5万吨年硅微粉生产工艺烘干粉斗式提升机的设计(含源文件)
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安徽科技学院 工学院 毕业论文（设计） - 1 - 文献综述 斗式提升机 ,也叫斗提机， 用于垂直或倾斜时输送粉状、颗粒状及小块状物料。它的优点是：横断面上的外形尺寸较小，可使输送系统布置紧凑；提升高度大；有良好的密封性等。缺点是：对过载的敏感性大；料斗和牵引构件较易损坏。 斗提机提升物料的高度可达 30 米，一般常用范围为 320 米。输送能力在 300 吨 /时以下。一般情况下多用垂直式斗提机，当垂直式斗提机不能满足工艺要求时，才采用倾斜式斗提机。由于倾斜式斗提机的牵引构件在垂度过大时需增设支承牵引构件的装置，而使结构复杂，因此一般很少采用倾斜式斗提机。 斗提机 的分类方法很多，一般为：（ 1）按安装方式不同，可分为垂直式、倾斜式；（ 2）按卸载特性不同，可分为离心式、离心 力式；（ 3）按装载特性不同，可分为掏取式、流入式；（ 4）按牵引构件型式不同，可分为带式、链式；（ 5）按料斗形式的不同，可分为深斗式、浅斗式、鳞斗式（三角斗或梯形斗）式。 目前国内常用的斗提机均为垂直式，有 D 型、 、 及 四种型式。它们的主要特征、用途及型号如下： D 型斗提机的结构特征是采用胶带作为牵引构件，卸载特性是间断布置料斗，快速离心卸料，适用输送物料为粉状、颗粒状、小 块状的无磨琢性或半磨琢性的散状物料，如：煤、砂、焦末、水泥、碎矿石等，其适应温度不得超过 60C。如采用耐热橡胶带，允许150C，型号有 、 、 、 。其提升高度约在 430 米范围内。 载特性为间断布置料斗，快速离心卸载，是适用输送粉状、颗粒状及小块状的无磨琢性的物料，如：软煤、水泥、石块、砂、粘土等。且允许输送温度较高的物料。它的型号有 在 0 米范围内提升。 斗提机采用板式套筒滚子链条作为牵引 构件，它连续布置料斗，慢速重力卸载，适用输送块状、比重较大、磨琢性的物料，如：硬煤、碎石、矿石、卵石；易碎物料，如：焦炭、木炭等。被输送物料的温度在 250C 以下，型号有 升高度约在 530 米范围内。 斗提机采用铸造链条作为牵引构件，连续布置料斗，慢速重力卸载。适用输送块状和粉状物料，如：矿石、石灰石、水泥、碎石、卵石、白灰、煤等。被输送物料的温度在 300C 以下，型号有 升高度约在 829 米范围内。 斗式提升机的安装要求是： 1、斗提机下部区段的支承面，必须保证座落在基础的水平面上。 2、斗提机的上部驱动轴和下部张紧轴应在同一垂直平面内，并且两轴心线均应与水平面平行。 3、中间机壳的法兰连接处，不得有显著的错位。法兰间可垫入石棉垫或防水粗帆布，以保证密封。 4、斗提机的下部区段、中间机壳和上部区段的中心线应在同一垂直线上，在垂直度偏差在 1 米长度上不允许超过 1 毫米，总高的累积偏差不允许超过 8 毫安徽科技学院 工学院 毕业论文（设计） - 2 - 米。 5、料斗在牵引构件上的位置应正确，并紧固可靠。在运行中，不应有偏斜和碰撞机壳的现象发生。 6、斗提机偏向半的安装装置，必须符合图纸要求。 7、螺旋 拉紧装置调整好后，应使牵引构件具有均匀的、正常运行所必需的张紧力。为了使在运行中有足够的拉紧行程，余下的拉紧行程应不少于全行程的 50%。 8、减速器高速轴的轴线与电动机的轴线，应相互平行并在同一水平线内；低速轴的轴线与斗提机驱动轴的轴线，应在同一水平线上，其最大平行偏移量不得超过 米，最大轴线交角不得超过 40。 9、斗提机应安装起吊设备，起重量不小于 2 吨。起重机的轨底与驱动轴中心线的距离为 2。对于提机取 2 米；对于 提机取 。 10、斗提机的中部应有防止偏移的中间支承装置。支承点的间距不大于 8 米，最上面的支承点应尽量靠近头部。 斗提机作为输送机的一种，有其较早的根源 。 输送机是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。输送机输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。 中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形； 17 世纪中，开始应用架空索道输送散状物料； 19 世纪中叶，各种现代结构的输送机 相继出现。 1868 年，在英国出现了带式输送机； 1887 年，在美国出现了螺旋输送机； 1905 年，在瑞士出现了钢带式输送机； 1906 年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。 输送机一般按有无牵引件来进行分类。 具有牵引件的输送机一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可 采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器 (停止器 )等组成；张紧装置一般有螺杆式和重锤式两种，可使牵引件保持一定的张力和垂度，以保证输送机正常运转；支承件用以承托牵引件或承载构件，可采用托辊、滚轮等。 具有牵引件的输送机的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件 (如输送带 )上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物 料。 这类的输送机种类繁多，主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等。 安徽科技学院 工学院 毕业论文（设计） - 3 - 没有牵引件的输送机的结构组成各不相同，用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是：利用工作构件的旋转运动或往复运动，或利用介质在管道中的流动使物料向前输送。例如，辊子输送机的工作构件为一系列辊子，辊子作旋转运动以输送物料；螺旋输送机的工作构件为螺旋，螺旋在料槽中作旋转运动以沿料槽推送物料；振动输送机的工作构件为料槽，料槽作往复运动以输 送置于其中的物料等。 未来输送机的将向着大型化发展、扩大使用范围、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。 大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。水力输送装置的长度已达 440 公里以上 ， 带式输送机的单机长度已近 15 公里，并已出现由若干台组成联系甲乙两地的 “ 带式输送道 ” 。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。 扩大输送机的使用范围，是指发展能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的输送机。 斗式提升 机的结构和技术性能大家都很熟悉 ,虽然各生产厂家和使用单位根据各自的特点 ,对其结构和工作参数进行了一些调整 ,但工作原理依然是通过输送带连接的畚斗将物料提升后 ,利用重力或离心力将其抛出 ,来实现提升物料的目的。因此 ,斗式提升机性能的好坏 ,除了与其运动参数和结构形式有关外 ,还与提升带和畚斗的特性有关。 畚斗磨损 ,物料回流及提升带延伸 ,打滑 ,跑偏及受潮腐坏等现象 ,都严重地影响着提升机的正常工作。我国传统的斗式提升机大多采用的是全棉帆布胶带和钢制畚斗 ,这些材料的理化性能和制作方式 ,限制了其很难改变提升机的上述 弊病。因此 ,多年来 ,我们的设备制造者都仅在提升机的结构形式、运动参数和抛料方式上进行着完善和改进。 随着科学技术的不断发展 ,各种新材料、新技术应运而生 ,早在 20 世纪 80 年代中期 ,我国就开始研制新型塑料畚斗和增强型提升带。现在该技术已经成熟并被广泛应用。这些新材料、新技术应用于斗式提升机中 ,极大地改善了提升机的工作性能 ,取得了很好的经济效益。 1 塑料畚斗的理化性能和应用特点 塑料畚斗的理化性能 高强度塑料畚斗是采用改性超高分子量聚合物注塑而成的 ,它具有高耐磨、高韧性、耐腐蚀、低温性能好等诸多优点 ,是目前用于粮食谷物类提升性价比较好的材料。 塑料畚斗的应用特点 自重轻 ,降低了提升机的能耗塑料畚斗的重量仅是同类钢质畚斗的 1/5,因此 ,能大大降低提升机的能耗 ,同时可延长畚斗带的使用寿命。据江苏扬州麦粉厂进行的塑料畚斗与钢畚斗的对比实验反映 ,塑料畚斗可降低提升机电耗 30%左右。 安徽科技学院 工学院 毕业论文（设计） - 4 - 模塑成型 ,避免了因筒内零件损坏造成的故障钢制畚斗都是数片材料焊制而成 ,偶然出现的脱焊 ,掉片和棱角凸出都将产生挂坏筒内零件的故障。而塑料畚斗是模注成型 ,且各棱边都有很好的韧性 ,不会产生运行中的掉斗、硬挂及其他异常现象。 耐磨性好 ,使用寿命高于钢制畚斗磨损是畚斗的主要失效形式之一。现在的塑料畚斗都很重视这一问题 ,在其原料的配方中 ,有独特的耐磨配料 ,专业厂家生产的合格产品 ,还要经过当地质量监督检验站的检测并出具试验报告。好的塑料畚斗的耐磨性能能够达到 3钢的 75%,由于塑料畚斗的厚度一般是钢质畚斗的 3 倍 ,因此理论上 ,塑料畚斗的使用寿命应是钢质畚斗的 2 倍以上。通过我们多年的使用证明 :好的塑料畚斗的耐磨性能确实要强于钢质畚斗。 柔韧性好 ,不损伤颗粒物料塑料畚斗因其独特的柔韧性 ,可大大降低被提升物料的破损率。特别是在大米加工 厂中 ,往往需要多道提升 ,因此 ,由提升机产生的碎米 ,在全部碾米工艺中占有相当大的比例。在原粮增碎方面 ,采用塑料畚斗的提升机 ,要比钢质畚斗降低80%。 耐腐蚀 ,低温性好 ,尤其适用于潮湿、高寒温环境和间断使用由于塑料畚斗是非金属材料 ,耐腐蚀能力强 ,低温性能好 ,特别适合在高水分、高寒温的环境下工作 ,克服了钢质畚斗在高水分、高糠粉、高温差的环境中 ,极易产生的结疤、生锈、水汽和腐烂的现象。且在运行过程中 ,不会因摩擦碰撞产生火花 ,起到了防止粉尘爆炸的作用。 2 聚酯增强提升带的理化性能和特点 聚酯增强提升带的理化性能 聚酯增强提升带是采用 200 型聚酯浸胶帆布作骨架 ,表面贴合高耐磨橡胶材料硫化而成。 聚酯增强提升带的特点 延伸率低 ,畚斗带不会伸长传统的平胶带由于其延伸率太高 ,整条畚斗带极易变形伸长 ,需要经常紧带或调整 ,工作稳定性很差。采用聚酯增强提升带后 ,带长基本不需调整 ,使皮带跑偏 ,打滑的现象大为减少 ,提高了提升机运行平稳的能力。 拉伸强度高由于聚酯增强提升带的拉伸强度是普通平胶带的 3 倍 ,因此 ,它能承受较大的动负荷 ,能提高斗式提升机的提升高度和产量 ,不会产生因过载变形太大而拉坏胶带的现象。 摩擦系数大 ,不会失速 打滑聚酯增强提升带的表面 ,做成了 2 种状态 ,其中一面是带布纹的毛面 ,有极大的摩擦系数 ,与传动轮贴合得很好 ,即使在畚斗带张得不太紧的情况下 ,也不会打滑 ,造成畚斗失速而影响产量。 适应潮潮湿的性能好 ,带子不会腐坏各种提升带表面的橡胶层都比较薄 ,普通平胶带经多次弯曲和磨损后 ,里面的棉布层极易吸收水分 ,再加上提升机内的通风状况不好 ,使棉布胶带易腐烂损坏。而聚酯增强提升带的湿强力高 ,适合提升高水分粮食和在温差很大极易产生潮气的环境中使用。 自重轻 ,柔软性好 ,适合频繁弯折 ,寿命长聚酯增强提升带因拉伸强度高 ,延伸率小 ,故安徽科技学院 工学院 毕业论文（设计） - 5 - 能使畚斗带做得很薄 ,获得了极好的柔软性 ,能在较小直径的传动轮上频繁弯折 ,耐疲劳 ,耐冲击 ,剥离强度大 ,寿命比普通胶带长得多。由于斗式提升机采用了这些新技术、新材料 ,使得提升机的性能得到了巨大的改善。当然 ,运动参数 (低速 )和卸料方式 (滑动 )的改变 ,在某些方面也会对特定条件下的物料输送产生影响。但塑料畚斗和聚酯增强提升带的应用 ,确实是当今畚斗和提升带的发展方向。 3 斗式提升机现存不足及改进设计方案 目前多数厂家生产的斗式提升机虽然各有特点，但主要结构和设计思路基本相同，这些机器在实际使用中，机座存料和机内 残留料一直是影响产品质量波动的一个主要因素。通过对现机型不足处的分析，笔者提出一种新的设计方案，以求新机型功能更加完善。 现机型存在的不足 目前机座底至提升机畚斗最低进料点之间有一个较大的空间，工作中，这一空间必须由最先进入的物料充填，这个充填量并不小，以 +/#&机型为例，充填物料大约需 %012&01，这一部分物料如果不定期给予清理更换，则必然造成结块变质。 对于频繁更换物料品种的斗提机，一般企业都不可能每天数次的不间断的人工清理机内残留物料，一是非生产时间占用比重太大；二是工 人劳动强度太大，再则大量清理出来的物料处理起来也不太方便。 由于机座有皮带张紧机构，所以部件相对移动处如果密封不良，就会造成粉尘外泄，污染环境。且由于尾轮轴在调整时与进料口的相对尺寸不断变化，稍不注意，这一变量参数的变动会造成进料不畅的现象，引起前端输送设备堵机故障。 如果品种更换时不能停机彻底清理机内运动中的残留物，那么交叉污染是不可避免的。为了尽可能减少残留物有时不得不用较长的时间进行空机运转，这样除了能耗损失外，也使得生产效率低下。笔者曾做过一项测试，即在提升机停止进料并提完后， 空机运行 5出料口接料 15还可接出残留物料 10 改进设计方案 随着现代工业技术的飞速发展，斗提机皮带已逐步由原来的棉织物基材改进为聚酯纤维基材和尼龙片基皮带，这两种基材的优点除了寿命长外，其长度方向的伸长变形量也相当的小，这就使过去斗提机日常保养的一项主要工作 检查调整皮带张紧力，显得不适用了。从近几年实际使用的情况看，斗提机在头尾轮复胶且正常使用的情况下，一年调整一次皮带张力就足够了
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