z型的減速器見附表六。傳動比為18，輸入軸直徑為50mm，輸出軸直徑為70mm,中心高為160mm。
ZQ型減速機(jī)主要用于起重、礦山、通用化工、紡織、輕工等行業(yè)，其適用條件如下：
1、減速機(jī)齒輪傳動圓周速度不大于10米/秒；
2、減速機(jī)高速軸的轉(zhuǎn)速不大于1500轉(zhuǎn)/分；
3、減速機(jī)用于正反兩向運(yùn)轉(zhuǎn)；
4、減速機(jī)工作環(huán)境溫度為-40℃到+40℃
4、減速機(jī)有九種傳動比、九種配置型式和三種低速軸軸端型式；
5、此類減速機(jī)傳動比有： 48.57、40.17、31.5、23.34、20.49、15.75、12.64、10.35、8.23
第3.4節(jié) 聯(lián)軸器的選擇及連接安裝
3.4.1 聯(lián)軸器的分類
聯(lián)軸器品種、型式、規(guī)格很多，在正確理解品種、型式、規(guī)格各自概念的基礎(chǔ)上，根據(jù)傳動的需要來選擇聯(lián)軸器，首先從已經(jīng)制訂為標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)軸器中選擇，目前我過制訂為國際和行標(biāo)的聯(lián)軸器有數(shù)十種，這些標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器絕大多數(shù)是通用聯(lián)軸器， 萬向聯(lián)軸器 ,每一種聯(lián)軸器都有各自的特點(diǎn)和適合范圍，主要分為：無彈性元件的撓性聯(lián)軸器、有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩類。
3.4.2 選擇聯(lián)軸器應(yīng)考慮因素
1.動力機(jī)的機(jī)械特性
動力機(jī)到工作機(jī)之間，通過一個或數(shù)個不同品種型式、規(guī)格的聯(lián)軸器將主、從動端聯(lián)接起來，形成軸系傳動系統(tǒng)。在機(jī)械傳動中，動力機(jī)不外乎電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和氣輪機(jī)。由于動力機(jī)工作原理和機(jī)構(gòu)不同，其機(jī)械特性差別較大，有的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，有的運(yùn)轉(zhuǎn)時有沖擊，對傳動系統(tǒng)形成不等的影響。根據(jù)動力機(jī)的機(jī)械特性，將動力機(jī)分為四類。 萬向聯(lián)軸器 ,見表 3-3。
動力機(jī)類別代號
動力機(jī)名稱
動力機(jī)系數(shù) Kw
動力機(jī)類別代號
動力機(jī)名
動力機(jī)系數(shù) Kw
Ⅰ
電動機(jī)、透平
1.0
Ⅲ
二缸內(nèi)燃機(jī)
1.4
Ⅱ
四缸及四缸以上內(nèi)燃機(jī)
1.2
Ⅳ
單缸內(nèi)燃機(jī)
1.6
表 3-3 動力機(jī)系數(shù)Kw
動力機(jī)的機(jī)械特性對整個傳動系統(tǒng)有一定的影響，不同類別的動力機(jī)，由于其機(jī)械特性不同，應(yīng)選取相應(yīng)的動力機(jī)系數(shù) Kw ，選擇適合于該系統(tǒng)的最佳聯(lián)軸器。
2.載荷類別
由于結(jié)構(gòu)和材料不同，用于各個機(jī)械產(chǎn)品傳動系統(tǒng)的聯(lián)軸器，其載荷能力差異很大。載荷類別主要是針對工作機(jī)的工作載荷的沖擊、振動、正反轉(zhuǎn)、制動、頻繁啟動等原因而形成不同類別的載荷。為便于選用計算，將傳動系統(tǒng)的載荷分為四類，見表 3-4。
表 3-4 載荷類別
載荷類別
載荷狀況
工況系數(shù) K
載荷類別
載荷狀況
工況系數(shù) K
Ⅰ
載荷均勻，工作平穩(wěn)
1-1.5
Ⅲ
重沖擊載荷，頻繁正反轉(zhuǎn)
2.5-2.75
Ⅱ
中等沖擊載荷
1.5-2.5
Ⅳ
特重沖擊載荷，頻繁正反轉(zhuǎn)
>2.75
傳動系統(tǒng)的載荷類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本依據(jù)。沖擊、振動和轉(zhuǎn)矩變化較大的工作載荷，應(yīng)選擇具有彈性元件的撓性聯(lián)軸器即彈性聯(lián)軸器，以緩沖、減振、補(bǔ)償軸線偏移，改善傳動系統(tǒng)工作性能。起動頻繁、正反轉(zhuǎn)、制動時的轉(zhuǎn)矩是正常平穩(wěn)工作時轉(zhuǎn)矩的數(shù)倍，是超載工作，必然縮短聯(lián)軸器彈性元件使用壽命，聯(lián)軸器只允許短時超載，一般短時超載不得超過公稱轉(zhuǎn)矩的 2-3 倍，即 [Tmax] ≥ 2-3Tn 。
3.聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速
聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)聯(lián)軸器不同材料允許的線速度和最大外緣尺寸，經(jīng)過計算而確定。不同材料和品種、規(guī)格的聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速的范圍不相同，改變聯(lián)軸器的材料可提高聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速范圍，材料鋼的許用轉(zhuǎn)速大于材料為鑄鐵的許用轉(zhuǎn)速。用于 n>5000r/min 工況條件的聯(lián)軸器，應(yīng)考慮聯(lián)軸器外緣離心力和彈性元件變形等影響因素，并應(yīng)作動平衡。
4.聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸相對位移
聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸由于制造誤差、裝配誤差、安裝誤差、軸受載而產(chǎn)生變形、基座變形、軸承受損、溫度變化（熱脹、冷縮）、部件之間的相對運(yùn)動等多種因素而產(chǎn)生相對位移。一般情況下，兩軸相對位移是難以避免的，但不同工況條件下的軸系傳動所產(chǎn)生的位移方向，即軸向（x）、徑向（y）、角向（α）以及位移量的大小有所不同。只有撓性聯(lián)軸器才具有補(bǔ)償兩軸相對位移的性能，因此在實際應(yīng)用中大量選擇撓性聯(lián)軸器。
3.4.3 聯(lián)軸器的選擇
綜上所述本次設(shè)計選擇了HL7型的彈性柱銷聯(lián)軸器如圖3-2所示：
圖3-1
這種聯(lián)軸器的構(gòu)造與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有彈性套的柱銷代替了聯(lián)接螺栓。因為通過蛹狀常用耐油橡膠，以提高其彈性。半聯(lián)軸器與軸的配合孔可作成圓柱形或圓錐形,具體設(shè)計參數(shù)見參考文獻(xiàn)[4]表6-2-15所示。
3.4.4 聯(lián)軸器的安裝
聯(lián)軸器安裝前先把零部件清洗干凈，清洗后的零部件，需把沾在上面的油擦干。在短時間內(nèi)準(zhǔn)備運(yùn)行的聯(lián)軸器， 擦干后可在零部件表面涂些透平油或機(jī)油，防止生銹。對于需要過較長時間投用的聯(lián)軸器，應(yīng)涂以防銹油保養(yǎng)。
對于應(yīng)用在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的聯(lián)軸器，一般在制造廠都做過動平衡試驗，動平衡試驗合格后畫上各部件之間互相配合方位的標(biāo)記。在裝配時必須按制造廠給定的標(biāo)記組裝，這一點(diǎn)是很重要的。如果不按標(biāo)記任意組裝，很可能發(fā)生由于聯(lián)軸器的動平衡不好引起機(jī)組振動的現(xiàn)象。另外，這類聯(lián)軸器法蘭盤上的聯(lián)接螺栓時經(jīng)過承重的，使每一聯(lián)軸器上的聯(lián)接螺栓能做到重量基本一致。如大型離心式壓縮機(jī)上用的齒式聯(lián)軸器，其所用的聯(lián)接螺栓互相之間的重差一般小于0.05g。因此，各聯(lián)軸器之間的螺栓不能任意互換，如果要更換聯(lián)軸器聯(lián)接螺栓的某一個，必須使它的重量與原有的聯(lián)接螺栓重量一致。此外，在擰緊聯(lián)軸器的聯(lián)接螺栓時，應(yīng)對稱、逐步擰緊，使每一聯(lián)接螺栓上的鎖緊力基本一致，不至于因為各螺栓受力不均而使聯(lián)軸器在裝配后產(chǎn)生歪斜現(xiàn)象，有條件的可采用力矩扳手。
對于剛性可移式聯(lián)軸器，在裝配完后應(yīng)檢查聯(lián)軸器的剛性可移件能否進(jìn)行少量的移動，有無卡澀的現(xiàn)象。
各種聯(lián)軸器在裝配后，均應(yīng)盤車，看看轉(zhuǎn)動是否良好?？傊?lián)軸器的正確安裝能改善設(shè)備的運(yùn)行情況，減少設(shè)備的振動，延長聯(lián)軸器的使用壽命。
第3.5節(jié) 驅(qū)動軸設(shè)計及附件的選擇
3.5.1 軸的材料選擇及處理
軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。斗式提升機(jī)驅(qū)動軸主要承受高扭矩，高彎矩，是提升機(jī)中最重要的零件之一，故軸的材料選用45鋼，45鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45-52HRC。
3.5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
（1）驅(qū)動軸直徑的初計算
參考文獻(xiàn)[2]以及文獻(xiàn)[3]中關(guān)于軸的設(shè)計部分，根據(jù)軸的實際承載情況，選擇扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算軸的直徑,計算式為:
mm
式中: —— 軸截面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa
P —— 所傳遞的功率(KW);
N —— 的轉(zhuǎn)速；
C —— 軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù)見表3-6
—— 抗扭截面模量
D —— 軸的直徑
軸的材料
Q235
45
40Cr 35SiMn 35CrMo
12-20
30-40
40-52
C
158-135
118-106
106-97
表3-5 軸的常用材料的許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和C值
當(dāng)軸的材料選用45鋼時C=118-106對外伸軸，一般是初步估算軸的外伸端的直徑，此時C=113-106，并且根據(jù)受彎矩大小決定C值的大小。如果外伸軸的軸端安裝聯(lián)軸器時C取小值，如果安裝帶輪或者鏈輪時C取大值。對非外伸軸，初步估算軸徑為安裝傳動件處的直徑，此時取C=118-113。初算軸徑還要考慮鍵槽對軸強(qiáng)度削弱的影響，當(dāng)初算軸徑處有一個鍵槽時，直徑增大3%-5%，然后圓整。若外伸軸用聯(lián)軸器與電機(jī)軸相聯(lián)，則綜合考慮電機(jī)軸及聯(lián)軸器孔徑尺寸，適當(dāng)調(diào)整初軸的軸徑尺寸。由上述資料可得本次設(shè)計所用驅(qū)動軸的初步估算軸直徑為：
因為軸端裝聯(lián)軸器將需要開鍵槽，會削弱軸的強(qiáng)度，故直徑將增加3%—5%，因此可得驅(qū)動軸的直徑d=71mm。
（2）各軸段直徑的確定
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]以及實際工作環(huán)境可初步設(shè)計驅(qū)動軸的各段直徑，軸頭1與聯(lián)軸器相裝配，由參考文獻(xiàn)[4] 彈性柱銷聯(lián)軸器（GB5014-85)與前面計算，可得知直徑=71符合設(shè)計需求。軸頸3和軸頸8上安裝軸承，根據(jù)資料文獻(xiàn)[4]現(xiàn)暫取軸承型號為1517，其內(nèi)徑d=85mm，外徑D=150mm，寬度B=36mm，故軸頸段2和8的直徑= =85mm。軸身段3和軸身段7的直徑為軸承的安裝尺寸，查有關(guān)手冊，取= =95mm。軸頭段4和軸頭段6上將安裝驅(qū)動鏈輪，考慮到頭段4與6中間的截面即承受較大的彎矩，有承受較大的轉(zhuǎn)矩，故在直徑上有所增加，與前面聯(lián)系分析現(xiàn)暫取 = =100mm。軸環(huán)段5考慮滾筒便于安裝拆卸，直徑略比軸頭段4和軸頭段6的直徑大，取=110mm。具體示意圖如圖3-2所示
圖3-2 驅(qū)動軸
（3）各軸段長度的確定
軸頭段1與減速器輸出軸套裝配，其長度主要決定于減速器和頭部殼體
之間的安裝尺寸，同時還要保證與減速器相配合的部分有足夠的長度，從參考文獻(xiàn)[4]中查得的相關(guān)安裝尺寸要求，現(xiàn)暫取=145mm。軸頸段2與軸頸段8上安裝
軸承，其長度決定于軸承的安裝尺寸，故取==110mm。軸身段③和軸身段7的長度主要根據(jù)兩軸承之間的距離和滾筒在軸向上的安裝尺寸來定?？紤]到其軸向上密封板、殼體法蘭和軸承座等占據(jù)的位置，暫取兩軸承軸向上的中心距離為590mm，則可以暫取==155mm。軸頭段4、6和軸環(huán)段5的長度要和驅(qū)動鏈輪一并設(shè)計，現(xiàn)暫定==120mm，=40，驅(qū)動軸總長為955mm。
（4）軸上零件的固定
考慮到軸段1、4、6處鍵傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，故軸段1與聯(lián)軸器的配合選用k6；軸段4、6與驅(qū)動鏈輪的配合選用r6；軸段2、8與軸承內(nèi)圈的配合選用r6。與減速機(jī)和驅(qū)動鏈輪的聯(lián)結(jié)均采用A型普通平鍵，由參考文獻(xiàn)[4]表5-3-18所示分別選擇鍵20×12×128, GB1096-1979及鍵28×16×112，GB1096-1979并且鍵的深度分別為7.5mm和10.0mm。
（5）軸上倒角及圓角
軸端倒角2×45°，安裝鏈輪的軸段倒角為2×45°，倒圓角為R1.6mm，為方便加工，其它軸肩圓角半徑均取為0.6mm。
3.5.3 軸的強(qiáng)度校核計算
圖3-3
(1) 軸的受力分析以及力矩分析圖見圖3-3所示。
(2) 軸的受力計算
由分析可知軸在水平面上不受力。所以 F1=F5=0N
在軸的豎直平面上所受力為：
式中： — 同一時刻提升機(jī)上行料斗中物料重力
— 兩鏈輪的重力
— 環(huán)鏈的預(yù)緊力（平均每米牽引構(gòu)件重量，)
根據(jù)前面章節(jié)計算所得的數(shù)據(jù)可得知：
本次設(shè)計取鏈輪的重力
取環(huán)鏈的預(yù)緊力
則可得豎直面受力
兩軸承所受力
有以上已知條件可得出軸在垂直面所受的力矩M
根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]扭矩T
(3) 根據(jù)彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行軸的校核
由分析可得在軸M最大的截面是軸的危險面，通過校核安全系數(shù)則可得出軸的合格性。由于彎矩應(yīng)力為對稱循環(huán)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力，則有公式可得
彎曲應(yīng)力：
平均應(yīng)力：
切應(yīng)力：
則
安全系數(shù)
許用安全系數(shù)顯然S>, 故M最截面安全。以上計算表明，軸的彎扭合成強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度是足夠的。
3.5.4 軸承類型的選用及校核
（1）軸承類型的選用
滾動軸承類型的選擇與軸承承受載荷的大小、方向、性質(zhì)及軸的轉(zhuǎn)速有關(guān)。當(dāng)載荷平穩(wěn)時選用深溝球軸承，當(dāng)載荷不平穩(wěn)或者載荷較大，如軸伸出端裝有帶輪，鏈輪或齒輪時，宜選用圓錐滾子軸承，考慮驅(qū)動軸在的較大彎矩作用下會產(chǎn)生彎曲變形，且不易與減速機(jī)嚴(yán)格保證同心，故選用承載能力大并有自動調(diào)心功能的調(diào)心球軸承軸承,根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]本次選擇軸承型號為1517。其基本參數(shù)如表3-6。
表3-6 軸承1517基本參數(shù)
基本尺寸 /mm
額定載荷 /kN
d
D
B
85
150
36
44.8
31.5
（2）軸承的校核
提升機(jī)驅(qū)動軸的軸承主要承受徑向載荷，軸向載荷很小可以忽略起影響，其軸承的實際當(dāng)量載荷為：
(3-4)
式中： ——為載荷系數(shù)，查表可知中等沖擊取1.2-1.8
——為軸承所受的徑向力，由前節(jié)軸校核得
由此可得出本次所選軸承的當(dāng)量載荷為：
其理論使用壽命由公式：
式中：——軸承的壽命指數(shù)，滾子軸承的
由此可以確定驅(qū)動軸承的理論使用壽命為12678小時。
第3.6節(jié) 帶輪與V帶的選擇
本次設(shè)計根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]選擇了通過帶傳動，使電機(jī)的動力順利進(jìn)入減速器中，從而驅(qū)動提升機(jī)工作。此次選擇的電機(jī)帶輪直徑=250mm,輸出端軸的直徑=50mm,減速器大帶輪直徑=360mm。本次選擇的皮帶為V形帶，因為V帶傳動時利用具有撓性的傳動帶作為中間物，并通過摩擦力來傳動，且V帶傳動能緩和載荷沖擊，運(yùn)行平穩(wěn)無噪音，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，制造和安裝容易方便，并能實現(xiàn)過載保護(hù)，所以本次選擇了V形帶作為傳動裝置。
第3.7節(jié) 驅(qū)動鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核
（1）驅(qū)動鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計
TH 型斗式提升機(jī)是利用鏈輪與圓環(huán)鏈間的摩擦力進(jìn)行動力傳遞的。特別當(dāng)鏈輪與鏈條摩擦副不能相互匹配，即鏈輪與鏈條產(chǎn)生相對滑動時，鏈輪磨損加劇，因此，鏈輪是一個易損件。對于鏈輪應(yīng)選擇合理的材料、熱處理工藝以保證輪緣的硬度和耐磨性。同時考慮到鏈條價昂，應(yīng)使鏈輪的硬度略低于鏈條的硬度。
TH315的軸上的扭距通過鍵槽傳遞給兩個鏈輪，鏈輪由輪緣和輪體兩部分組成，結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。輪體由HT200鑄造而成，輪緣由QT60-2鑄造而成，要求鑄件不得有氣孔、縮孔及裂紋等，以保正鏈輪工作正常工作所需要的強(qiáng)度。此次設(shè)計采用了組裝式鏈輪。有輪體、輪緣用高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接而成。在鏈輪磨損到一定程度后，可擰下螺栓，拆換輪緣，更換方便，且節(jié)約拆料、降低了維修費(fèi)。（2）驅(qū)動鏈輪鍵的選擇及校核
由驅(qū)動鏈輪軸的直徑d為100mm，文獻(xiàn) [1]，由表9-4可知，應(yīng)取鍵的寬b=28mm，高度 h=16 mm的普通平鍵，鍵的材料應(yīng)選45鋼，由于鍵所受載荷性質(zhì)為輕微沖擊，由表9-3可知[σc]=110 MP，[τ]=90 MP，鍵連接工作面的強(qiáng)度校核如下：
<[σc] （3-5）
<[τ] （3-6）
式中： T— 傳遞的轉(zhuǎn)矩 （）
D— 軸的直徑 （mm）
B—鍵的寬度(mm）
—鍵的工作長度，A型（mm），=L-b(mm)，
第3.8節(jié) 提升機(jī)主要參數(shù)的確定
通過前面的電機(jī)功率計算，設(shè)備選型，從而可以確定以下主要參數(shù)：
1.提升機(jī)的速度：
（3-7）
式中： ——電動機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；
——驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)速，r/min；
d——驅(qū)動滾筒直徑，mm
i——減速機(jī)速比,
I——減速器帶輪與電動機(jī)的帶輪直徑比(見第3.6節(jié)）
由表3-2可得：
取為1450 r/min
d 取為 470 mm
i 取為18
I 取為1.44
則代入公式（3-7）可得：
提升機(jī)的提升速度:
2. 料斗的計算：
由參考文獻(xiàn)[1]可知在斗式提升機(jī)的選型設(shè)計時，可根據(jù)不同規(guī)格、型號斗提機(jī)的特性表，查到斗提機(jī)的輸送量、料斗容量及料斗間距，所以不需要進(jìn)行料斗的計算。
當(dāng)進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)斗提機(jī)的設(shè)計時，如需要進(jìn)行料斗的計算，可由式（3-8）求得斗的容積和料斗間距的比值。
(3-8)
根據(jù)計算所得的比值，先設(shè)定料斗間距，算出料斗容積，再按物料特
性，查得料斗的型式。在選擇輸送塊狀物料的料斗時，必須根據(jù)被輸送物料的最大粒度對斗口的尺寸A按下式進(jìn)行驗算：
式中: A——斗口尺寸
——被輸送物料的最大粒度
m——粒度系數(shù)，見表3-7：
表3-7 粒度系數(shù)
物料的最大粒度所占百分比
10
25
50
75
100
m
2
2.5
3.25
4
4.25
根據(jù)資料所述本次設(shè)計所選用的料斗為：Sh型（深斗），同一時刻內(nèi)上行料斗中物料總量約為 0.403t，考慮到物料裝填時有一定的松散性，故取生料裝填后的密度，由于斗速較快時裝填率較低故取裝填率=0.8，已知Sh型深斗容積為6L，則同一時刻所需上行料斗的數(shù)量為：
則料斗間距為：
則可得料斗間距為500mm。
第3.9節(jié) 料斗與環(huán)鏈的設(shè)計
根據(jù)TH315型斗式提升機(jī)的輸送量及提升高度要求，參照國家關(guān)于機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中垂直斗式提升機(jī) Sh 型（深斗）料斗參數(shù)尺寸，設(shè)計的料斗的形狀如圖1所示，料斗容量為6L，輸送的物料最大塊度為35mm，對比同類型的斗式提升機(jī)的環(huán)鏈選擇的相關(guān)參數(shù)可知，與料斗配套使用的鍛造圓環(huán)鏈條是直徑Φ18mm，節(jié)距為64mm，單條破斷強(qiáng)度≥320KN，牽引件為低合金高強(qiáng)度園環(huán)鏈，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗螅哂泻芨叩目估瓘?qiáng)度和耐磨性，使用壽命長，符合TM36-8《礦用高強(qiáng)度園環(huán)鏈》標(biāo)準(zhǔn)（具體參數(shù)下圖及附表一）
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Sh型斗鏈（深型）使用于JB/T 3926.1-1999《垂直斗式提升機(jī) 型式與基本參數(shù)》中的TH型斗式提升機(jī)。參數(shù)尺寸應(yīng)符合圖3-2和表3-7的規(guī)定。
圖3-2 料斗
表3-7
第3.10節(jié) 拉緊裝置的選型
3.10.1 拉緊裝置的作用
拉緊裝置是斗式提升機(jī)必不可少的部分，具體有以下四個主要作用：
（1） 保證斗鏈有足夠的張力，防止打滑；
（2） 保證斗鏈各點(diǎn)的張力不低于一定值，以防止斗鏈在提升過程中因過分的松弛而引起撒料以及增加運(yùn)動阻力；
（3） 補(bǔ)償斗鏈的塑性伸長和過渡工況下彈性伸長和變化；
（4） 為斗鏈重新接頭提供必要的行程。
3.10.2 拉緊裝置的確定
經(jīng)過分析中可以得出，拉緊裝置應(yīng)設(shè)于機(jī)體下部。在提升機(jī)的壓緊裝置中有很多種，本次根據(jù)資料所知，采取的是杠桿原理的重力壓緊裝置。該裝置不僅簡潔、方便，而且更加容易調(diào)節(jié)，可根據(jù)不同使用環(huán)境，用戶可以增加重量從而調(diào)節(jié)鏈條的松緊狀況。使提升機(jī)在工作過程中不會出現(xiàn)打滑、松弛的情況。
第4章. 斗式提升機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)分析與改進(jìn)
第4.1節(jié) 斗式提升機(jī)的防爆分析及改進(jìn)
提升機(jī)在工作過程中產(chǎn)生的粉塵較多，當(dāng)提升機(jī)內(nèi)粉濃塵度達(dá)到爆炸下限濃度時，皮帶打滑也可能會產(chǎn)生火花引起爆炸。所以，在設(shè)計提升機(jī)時必須考慮防粉塵爆炸。
目前，提升機(jī)的提升高度高，牽引帶的線速度快，若采用單筒式