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中文译文 矿井提升机精确测速的微机实现 矿井提升机是矿井生产的重要设备，担负矿物、材料、设备和人员在井筒内往复运输的任务，在矿井的正常生产中占有极其重要地位。为保证提升设备安全可靠地运行，要求控制系统的性能良好，要有较高的调速性能和位置控制。 随着计算机应用科学的飞速发展，采用计算机控制系统取代原来的电控系统是一种趋势。由于矿井提升机控制系统高度复杂性和对安全可靠性的严格要求，目前国内还未开发出较为理想、适于工业现场要求的计算机控制系统。本文介绍了作者从事这方面工作的一个片断。 1 对微机测速装置的要求 对 微机测速装置的一般要求是：分辨能力强、精度高，尽可能短的检测时间。 辨率 用微机进行转速检测时，分辨率用改变一个测量计数字所对应的被测转速的变化量来表示。设转速由 为 ，引起测量计数值改变了一个字，用 21Q r/ （ 1） 分辨率的大小与系统的控制精度关系甚大， Q 值愈小，分辨能力愈强，系统的控制精度愈高，它是测速装置的一个重要指标。 1. 2 测速精度 测速精度是指测速装置对实际转速测量的精确程度。如果用 n 代表测量值与实 际值之差， n 代表实际转速， % 代表用相对值表示的测量误差，则 % 1 0 0 % （ 2） 显然， % %愈小，测速精度愈高，系统的控制精度也将愈高。测量误差 %的大小决定于测速元件的制造精度，并与测速方法有关。 1. 3 检测时间 检测时间是指两次转速采样之间的时间间隔。检测时间的长短对系统的控制 性能影响很大，如果检测时间很长，则系统将难以实现稳定的快速响应。检测时间愈短，对于系统的控制性能的改善愈有利。 2 微机测速的一般方法 由光电式旋转编码器与提升机的轴硬性联接，提升机每转发出一定数量(1080 个 )的脉冲信号，由计数器记下脉冲 数，并送给计算机处理以实现微机测速。常用的测速方法主要有以下两种。 法测速 M 法测速是在相等的时间间隔内读取旋转编码器发出的脉冲个数以算出转速。在相同的时间内旋转编码器发出的脉冲数不同，测量值也不相同。 M 法测速的原理图如图 1 所示。 计 数 器 定 点 器旋 转 编 码 器B U S ( 总 线 ）脉 冲图 1 M 法 测 速 原 理 图由计数器对旋转编码器发送的脉冲计数，定时器每隔时间 T 向 出一次中断请求，根据计数值的大小求出对应的转速。旋转编码器每转发出脉冲 1080个，在 T 时间内共发生 m 个脉冲，则转速为： 601080 r/ （ 3） 这 种测速方法是由计数值 m 的大小反映转速的高低，因而称为 M 法测速。 （ 1）分辨率 根据分辨率的定义由式 (3)可得： 6 0 ( m + 1 ) 6 0 m 6 0Q = - =1 0 8 0 T 1 0 8 0 T 1 0 8 0 T（ 4） 可见， M 法测速时的分辨率与速度的大小无关，和转速采样周期 T 有关。 （ 2）测速精度 利用旋转编码器测速时，其测量误差决定于编码器的制造精度并与转速的大小有关。设旋转编码器两相邻脉冲之间的角偏差为 %p。一个检测周期的计数值为 m，则测量误差为： % ( % ) /p m （ 5） 转速愈低， m 愈小，测量误差愈大，测速精度愈低。随着转速下降测速精度降低是 M 法测速的一个缺点。 （ 3）检测时间：就等于测量周期 T。 2. 2T 法 测速 T 法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速的测速方法。时间的测量由一个计数器对已知频率的时钟脉冲进行计数求得， T 法测速原理图如图 2 所示。 接 口 计 数 器旋 转 编 码 器B U S ( 总 线 ）脉 冲图 2 T 法 测 速 原 理 图时 钟 脉 冲 出一次中断， 应后从计数器中读出计数值，由计数值即可算出转速。设时钟频率为 f，两个脉冲间的计数值为 m，则转速 n 为： 6 0 / (1 0 8 0 )n f m r/ （ 6） 可以看出， T 法测速与 M 法恰恰相反 m 愈小。 （ 1）分辨率 设转速的计数值由 m 变为 据分辨率的定义： 6 0 f 6 0 f 6 0 - =1 0 8 0 ( m - 1 ) 1 0 8 0 m 1 0 8 0 ( m - 1 ) m（ 7） 由式 (7)得， Q 值的大小与转速有关，转速愈小， m 愈大， Q 则愈小，测速装置的分辨能力愈强。 T 法测速的优点在于低速段对转速有较强的分辨能力，从而可提高低速的控制性能。 （ 2）测速精度 测量误差就等于旋转编码器两脉冲间的角偏差 %p，即测量误差： %p （ 8） 它只决定于编码器的制造精度，与被测转速无关，它比 M 法测速精度要差。 （ 3）检测时间： 由于旋转编码器每转发出 1080 个脉冲，所以两脉冲之间的间隔时间为： 601080T n s （ 9） 式 (9)表明， T 法测速检测时间随转速而变。 3 矿井提升机对转速测量的要求 矿井提升机的运行过程，是一个周期性的过程。一般提升机的提升周期包括加速、等速、减速、爬行、停车五个阶段。在五个阶段中，提升机的运行速度是有很大差别的。下面给出安徽省某矿提升机运行的速度图，见图 3。由速度图可以看出，在加速段和减速段提升机的速度是一个按一定加速度或减速度不断变化的过程，等速段以较高运行速度运行，爬行段的速度相对来讲要慢得多，s，总体来说，提升机运行过程是一个速度在较大范围内不断变化的过程，要想实现微机的准确测 速，则测速方法必须满足在较高速度和较低速度段均能准确测量的要求。 t = 7 . 8 m / m / s )t / 4 m / 提 升 机 速 度 图 为保障提升机运行的高安全性，在提升机的各种保护中，有等速段过速保护和减速段过速保护，等速段运行速度如超过最高转速 15%，提升机将安全制动；减速段运行中，如测出速度超过给定值 10%，亦将实施安全制动。因而，为了准确反映提升机运行中的速度状况，实现控制系统安全、可靠、连续地运行，要求微机测出的速度必须准确，能够满足一定的精度。 4 提升机精确测速的 M/T 法 由上述可知，提升机的速度测量要求有较高的精确度，能够准确地反映提升机运行中的实际 转速。前述的 M 法测速，低速段测速精度比较低； T 法测速，低速段转速分辨能力较强，但其测速精度比 M 法又差得多，它们用于提升机测速均不够理想；而 M/T 测速法则综合两种方法的优点，既可以低速段可靠地测速，又在高速段具有较高的分辨能力，适应了提升机对速度测量的要求。 M /。 其中 一定时器定时，检测周期 T 由 冲发生器输出的第一个脉冲决定，即 T= T, T 时间内编码器发出的脉冲数， 内对时钟脉冲的计数值。转速的表达式为： 1260(10 8 0 )m r/ (10) 式中： f 一时钟脉冲的频率； 1080 一编码器每转发出的脉冲数。 我们开发的 制系统中， M /T 法测速是依赖于 数 /定时器模板实现的，这是 C T 总线兼容的隔离型可编程多功能模板，板上有 8253,8255,8259 三种可编程器件。 M/T 法测速的硬件实现图见图 5。 工作过程如下 :计算机发出启动信号，从编码器输出第一个脉冲起， 8253 定时器 (数开始，与此同时 8253 计数器 (开始计数， 20 时器向8259 发中断信号，直到编码器再送来一个脉冲，停止 数器，并通过8259 向 出中断请求，计算转速 n。 板软件编程框图见图 6。 8 2 5 3 计 数 器（ 2 5 3 计 数 器（ 转 编 码 器B U S ( 总 线 ）脉 冲图 5 M / T 法 测 速 实 现 图 5 98 2 5 3 定 时 器（ 2 5 3 计 数 器（ 分 频 ）X T / A M - P - 6 2 2 02 M H ，现讨论 M /T 法测速的分辨率等问题。 （ 1）分辨率： M/T 法测速计数值 随转速而变化。在此分别对高速段和低速段讨论分辨率。在高速段， T，即 T 为 随转速变化。该种情况下可得： 112 2 06 0 f ( m + 1 ) 6 0 f m 60 - =1 0 8 0 m 1 0 8 0 m 1 0 8 0 T r/ 入上式得： Q=60/1080与 M 法测速分辨完全相同。在转速很低时， m1=l。 转速变化而 变化，其分辨率为： 2 2 2 26 0 f 6 0 f 6 0 - =1 0 8 0 ( m - 1 ) 1 0 8 0 m 1 0 8 0 ( m - 1 ) m r/与 T 法测速完全相同。 图 6 板软件编程框图 由上分析， M/T 法测速在高速段与 M 法相近，在低速段则与 T 法相近，兼有二者的优点，在高速和低速均有较强的分辨能力。 （ 1）测速精度： 高速段（ ），测速精度与 M 法相同，即 %= p %/低速段 ( 速愈 高，检测时间愈接近 低速段 (m1l)则与 T 法接近。 5 结论 M/T 法测速的微机实现，满足了提升机运行对速度测量的要求，在等速段、减速段和爬行段均能满足一定的精度要求，保证了提升机安全、可靠、持续地运行。 中国地质大学长城学院 本科毕业设计外文资料翻译 系 别： 专 业： 姓 名： 学 号： 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 学号 专业班级 指导教师 职称 单 位 课题性质 设计 论文 课题来源 科研 教学 生产 其它 毕业设计（论文）题目 斗式提升机的设计 开题报告（阐述课题的目的、意义、研究现状、研究内容、研究方案、进度安排、预期结果、参考文献等） 一、研究目的和意义 研制斗式提升机的最初目的是为了帮助人们摆脱繁重劳动或简单的重复劳动，以及替代人到有污染等危险环境中进行作业，因此斗式提升机在建筑和矿山开采领域得以应用。随着社会的发展，在 建筑方面需求 施工高效、快捷、经济、安全、 环境污染小，提升机在这一行业已经开始大量使用，另外在矿山开采提升机也占据着重要的地位。它的广泛应用逐渐代替了大量的人力，又保障了生产的安全性，提高了生产效率，给社会带来了给大的财富，此课题的提出就有十分重要的意义，通过本次设计，使我能熟练进行文献检索，对大学期间所学的各门专业知识进行巩固，掌握工程设计手册的使用，提高工程设计能力。 另外，选择斗式提升机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识 的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。 二、研究现状 斗式提升机广泛用于垂直输送各种散状物料，国内斗提机的设计制造技术是50 年代由前苏联引进的 ,直到 80 年代几乎没有大的发展。自 80 年代以后 ,随着国家改革开放和经济发展的需要 ,一些大型及重点工程项目从国外引进了一定数量的斗提机 ,从而促进了国内斗提机技术的发展。有关斗提机的部颁标准85 及按此标准设计的 列斗提机的相继问世 ,使我国斗提机技术水平向前迈了一大步 , 但由于产品设计、原材料、加工工艺和制造水平等方 面的原因 ,使产品在实际使用中技术性能、传递扭矩、寿命、可靠性和噪声等与国际先进水平相比仍存在相当大的差距。 国内斗式提升机的设计制造技术是 20 世纪 50 年代由前苏联引进的，直到80 年代几乎没有大的发展。尽管在此期间，各行业针对使用中出现的问题做过一些改进，但大都因为某些原因而未能得到推广。 20 世纪 80 年代以后，由于改革开放和经济发展的需要，一些大型及重点工程项目引进了一定数量的斗式提升机，从而促进了国内斗式提升机技术的发展。目前国内常用的通用斗式提升机均为垂直式，按 85 标准，应用最广的是 带式、 环链式和 板链式等 3 种型式。 带式斗式提升机采用离心式或混合式卸载方式，适用于输送松散密度小于 粉状、粒状、小块状的无磨琢性或磨琢性较小物料，物料温度不超过 60 度；当物料温度在 60时，应采用耐热橡胶带。提升高度约在 4送量为 4h 环链斗式提升机采用混合式或重力式卸载方式，适用于输送松散密度小于 粉状、粒状、小块状的无磨琢性或中等磨琢性的物料，物料温度不超过 250 度。提升高度约在 围内，输送量为 35h 板链斗式提升机采用重力式卸载方式，适用于输送松散密度 2t/中、大块，磨琢性较大的物料，物料温度不超过 250 度。提升高度约在 5送量为 20h。 斗式提升机的问世，使我国斗式提升机技术水平向前迈进了一大步，但与国际先进水平相比还存在相当大的差距。随着国民经济的进一步发展，运输行业引进、吸收、消化了国外斗式提升机的最新技术，并结合我国的实际情况，在 20 世纪 90 年代初研制开发了 和 高效斗式提升机系列，以满足市场对大输送量、大提 升高度、结构紧凑、运行平稳可靠、使用寿命长的新型高效斗式提升机的需要。 和 斗式提升机分别是 和 斗式提升机的改型产品，在结构上有以下显著特点：（ 1）传动装置中采用了垂直轴减速器和液力偶合器，结构紧凑，实现了柔性传动，既能使运转平稳，又能使电机减速器及牵引构件得到保护，更能使物料在停机时保持稳定状态。（ 2）采用重锤式张紧装置，既可实现自动张紧又可保持恒定的张紧力，避免胶带打滑或脱链，从而保证机器正常运转。（ 3）对头、尾部和中部机壳全部做了密封处理，物料及粉尘不会外扬，可避免环境污染。（ 4）该机在下部增设了料位器和速度控制器，可将控制信号传入中央控制室的计算机中，对斗式提升机的运转情况进行监控 。 在国内 , 板链斗提机相对发展较慢 , 这主要是因为该产品结构较复杂、价格较高、牵引件性能差、安装维修较困难等 , 而 板链式斗提机使用效果不理想 , 通常认为 : 板链式斗提机不太适用于输送较轻的粉状及颗粒状物料 ; 板链运行速度不宜高 , 否则会因多边形效应产生过大的动载荷而影响运行的平稳性和生产效率。 80 年代初开发的 板链斗提机设计中存在明显的不足之处如 : 适用范围较窄 , 仅适合块度较大、磨 琢性较强及易破碎的物料 ; 运行速度仅为0.5 或更低 ; 料斗形式单一 ; 确定主参数和主要结构存在较多的不确切因而国外产品尤其是日本或美国的板链式斗提机技术发展较快 , 先进的板链式斗提机性能参数往往超过圆环链和胶带式斗提机 , 如提升高度可达 90m , 输送能力可超过 1500t/h, 牵引件使用寿命可达 10 年 , 且应用范围广 , 附表列出了斗宽约为 300国内产品及采用日本技术我国自行制造的 产品与日本斗提机性能参数对照表。由附表可看出其技术水平差距 , 产生差距的原因关键在于国外重视板链式斗提机的运行机理研究 ; 牵引件技术的发展和注重相关理论和新技术移植等。早期的板链斗提机多采用 0.6 低速运行 , 随着技术的发展 , 相继研制了小节距 , 素。高承载能力的链条 , 采用多齿啮合传动 ,使高速多边效应减小 , 日本、美国等诸多厂家生产的中高速斗提机速度可超过1.5 。考虑斗提机用于输送细颗粒、磨琢性强的物料 , 其链条销和套的材质、结构参数及加工方法都是本着减小磨损 , 保 证链条平稳运行和提高使用寿命进行专门设计的。通过对国内一些进口板链斗提机使用情况调查表明 , 普遍使用状况良好 , 包括采用日本技术生产的 板链斗提机大多用户也反映良好 ,其特点是采用了专用链条。相比之下 , 有的生产厂虽是引进了德国技术图纸 , 但未进行认真消化和深入研究 ; 进口了链条加工设备 , 但未引进链条加工工艺 , 致使产品故障较多 , 问题大多出在链条上。因此 ,在开发设计板链斗提机时首先要注意牵引链条的研制 , 然后还应根据用户习惯和工艺布置等因素设计多种形式的驱动装置 , 力求经济合理 ;设置自动监控报警和蠕 动系统 , 以便于安装检修和集中控制 ; 尽量使外形美观、减小自重 , 采用壳体压筋成型 , 以增强刚度和整体稳定性 ; 根据提升高度和输送量等因素 , 对牵引件进行分使用 , 合理选配 ; 设计简单可靠的自动张紧装置并提高设备密封性。斗式提升机 作为一种水平和倾斜提升的连续运送设备，被广泛应用于建材、冶金、煤炭、化工和电力部门。 近年来提升机行业已形成中外厂家充分竞争的局面 , 有些种类的提升机虽然技术先进 ，但由于成本过高 ， 不适合我国国情和选用习惯 ， 逐步淡出中国市场。随着我国基础工业技术水平的不断提高 ， 国产提升机的质量和可靠 性亦逐步提高并得到认可 ， 我国生产的高质量斗式提升机在国内市场已占主导地位 ， 形成相当规模的产业 ， 并已成批出口。可以预料 ， 随着技术的不断创新和产品质量的提高 ， 我国生产的斗式提升机将在国际市场中占有越来越大的份额。 斗式提升机具有占地面积小、结构简单、输送能力大、提升高度高、能耗低等特点 , 在水泥工业中广泛应用：从原料储运、原料粉磨系统、生料入窑系统、水泥粉磨系统到水泥储运、水泥包装等各个环节都要使用斗式提升机 ， 在现代化大型水泥生产线中 ， 用于重要部位的斗式提升机已成为主机，其主要向大输送量、大提升高度、结构紧凑、 运行平稳可靠、使用寿命长方向发展。 三、研究内容 件图一套。 四、进度安排 集资料，熟悉有关的资料，学习相关的知识。 完成开题报告。 成图纸绘制。 写设计说明书。 、预期结果 2. 完成设计说明书一份。 3. 完成口试提升机图纸一套。 六、参考文献 1 北京起重运输机械研究所，武汉丰凡科技开发有限责任公司 A）型带式输送机设计手册 金工业出版社， 2003 2 杨复兴 理与计算 炭工业出版社， 1983 3 西门子 （中国）有限公司 产品样本 :2009 4 成大先 卷 学工业出版社， 2010 5 成大先 卷 学工业出版社， 2010 6 成大先 卷 学工业出版社， 2010 7 吴宗泽，卢颂峰，冼健生 北京：中国电力出版社， 2011 8 输送设备制造商协会联合会 北京：机械工业出版社， 1985 9 洪晓华 徐州：中国矿业大学出版社， 2007 10 成大先 北京： 化学工业出版社， 2000 11 i， 17（ 1）： 4712 25（ 09）： 19导教师意见： 指导教师签名 ： 年 月 日 教研室意见： 审查结 果： 同 意 不 同 意 教研室主任签名： 年 月 日 文献综述 斗式提升机广泛用于垂直输送各种散状物料，国内斗提机的设计制造技术是50 年代由前苏联引进的 ,直到 80 年代几乎没有大的发展。自 80 年代以后 ,随着国家改革开放和经济发展的需要 ,一些大型及重点工程项目从国外引进了一定数量的斗提机 ,从而促进了国内斗提机技术的发展。有关斗提机的部颁标准85 及按此标准设计的 列斗提机的相继问世 ,使我国斗提机技术水平向前迈了一大步 , 但由于产品设计、原材料、加工工艺和制造水平等方面的原因 ,使产品在实际使用中技术性能、传递扭矩、寿命、可靠性和噪声等与国 际先进水平相比仍存在相当大的差距。 一、 国内外斗式提升机的发展与现状 1 国内斗式提升机的技术现状 国内斗式提升机的设计制造技术是 20 世纪 50 年代由前苏联引进的，直到80 年代几乎没有大的发展。尽管在此期间，各行业针对使用中出现的问题做过一些改进，但大都因为某些原因而未能得到推广。 20 世纪 80 年代以后，由于改革开放和经济发展的需要，一些大型及重点工程项目引进了一定数量的斗式提升机，从而促进了国内斗式提升机技术的发展。目前国内常用的通用斗式提升机均为垂直式，按 85 标准，应用最广的是 带式、 环 链式和 板链式等 3 种型式。 带式斗式提升机采用离心式或混合式卸载方式，适用于输送松散密度小于 粉状、粒状、小块状的无磨琢性或磨琢性较小物料，物料温度不超过 60 度；当物料温度在 60时，应采用耐热橡胶带。提升高度约在 4送量为 4h 环链斗式提升机采用混合式或重力式卸载方式，适用于输送松散密度小于 粉状、粒状、小块状的无磨琢性或中等磨琢性的物料，物料温度不超过 250 度。提升高度约在 围内，输送量为 35h 板链斗式提升机采用重力式卸载方式，适用于输送松散密度 2t/中、大块，磨琢性较大的物料，物料温度不超过 250 度。提升高度约在 5围内，输送量为 20h。 斗式提升机的问世，使我国斗式提升机技术水平向前迈进了一大步，但与国际先进水平相比还存在相当大的差距。随着国民经济的进一步发展，运输行业引进、吸收、消化了国外斗式提升机的最新技术，并结合我国的实际情况，在 20 世纪 90 年代初研制开发了 和 高效斗式提升机系列，以满足市场对大输送量、大提升高度、结构紧 凑、运行平稳可靠、使用寿 命长的新型高效斗式提升机的需要。 和 斗式提升机分别是 和 斗式提升机的改型产品，在结构上有以下显著特点：（ 1）传动装置中采用了垂直轴减速器和液力偶合器，结构紧凑，实现了柔性传动，既能使运转平稳，又能使电机减速器及牵引构件得到保护，更能使物料在停机时保持稳定状态。（ 2）采用重锤式张紧装置，既可实现自动张紧又可保持恒定的张紧力，避免胶带打滑或脱链，从而保证机器正常运转。（ 3）对头、尾部和中部机壳全部做了密封处理，物料及粉尘不会外扬，可避免环境污染。（ 4）该机在下部 增设了料位器和速度控制器，可将控制信号传入中央控制室的计算机中，对斗式提升机的运转情况进行监控。 2 国内外斗式提升机技术的差距 我国通用斗式提升机在使用中仍存在一些问题，例如，对于频繁更换物料品种的斗式提升机，如何快速清理机座存料和机内残存料；如何提高配套件（减速器、环链及联接环钩、链轮、牵引胶带、轴承座等）的性能和强度，等等。 我国斗式提升机的技术水平与世界先进水平的差距还相当明显，例如在材料选择、制造工艺等方面尚达不到国外先进水平的技术要求；输送能力、提升高度等还相对落后。国外采用钢绳芯输送带作为牵引构 件，并采用小型斗式提升机对大型斗式提升机定量供料，使斗式提升机的输送能力高达 2000t/h，提升高度达到 350m；我国板链斗式提升机的发展相对较慢，而在国外尤其是日本、美国等国家制造的板链斗式提升机性能参数往往超过环链斗式提升机和胶带斗式提升机，提升高度可达 90m，输送能力超过 1500t/h，牵引构件使用寿命可达 10 年，应用范围很广。 对于斗式垂直提升机而言，设计的主要参数有粒度、松散密度、温度、湿度、粘度、磨琢性、实际输送量 Q、提升高度 H 等。 斗式提升机作为一种常用的提升设备，在得到广泛的应用的同时，根据 不同行业的要求也有着非常清楚地分类 . 1. 按照其传动结构分类 （ 1） 列斗式提升机 列斗式提升机是一种国家标准的斗式提升机，该系列斗式提升机和 者没有本质的区别， D 系列斗式提升机产品型号叫老且规格少。 类斗式提升机是在 D 系列斗式提升机的基础上经过产品改良而来的。其规格 型号，其中 型号为普遍采用的型号。 （ 2） 列斗式提 升机 列斗式提升机是一种常用的提升设备，该系列斗式提升机采用锻造环链作为传动部件，具有很强的机械强度，主要用于提升粉体和小颗粒及小块状物料，区别于 列斗式提升机，其提升量更大、运转效率更高。其常用于较大 比重物料的提升。 （ 3） 列斗式提升机 列斗式提升机是一种新型的斗式提升机，其采用板链传动，区别于老型号 列板链斗式提升机，其命名方式采用提升量而非斗宽。如 指提升量为 150 吨每小时而不是斗宽 150。 列斗式提升机有着很高的提升效率，根据提升速度不同还分有 号和高速 板链斗式提升机。 （ 4） 列斗式提升机 列斗式提升机是一种老型号的斗式提升机，其传动部分采用板链传动，现已经被相应的 列斗式提升机传品代替。 （ 5） 列斗式提升机 列斗式提升机是一种加强型胶带斗式提升机，其区别于 列斗式提升机， 列斗式提升机采用钢丝胶带作为传动带，其具有更强的传动能力。该系列斗式提升机多被用于粮食的输送上，又常称为粮食专用斗式提升机。 （ 6）其它型号斗式提升机 常见的斗式提升机还有 列斗式提升机、 列斗式提升机、 均为上型号 的不同叫法和演变形式。 2. 按牵引件分类 斗式提升机的牵引构件有环链、板链和胶带等几种。环链的结构和制造比较简单，与料斗的连接也很牢固，输送磨琢性大地的物料时，链条的磨损较小，但其自重较大。板链结构比较牢固，自重较轻，适用于提升量较大的提升机，但铰接接头易被磨损，胶带的结构比较简单，但不适宜输送磨琢性较大的物料，普通胶带物料温度不超过 60 C，钢绳胶带允许物料温度达 80 C，耐热胶带允许物料温度达 120 C，环链、板链输送物料温度可达 250 C。斗式提升机最广泛使用的是带式 (环链式 (种型式。用于 输送散装水泥时大多采用深型料斗。如粉状、粒状物料。 链斗式提升机采用混合式或重力式卸料用浅斗。 3. 按卸料方式分类 式提升机可分为 :离心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三种形式。离心式卸料的斗速较快，适用于输送粉状、粒状、小块状等磨琢性小的物料；重力式卸料的斗速较慢，适用于输送块状的，比重较大的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。 二、 斗式提升机的发展趋势 国外斗式提升机技术的发展很快 ,其主要表现在以下几个个方面 : （ 1）斗式提升机 的功能多元化、应用范围扩大化 ,如 环链离心斗式提升机 、 列斗式提升机等各种机型 ; （ 2）斗式提升机本身的技术与装备有了巨大的发展 ,尤其是高距离、大运量、 高提升速等大型斗式提升机已成为发展的主要方向 ,其核心技术是开发应用了斗式提升机动态分析与监控技术 ,提高了斗式提升机的运行性能和可靠性。 （ 3）大型化由于石油、化工、冶炼、制造、食品、啤酒、饮料、烟草、医药、家电等地工程规模越来越大型化，所 以运输机运输物品的重量也越来越大，如码头的集装箱专用输送机的超大型结构件达 1000t,目前世界上运输机重量最大的是 3000t 的斗式输送机。 （ 4）实现产品的机电一体化 机械产品需要更新换代。在当今计算机、自控技术和数显技术大发展的年代里，更新换代的重要标志是实现产品的机电一体化。在输送机械上应用计算机技术，可以提高作业性能。 （ 5）人机工程学的应用 输送机械一般应用在沉重和繁忙的、环境比较差得场合。为了减少人员的作业强度，保证持久旺盛的体力和注意力，应该根据人机工程学的理论，设计导动装置和人员辅助装置，改善 振动与噪声的影响，防止废弃污染，使其符合健康规范的要求根据不同的输送要求、不同的输送产品，选择不同的最佳的工艺和运输设备，以使最少、最合理的投资，获得最佳的使用效果，使设备发挥最大的效率。 参考文献 1 北京起重运输机械研究所，武汉丰凡科技开发有限责任公司 A）型带式输送机设计手册 金工业出版社， 2003 2 杨复兴 理与计算 炭工业出版社， 1983 3 西门子（中国）有限公司 产品样本 :2009 4 成大先 卷 学工业出版社， 2010 5 成大先 卷 学工业出版社， 2010 6 成大先 卷 学工业出版社， 2010 7 吴宗泽，卢颂峰，冼健生 北京：中国电力出版社， 2011 8 输送设备制造商协会联合会 北京：机械工业出版社， 1985 9 洪晓华 徐州：中国矿业大学出版社， 2007 10 成大先 北京：化学工业出版社， 2000 中国地质大学长城学院 本科毕业设计文献综述 系 别： 专 业： 姓 名： 学 号： 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 学号 班 级 指导教师 职称 单 位 毕业设计（论文）题目 斗式提升机的设计 毕业设计（论文）主要内容和要求： （ 1）查阅并翻译相关的外文资料； （ 2）了解提升机设备相关知识及国内外发展现状； （ 3）熟悉提升机的结构及相关的文献资料； （ 4）提升机的设计及相关配件的选型； （ 5）绘制提升机的总体装配图、轴零件图、焊件图。 给定技术参数： 提升能力 50 /Q t h ，斗宽 250，斗速 v m s 。 毕业设计（论文） 主要参考资料： 1 北京起重运输机械研究所，武汉丰凡科技开发有限责任公司 A）型带式输送机设计手册 金工业出版社， 2003 2 杨复兴 理与计算 炭工业出版社， 1983 3 西门子（中国）有限公司 产品样本 :2009 4 成大先 卷 学工业出版社， 2010 5 成大先 卷 学工业出版社， 2010 6 成大先 卷 学工业出版社， 2010 7 吴宗泽，卢颂峰，冼健生 手册 国电力出版社， 2011 8 输送设备制造商协会联合会 北京：机械工业出版社， 1985 9 洪晓华 徐州：中国矿业大学出版社， 2007 10 成大先 北京：化学工业出版社， 2000 11 i， 17（ 1）： 4712 25（ 09）： 19业设计（论文）应完成的主要工作： （ 1）完成外文文献翻译及开题报告； （ 2）提升机的设计及说明书撰写； （ 3）绘制提升机的总体装配图、轴零件图、焊件图、工作原理图、轴、齿轮。 毕业设计（论文）进度安排： 序号 毕业设计（论文）各阶段内容 时间安排 备注 1 查阅、收集资料， 熟悉有关的资料，学习相关的知识。 2 结合毕业设计课题进行外文资料阅读并翻译外文资料。 3 开始编写毕业设计工作计划。 4 熟悉设计任务，提出初步的设计方案，并征求指导教师的意见。完成开题报告。 5 对提升机进行结构设计，完成图纸绘 制。 6 整理资料，编写设计说明书。 7 准备答辩。 课题信息： 课题性质： 设计 论文 课题来源： 教学 科研 生产 其它 发出任务书日期： 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见： 教研室主任签名： 年 月 日 学生签名： 毕业设计教师指导记录表 毕业论文（设计）题目 斗式提升机的设计 学生姓名 学生学号 指导教师姓名 主要指导内容： 指导编写开题报告 指导时间： 2015 年 1 月 3日 主要指导内容： 指导编写外文翻译和文献综述 指导时间： 2015 年 2 月 6日 主要指导内容： 指导编写毕业设计说明书 指导时间： 2015 年 3 月 19日 主要指导内容： 指导毕业设计定稿和终稿 指导时间： 2015 年 4 月 25日 注：此表由指导教师按毕业论文（设计）的主要工作阶段填写主要指导内容。 系主任签字（盖章） he is s in in s is s is As a of to at is is is in a 1 To To is is as as 1.1 on a n2 by n1 to a : s is is s is it is an 1.2 is to to If n n % % is is s be % in s 1.3 is to s is to if is is is s s 2 By s 1080) by to to is in to in is is as . By to an to s 080 m in is by m is to (1) ay in to by 3): to do . (2) in s p%, an s is m, is m is is is PM is a (3) Is to . 2. 2 T T is to to on by a to s to as . a an PU to by is f, s m, n is m is (1) by m, to By 7), Q is m is Q is is in to to (2) is to p %, It in s is to to do it to (3) 080 s 9) 3 to s s is a s In s . by in s is to or be s, is a in if to to in to be In to in s of m 15%, In if to 0%, to in to to be 4 , s in is is it is in , in to /T . 0 by a 0, s = T, m1 is in m2 is in to A in f 080yi We in PC /T is on C T/AT on 253,8255,8259 of , 8253 8253 to at 00 259 of of a m1 m2 259 n. , /T to so on (1) M/T m1 m2 In to In T, 2 In of 2= fTQ=60/1080 is is m1=l, m2 by , is in e at s in (2) ), %=p %/in 3) , () is in is 0, in is 5 , to in to 本 科 毕 业 设 计 题目 斗式提升机的设计 系 别 专 业 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 2015 年 4 月 30 日 摘 要 斗 式提升机是一种垂直运输设备常见的输送各种散装材料 ,如水泥和碎片 ,沙 ,煤炭、粮食、土壤和广泛应用于建材、电力、冶金、机械、化工、轻工、有色金属、谷物和其他工业领域。斗式提升机特点 :材料在运输和轴承组件的牵引 ,牵引的鼓 ,一个分支形成一个闭环包含的材料 ,无法投递的物质输送的一个分支 ,物质运动。主要设计斗式提升机的总体结构设计 ,机械设计皮带轮传动 ,电动机的选择 ,减速器的设计验证 ,皮带和其它工具轴。 一种垂直或者有着倾斜角输送粉状或者大块小块颗粒状并且连续输送的机械，做循环运动，头部和底轮让其牵引带围绕的。使其由下提升到机头。高效斗式提升机主要是为了满足国民经济在大发展中的需要，其特点输送量变大，提升 高度可调，运转系统稳定，综合效率提高，使用周期长，使之成为当前较为理想的提升设备。 关键词： 斗式提升机；设计； 驱动装置；牵引件 is a of of as i, is in in a of in a to a of a of of of 目 录 1 绪论 . 1 题研究的背景和意义 . 1 内外斗式提升机的发展与现状 . 1 内斗式提升机的技术现状 . 1 2 斗式提升机方案设计 . 3 体布置及工作原理 . 3 料方式及选用 . 4 要零部件及选型 . 5 引件 . 5 斗 . 5 卸料类型及选型 . 6 载方式及选用 . 6 动装置和张紧装置 . 6 3 斗式提升机的设计计算 . 8 送能力和料斗的计算 . 8 送能力的计算 . 8 斗的计算 . 8 算输送能力 ： . 9 行阻力的计算 . 9 动机的选取 . 12 动 链轮的设计计算 . 13 速器 的设计 . 14 配传动比 . 14 算传动装置的运动和动力参数 . 15 轴转速 . 15 动件的设计计算 . 16 计带传动的主要参数 。 . 16 轮设计计算 . 18 的设计计算 . 25 轮轴的设计与 校核 . 33 的设计 . 33 的校核 . 34 承选用 . 36 动链轮键的设计校核 . 37 轴器的选取 . 37 体的设计 . 37 参考文献 . 38 致 谢 . 39 1 1 绪论 题研究的背景和意义 社会在不断进步，科技也在不断发展，大概在 60 年代初的时候，前苏联引用高科技，用先进的设计和制造技术发明了一种非常实用的东西 斗式提升机。这个所谓的斗式提升机越来越多的在运送散料方面作了很大的投入，特别是垂直输送一些非常难输送的散状物料。虽未能在 80 年代之前完成巨大的突变，也没有进行飞跃式的发展。但是随着时间的渐渐减少，往后进行了一系列的变化；和一些新的技术的形成，大约是在改革开放的时候，迅速有了新的前所未有的起色 80年代以后 ,这就是国家的想法和改革开放的自然促进作 用；因此呢一些大型工程和重点工程项目从国外引进了以前没有遇到过的高效率斗提机 ,机器的引进极大地促进了国内斗提机技术的蓬勃发展。按此标准设计的 H 及 列斗提机一步一步的迈向市场上，这无疑促使了我国在斗提机技术水平上有了很大的进步，成功的向前迈了一大步 , 好事不成双，由于一些比较局限的因素一些问题也就出现了；例如产品设计、加工工艺和制造水平等重要因素的滞后，造成了产品在实际使用中出现了很大的问题：技术性能、使用寿命、可靠性有了不一样的改变。 研究本课题也具有很大的意义，主要宗旨是加快发展的脚步，从而快 速的寻求经济的最大化，共谋发展。 斗式提升机是社会上用的还可以的一个机器，一次来作为毕业设计的题目，我觉得这次是比较重要和友谊增进的毕业设计；，因为这种通用机械的设计作为毕业设计的选题相对来说比较有难度，也可以锻炼一下自己的能力与不足之处，能培养我独立解决工程实际问题的能力，为以后的工作做了新的认识和铺垫。 这次毕业设计更是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用它无形之中也在不断提高我们的画图能力让我们的思路和视野更加开阔 。 . 内外斗式提升机的发展与现状 内斗式提升机的技术现状 20 世纪 60 年代的时候，苏联 开发自己的潜能引进了这么一个高效的机器，这也能说明国内斗式提升机的设计制造技术的快速发展离不开过去，我们应该好好利用这些优点来设计。驻澳问题是直到 80 年代几乎没有什么实质性大的发展。在这段时间内，各行业也都做过一些改进，特别是针对一系列的问题，但是后来又不知道为什么没有得到积极的推广和宣传。 20 世纪 80 年代后期的时候，改革开放的开始也使经济发展作了新的调整。在现在这个阶段我们知道了垂直的这种方式是国内最为常用的通用斗式提升机类型，按 98 标准从分的说明了这三种最实用、最高效，她们分别是 环链式、 带式和板链式。 2 带式斗式提升机的应用范围也相对比较广泛，采用的装卸方法也很独特混合式或离心式是它最常用的方法，适用能力也比以前强多了，料温度也有固定的范围不大于 60 度；于是，当物料温度在 200 度的时候，就会使用耐热橡胶带来进行输送。而且输送量达到了 4h，提升高度大约提升到了 4 环链斗式提升也有自己的特点，这样也是对自己的性能的一种肯定，在进行的过程中多次采用重力式或混合式卸载方式和方法， 粒状小块状的中等磨琢性或无磨琢性的物料之中，提升了输送量大约为35h。 板链斗式提升机采用卸载方式是重力式，重力式装卸广泛的实用在各个环节，在此需要注意的是能用在输送松散密度 2t/中、大块，磨琢性较大的物料，但凡物料温度不超过 250 度就打打加强了其工作强度。最后将现有的输送量增加到 20h，相比之下提升高度约在 5范围左右。 和 斗式提升机在结构上有明显的不同，从根本的的基础上改型产品分别为 和 斗式提升机是绝对的，相比之下在结构上有以下显著特点：（ 1）将柔性传动加入其中，在传动装置中采用了液力偶合器和非常实效的垂直轴减速器，从而使之间结构紧凑，最终达到了这个目的，实现了柔性传动，这样的传动方式不仅能使电机减速器及牵引构件得到很强大的保护，还能使运转相对比较平稳，更加厉害的是它能使物料在停机时保持稳定状态这种状态会保持很长时间。（ 2）重锤式张紧装置的实用与更新很有意义，这种装置不仅可保持恒定的张紧力还可实现自动张紧是自己达到一个最优的状态，传动过程极大地避免了胶带脱链的问题，也很有可能会发生 打滑现象，从而保证机器正常运转。（ 3）这个机器在下部安装好了速度控制器和料位器，在运转的过程中可将控制信号迅速的传入中央控制室的计算机中，进行快速分析，并进 行斗式提升机的运转情况随时追踪监控。 1. 按照其传动结构分类 （ 1） 列斗式提升机 列斗式提升机是一种相对比较先进的具有国家标准的斗式提升机，系统比较完善；这种方式的斗式提升机和 D 系列斗式提升机他们之间有一个共同的特征都是采用胶带传动来提升物料保证运输正常进行，从某些方面上来看来看两者之间好像没有太大的不同之处， D 系列斗式提升机产品型号相对于现 在来说比较老了而且规格也不是很多。 （ 2） 列斗式提升机 列斗式提升机经常用于提升某些设备，它是系列斗式提升机经过不断地更新，它就是完全的采用锻造的技术和尺寸链进行改造作为传动部件基础，最重要的是它具有很强的机械强度和物理性能，应用的主要领域主要是一些小颗粒或者小块状物料，从根本上进行分析看它区别于 列斗式提升机，通过对比它的提升量会大一些。主要用于比较大比重物料的提升和输送。 （ 3） 列斗式提升机 列斗式提升机在过去的几年很少用到，它跟过去相比较来看还算比较新型；提 3 升机主要采用板链 传动，在设计的过程中利用这样的特性使得它区别于老型号 列板链斗式提升机。如 指提升量为 180 吨每小时而不是斗宽 180。在每个阶段 列斗式提升机会可能在在某些方面有着很高的提升效率和相对传动性，那都是我们根据提升速度不同从而在不同发的时期还大致的能分为 号和高速板链斗式提升机这个型号。两个型号有本质上的差异性。 （ 4） 列斗式提升机 列斗式提升机的用途相对于其他的来看，我们知道它是一种复古型的斗式提升机，它用板链传动，再设计的过程中必须认真看待每一步，在现如今呢已经被相应的 列斗式提升机是一种在任何时期，任何场合都具有加强型的胶带斗式提升机这种提升机，最不一样的是功能强大，外形上也很区别于 列斗式提升机，如何运用好列斗式提升机事非常重要的，提高其相对符合性吧传送部分采用的是钢丝胶带，这样看来它具有更强的传动能力。 2. 按牵引件分类 斗式提升机的牵引构件经过调查也有好几种了，有板链、环链和胶带还有一些比较不常用的。我们知道如果要提升量较大的提升机就非常适合用板链结构，因为它自身的重量较轻，用起来也比较牢固，但是铰接接头随着时间的推移很容易被磨 损造成一些不必要的损失。环链的结构和制造相对来说比较简单，在应用上应该大力推荐，它还与料斗的连接保持着良好的稳定性，在工作的期间输送磨琢性大地的物料，后来链条的磨损变得也越来越小，但其自己的重量较大。相对来说比较简单的胶带结构不适宜输送磨琢性较大的物料，经过时间的的慢慢进行钢绳胶带允许物料温度也逐渐达到了 80 C。 3. 按卸料方式分类 按照卸料方式的不同我们可以准确的将其详细的可分为 :离心式卸料、重力式卸料两种主要的设计形式。我们首先对离心式卸料进行阐述：离心式卸料的性能更加稳定斗速较快，在一些特定的场合用的较 多，；相比之下，重力式卸料的斗速较慢，能迅速的适用于输送块状的，从而保证了它在工作的过程中能进行装卸重较大的，磨琢性大的物料。 2 斗式提升机方案设计 体布置及工作原理 在带或链等挠性牵引构件上，分析好每个部位的主要作用。 斗式提升机的构造如图 示。它的组成是下图中都详细的包含了：包括封闭的环链 1 和固接在它上面的料斗 2，牵引部分的件及驱动链轮 3 和下部的张紧链轮 9。斗式提升机也会在运动过程中发生打滑。然后运行部分和链轮都安装在一个封闭的机壳内，也可以是每个分支各设一个管状外罩。在操作的过程中为了观察 与检修的方便，我们应该在机壳的适当位置上按照其特有的机械性质设有检视口 7。装有料斗的牵引构件由驱动装置 5 驱动，而且张紧装置 10 张紧。在传动部分我们首先安装好各个几件，在驱动装置上装有一些需要设 4 计的装置，对总体布局产生了新的影响。我们需要认真分析各个零部件的作用。 图 2链斗式提升机的构造 1 环链； 2 料斗； 3 驱动链轮； 4 机壳头部； 5 驱动装置； 6 中间段； 7 检视口； 8 下部机座； 9 张紧链轮； 10 张紧装置 料方式及选用 斗式提升机的料斗很不一般，与其他提升机的不同之处是它在卸料的过程中，能很自然的进行一系列活动将其卸料方式分为两种形式，分别是重力式卸料和离心式卸料。重力式卸料很实用，用的也最为广大。 斗式提升机的料斗卸料存在着极为良好的状态，最适应的时候是卸料完全、不产生道速回流。提升机的料斗在头轮处受离心力和重力的作用导致效果不是很明显，合力大小和方向随着料斗的回转速度而变化，这无形之中就合力的反向延长线总是与头轮垂直中心线交于称为极点的这点上面。极距是从极点到头轮水平中心线距离。距离不能过于太近，特别是 极距是根据头轮转速计算出来的不能不按照标准的方式进行合理的机选。 由于 斗式提升机在使用的过程中要保持较大的斗容保证输送量，但是重力式卸载的主要优点跟他有相当大的不同，那即是在于料斗的填充性良好稳定性也较好，料斗尺寸与极距的大小么有关系。因此我们在进行卸料的过程中确定大容积的料斗 2。因而 5 可以先设想本设计的最终卸料方式为离心式卸料。 计原始参数 此斗式提升机，提升能力 50 /Q t h ，提升物料（水泥）：容重 =升高度 15 初步设计给定：斗宽 250斗速 v m s。 要零部件及选型 引件 斗式提升机的牵引件一在一般情况下首先选用的是比较基本的方式。胶带斗式提升机它具备很多优点，详细分析来看：它的成本相对较低，而且自身的重量较小，进而在工作的过程中平稳没有噪声，无疑的让我们能很快的决定就采用较高的运行速度它的生产效率较高，磨损量也会随着其中的变化变得较小；另一方面，它也存在着一些可大可小的缺点：料斗在胶带上的固定方面相对来说是较差的，主要是因为他是用摩擦传递牵引力，与此同时需要有较大的张力和重力。不然 在后续的过程中不能将环链作为较为常用的一种牵引件，斗式提升机的结构和制造相对比较简单，它们之间与料斗的连接也很牢固。但环链相互接触处易磨损，很容易的就降低链的强度，而且在运行的情况下不够平稳。这样很不利于提升机的高效利用。 表 2链参数 链环直边直径 d 节距 p 宽度 b 圆弧半径 r 单位长 度质量 公称 尺寸 极限 偏差 公称 尺寸 极限 偏差 最小 内宽 最大 外宽 公称 尺寸 公称 尺寸 18 4 斗 料斗是提升机的承载构件，通过设计可以根据其形状来分析其对机器的影响；通常是用厚度 =16钢板焊接或冲压而制成的。我们必须重视一个问题，就是磨损问题，为了减少料斗的磨损，不由地使我们常在料斗上安装一些装饰。完事之后这样会使锻造件的性能变大；通过分析根据物料特性也有不一样的地方而且装、卸载方式也有很大的不同，料斗在一般情况下常制成三种形式：深斗、浅斗和有导向槽的尖棱面斗；这三种方式都各具优点。与 斗式提升机相配用的料斗为深斗或浅斗；现在来看我们用到的最多的是深斗。 （ 1）深斗 6 深斗 的特征比较明显，用途也极为广泛，主要是 设计的过程中要仔细分析好；因此适用于输送相对来说比较干燥的、易于卸出的物料，为了更加具体举例说明；如水泥、碎煤块等。深斗的几何形状如图 2示。 （ 2）浅斗 浅斗的特征在我们的设计中很难找到与别的扣的不同之处，这是由于是斗口下倾角较大且深度小，不利于装卸因此适用于输送比较潮湿的物料，例如湿砂、型砂、黏土等。下面是浅斗的几何形状如图 示。 深斗和浅斗的底部都制成我们比较熟悉的圆角，因为这样以便于物料在很短的时间内卸尽。在 卸料之后为了不阻碍卸料，我们通常保持料斗之间有一定的距离。 基于使用要求：提升物料为水泥，参照（表 2使用深斗 (才能很好的确保产量不少于 50 吨，通过分析决定了将料斗选定为深斗类型。 卸料类型及选型 载方式及选用 斗式提升机的装载方式大体上也可以分为两种，他们是掏取式和流入式。掏取式（图2-1 a）主要广泛地用在了输送粉状、小块状没有经过装卸的物件等，经过分析可知斗式提升机在掏取物料时并不会产生特别大的阻力和夹紧力，在设计的过程中经过分析，所以允许料斗的运行速度和运行轨迹相比 之下较高，为 s。流入式（图 2-1 b）它的内部构造相对比较简单主要用于在传动过程中按时的输送大块和磨琢性大的物料，在发送的过程中发现其料斗的布置很密，最重要的是以防止物料在料斗之间会洒落，必须保证斗式提升机料斗的运行速度不能太快。最快不得超过 1m/s。 斗式提升机的料斗运行速度一般都会控制在 s，结合设计使用要求“提升物料（水泥）：容重 =m。”经过筛选和计算很容易的选择出哪个是最合适的，最后断定了第二种更合适。 动装置和张紧装置 （ 1）驱动 装置 提升机的驱动链轮是其工作的核心，通过图形我们很容易的看到了装设在提升机的上部卸料处。参考下图，我们可以清楚的看到它是怎么样的工作原理； 而与此相对应，对设计的要求很高，设计选用光轴，在其中还必须并配用帐套链接驱动轮，通过改变其作用效果使提升机的轴型设计和加工都变的更为简单明了。对于轴承的选择也是至关重要的，我们应该直接采用带座球轴承，带座球轴承是一个标准件，在企业中我们用的挺多无需企业另行设计，最大限度的缩短了产品加工周期。此外为了防止突然停车时出现一些问题；，在驱动装置上装设有逆止器和一些其他装置 。 7 （ 2）张紧装置 在斗式提升机的机壳下部设有张紧装置。 我们选择好张紧装置之后，可以知道它包括三种有螺旋式、弹簧式及重锤式，以螺旋式最常采用，如图 示。其结构与带式输送机张紧装置相同。这样能很有效的对斗式提升机进行快速的张紧。 图 旋式张紧装置 H 型斗式提升机方案设计总览 经过仔细的研究和分析讨论之后，我们可以将 斗式提升机的各部分设计方案汇总成下表，以便后续的顺利进行它们将在接下来“斗式提升机设计计算”部分，从而从每一个方面都得到进一步的改进。 装载方式 掏取式 卸 载方式 离心式 牵引件 双条矿用高强度圆环链单个链环节距 P=64斗 深型料斗 驱动轮 圆环链链轮 驱动轴 光轴 轴承 带座外球面磙子轴承 电机 （待计算） 减速器 (待设计 ) 张紧装置 重锤式张紧装置 8 表 2斗式提升机方案设计总览 3 斗式提升机的设计计算 送能力和料斗的计算 送能力的计算 假设提升过程中机料斗的体积是 0内装好的物料的实际容积为 0i升， 为小于 1 的填充系数，那么单位 长度的载荷量可以通过公式进行严密的计算为： 00= iq a （ 3 填充系数的在很大程度上自己选取可在建材机械设备表 15取得。厚度对与粉末状物料，保证了填充系数取 送能力大小决定于线载荷（单位长度上物料重量）和提升速度，其计算按下式确定： = 3 将式（ 入式（ ： 00= 3.6 式中 v 为斗式提升机运行速度 ，米 /秒。 在供料的过程中，由于一些原因会影响到结果很不均匀，并计算生产率在特殊情况下平均的实际生产率： =实（ 3 式中 /小时； K 供料不均匀系数，取 套用 斗式提升机的主要技术性能：斗距 a=512 毫米，斗速 v= /秒，也即是说知道了并确定料斗斗容后很快的能计算出提升机的输送能力和功率的大小。 斗的计算 在向前面的计算过程中，我们已经结合被输送物料的特性及 物料的装卸方式迅速的将本提升机所采用的料斗定为深斗。 但是料斗的尺寸规格与提升机的输送能力有很大的关联，通过述输送能力计算公式得： 9 00 = ai v实式中0， K=v=0a=有 05 0 1 2=3 2 4 i 升 将其进一步取整，选取 0=6设计料斗如图 算输送能力 ： 在选取的 0=6提升机的输送能力进行核算： 00= 3 . 66= 3 . 6 1 . 2 0 2 5 1 2= 9 0 . 3 6 /iQ r 吨 小 时 我们可以很容易的看出计算生产力其远远大于实际生产率，因此可以满足生产条件。 行阻力的计算 斗式提升机所需的驱动功率要求也很严格跟牵引件运动时所克服的一系列阻力有很大的关系，其中主要包括： 物料延牵引构件运动方向的重力分量； 当牵引构件绕过轮时产生的摩擦力； 料斗掏取物料产生的阻力； 牵引构建的张力。 在如图 3示垂直斗式提升机计算简图中， 1、 2、 3 的张紧力各不相同； 通过分析和计算我们可以知道 1 处最小， 2 处最大； 10 图 3们可以发现对于垂直提升机，稳定运动状态下的牵引构件的最大静张力 这我们可以近似地按公式（ 定： m a x 1 0= 1 ( + ) S H q K q （ 3 式中 1公示中我们计算包括掏取物料的阻力和重力。可在建材机械与设备表 15中，找到双链式深斗的系数 1K= 0斤 /米，可以在表 2查得每米长度牵引构件重量 0=米 。 为每米长度的物料重量，公斤 /米 = v上式中 /小时 /秒 则据已知设计条件，计算平均生产量为 （实际平均生产量为 50 吨），通过分析可知由 式提升机在数值上很统一，高度大约 是 5 米。 /米 3。 计算牵引构件的张力（参照图 3 =a x 1 0= 1 ( + ) S H q K q 9 0 = = = 1 1 /3 . 6 3 . 6 2 v 公 斤 米 3 = 1 1 5 ( 1 1 . 9 5 + 1 . 5 3 3 . 4 )= 1 0 7 0S 公 斤 2 3 2S S W （ 3 式中 2斤； 11 2 - 3 0= ( + )W H q q （ 3 即有 2 3 0= - ( + )= 1 0 7 0 - 1 5 1 1 . 9 5 + 3 3 . 4= 3 8 9 . 7 5S S H q q（ ）公 斤 1 2 1- 2 0= S S W （ 3 式中 1斤；取 1 - 2 1= ( 0 0 )为掏取物料阻力，公斤。 20 = 2g 重量加速度，米 /秒 2 ； 即有： 211211= 3 8 9 - 0 . 0 6 11 . 0 6 = 3 8 9 - 1 1 2 9 3 6 4 . 4 公 斤4 1 4S S W （ 3 式中 4斤； 4=W q H 即有： 4 1 04=+= 3 6 4 3 3 5= 8 6 5 . 4S S q 公 斤 12 动机的选取 依建材机械与设备相关章节的计算资料： 有驱动轴上圆周力： 0 3 4 3 - 4= - +P S S W （ 3 式中 3斤 3 - 4 3 4= 0 ( + )W S S 则有： 0 = 1 0 7 0 - 8 6 5 + 0 . 0 4 (1 0 7 0 + 8 6 5 )= 2 8 2 . 4P 公 斤计算功率： 00=1023 0瓦 0 2 8 2 . 4 2 = 5 千 瓦选用电机功率： 0= （ 3 式中 1 见建材机械与设备 里取= 驱动装置传动效率，这里选取 = 将其代入（ 3： 千 瓦 在此选取 = 对应机械设计手册第五卷 5，选用 列三相异步电动机 功率为 瓦，转速 2900 转 /分。 13 动 链轮的设计计算 头轮的长度一般和底轮的长度是相同的 ,头轮 的直径应与所要求的卸料方式相适应 传动链轮节圆直径 098= = = 0 . 4 8 4 ms i n s i n 12 （ 3 沟底圆直径 0 1 . 2 4 8 4 1 . 2 5 8 4 2 6 B m m （ 3 链轮外径 0 1 . 2 4 8 4 1 . 2 1 8 4 6 2 d m m （ 3 齿顶圆直径 0 0 . 6 4 8 4 0 . 6 1 8 4 9 4 d m m （ 3 导向圆侧缘直径 1 . 2 4 6 2 1 . 2 5 8 5 2 0 B m m （ 3 窝眼槽底宽度 1 1 . 1 1 . 1 5 8 6 3B B m m （ 3 窝眼槽顶宽度 2 1 . 2 1 . 2 5 8 6 9B B m m （ 3 齿根宽 1 2 . 2 6 4 2 . 2 1 8 2 4b p d m m （ 3 齿根半径 1 0 . 5 0 . 5 1 8 9r d m m （ 3 齿顶宽 14 2 2 . 5 6 4 2 . 5 1 8 1 9b p d m m （ 3 沟底半径 2 0 . 6 0 . 6 1 8 1 0 . 8r d m m （ 3 窝眼槽半径 310 . 5 0 . 5 6 3 3 1 . 5r B m m （ 3 3
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