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机械毕业设计全套

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JX04-024@5万吨年硅微粉生产工艺烘干粉斗式提升机设计,机械毕业设计全套

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毕业论文 （设计） 1 5 万吨 /年硅微粉生产工艺烘干粉斗式提升机的 设计 说明书 摘要： 本机是与烘干机配套的 D160型斗式提升机。本机为垂直斗式，它由运行部分（料斗与牵引胶带）、带有止逆器的上部区段、带有张紧装置的下部区段、中部机壳、驱动装置、传动部分组成。本机适用于向上输送粉状、粒状、小块状的无磨琢或半磨琢的散状物料。卸料方式为离心式卸料，并利用 耐热 橡胶输送带为牵引构件。本机的提升高度为 16米。在设计中，着重设计了驱动装置的皮带轮、联轴器以及传动部分的头轮。 另外 还说明了本机的检修、维护等事项。 关键词 ： 斗式提升机 驱动装置 料斗 带轮 1 前言 1 1 一般结构和工作过程 斗式提升机又叫斗提机、升运机 1、 8。它是属于具有挠性牵引构件的连续输送设备 1。斗式提升机 的 结构由下列部件组成：牵引构件、料斗、机头、机座、机筒、驱动装置和张紧装置、逆止制动装置等组成。牵引构件环绕并张紧于头轮和底轮之间，在牵引带上每隔一定的距离固定着承载物料的料斗。全部构件均用外壳封闭，防止了灰尘的飞扬和物料的抛散。外壳上端称为机头、下端称为机座，中间称为机筒。机筒的长短可根据提升高度由若干节组成。提升机的驱动装置与头轮轴相连，提供给提升机必要的 动 力，以保证提升机正常运转，机头上有逆 止 制动装置，防止头轮逆转。提升机的工作过程如下： 物料 机座（ 进 料口） 机筒 机头 卸料（ 出 料口） 1 2 应用范围和分类 以及 工作特点 斗式提升机是一种垂直输送散粒、碎块物料的输送设备，也可以大倾角（大于 70 度）的倾斜向上输送物料。为适 应 各种不同的使用要求，斗式提升机具有各种不同的制法和装法，因此，能广泛地应用于许多部门 2。 斗式提升机输送物料的方向分为垂直输送和倾斜输送，在一般情况下，多采用垂直输送方式，当垂直输送不能满足特殊工艺要求时，才采用大倾 角输送。由于倾斜式斗提机的牵引构件在垂直度过大时需增设支承装置，因而使结构复杂化，故一般很少采用倾斜式斗提机。按安装方式不同，斗提机可分为固定式和移动式。按牵引方式构件的不同又可分为带式和链式两种，在一般情况下，料温不超过 60时用带式提升机，输送的料温超过 60时用链式提升机 1。按卸料方式又可分为离心式、重力式和混合式三种，离心式适合于输送流动性较好的颗粒物料，重力式适合于输送含水分较高，粘性、散落性不好的物料；混合式介于前两者之间 1。 nts 毕业论文 （设计） 2 2 选型及其 设计方案论证 2 1 选型 目前国内常用的斗式提升机 均为垂直式，主要有 ZL 型和 HL 型； PL 型和 TB 型； D 型以及 D型的改型产品等。 D型斗式提升机采用橡胶带作为牵引构件；间断布置斗，快速离心卸料；适用输送物料有粉状、颗粒状的无磨琢性或半磨琢性的散状物料，提升高度在 4 30米范围内；输送量在3.1 66立方米 /时范围内，且造价低，结构简单。而 HL型斗式提升机采用锻造的环形链条作为牵引构件，输送量在 16 47.2 立方米 /时范围内。 PL 型斗式提升机采用板式套筒滚子链条作为牵引构件；适用输送块状、比重较大、磨琢性的物料，输送量较大。 ZL 型斗式提升机采用铸造链条作为牵引 构件提升高度约在 8 29米范围内；输送量大。考虑 D型斗提机较其他型号的斗式提升机结构简单，造价低，输送量不大，提升高度不高等优点，本机采用D型。 2 2 设计方案的论证 本机是一硅微粉生产工艺烘干粉输送工段的斗式提升机。斗式提升机在本工段的作用是将硅微粉经提升机输送到 16米的高度。在该设计中所提供的指标如下： 项目 容重 （吨 /立方米） 输送量 （吨 /年） 提升高度 （米） 进料口位置（米） 数值 1.4 5万 16 0.5（地下） 经查有关资料知：在所有的斗式提升机型号中，接近此送量的只有 TD100（ H 制法）和D160（ S制法）两种斗式提升机。所以方案拟定在此两种型号之间选择。 方案一： D160型垂直输送、固定式、带式、 离心式 斗式提升机； 方案二： TD100型垂直输送、固定式、带式、 重力式 斗式提升机。 TD 型斗式提升机采用高强度的输送胶带，它比传统的 D 型斗式提升机性能好，输送量大，提升高度高，规格全，但价格要比 D型的高。另外， D型斗式提升机机械化运输手册查得其技术参数中运输量最小的是 D160 型（ S 制法），为 3.1m3/h， TD 型的技术参数中运输量最小的为 TD100（ H 制法），为 7.6 m3/h；并 且 D160 型适用于 离心式 卸料，而 TD100 型适用于 重力式 卸料。所以，对于该厂的设计要求：输送量为 7.14m3/h，卸料方式为 离心式 ，提升高度为 16米，故方案一更适合。 所以，选择方案一。 3 斗式提升机的工作过程及工作方式的选择 斗式提升机的工作过程分为三个阶段：物料装入料斗的装料过程；物料从机座提升到机头的过程即提升过程；物料从机头卸出的过程即卸料过程。装料是否装满、提升机是否稳定nts 毕业论文 （设计） 3 是决定斗式提升机 提升 效率的重要因素。 3 1 装料过程 3 1 1装满系数及影响装满系数的主要因素 料斗的装满过程直接影响提升机的 输送能力。衡量装料阶段好坏的标志用料斗的装满系数来表示， 通常 装满系数越大，斗提机的输送效率就越高 1。装满系数为： =料斗内盛装物料的体积 /料斗的几何体积 1 对于在不同带速、不同进料方式下的装满系数见表 3-1。 影响装满系数的因素很多，其中与料斗的形式；牵引构件的线速度；机座的装料方式和物料的物理等因素有关。 在一般情况下，深型料斗用于输送容易流动的、散落性较好的物料；浅型料斗用于输送潮湿的散落性不好的物料。在这种情况下，装满系数大，斗提机的效率就高。 表 3-1装满系数选择 1 料斗带速（ m/s） 顺向进料 逆向进料 1 1.5 0.85 0.9 1.5 2.5 0.75 0.85 2.5 4.0 0.70 0.80 牵引构件的速度低时，装满系数就大，牵引构件的速度较高时，装满系数较小。另外，物料的散落性较好，装满系数要大些，反之则会影响装满系数的大小。 影响装满系数的因素要综合分析，不能单独考虑，同时装满系数也不是越大越好，因为料斗装得过满 ，势必要增加机座内物料的高度，这样会增加装料时的阻力，同时也容易造成堵塞。在提升过程 中 会增加撒料量，在卸料过程 中 会增加回料量。 3 1 2装料方式及特点 斗式提升机的装料方式有两种：即顺向进料和逆向进料 1。 顺向进料：加料方向与料斗运动方向一致叫顺向进料（图 3-1a）。在这种情况下物料进入机座时与料斗的背面相遇，此时料斗不能立即装料，只有当料斗在机座内的物料堆中推移时才装料，当料斗离开物料堆向上提升时装料结束。 逆向进料：加料方向与料斗运动方向相反叫逆向进料（图 3-1b）。在这种情况下，物料进入机座时与 料斗正面相遇，此时料斗直接装料，物料直接进到料斗内，因此装满系数大，机座内堆积物料少，大大减轻了料斗在机座内推移堆积物料的阻力。 从上述两种装料方式可以看出，顺向进料不利于料斗的装载，装满系数小，而且料斗在机座料堆中移动的路线长，故阻力较大，动力消耗也大。进料口的 下部位置低于张紧轮的 nts 毕业论文 （设计） 4 图 2 - 1 提 升 机 的 进 料 方 式顺向进料 逆 向 进 料图 3 1 斗式提升机的进料方式 a 顺向进料 b逆向进料 水平轴线，缩小物料在机座内从进料口到装料点的距离。由于进料口的位置低并与卸料口同方向，故可减少设备的占地面积和与其连接设备的安装高度。逆向进料时，为了增 加料斗直接进料的机会，进料口的下部位置应高于张紧轮的水平轴线。但由于进料口的位置高，且与卸料口反方向，故会增加设备的安装面积和高度。 鉴于 提升机上级连接设备为烘干机以及 逆向进料的优点， 所以 本机采用逆向进料。又因为本机的运输量由烘干机的输出量确定，本机运输量 Q=7.14立方米 /小时 =10吨 /小时。 根据此运输量选择斗式提升机为 D160型、料斗运行速度为 1.0m/s7。所以根据表 2 1选择装满系数的值为 0.9。 3 2 提升过程 斗式提升机的提升过程是指料斗绕过底轮的水平中心线后到进入头轮为止的这一过程。在 提升过程中要求升运平稳、不撒料。造成撒料的原因一是料斗和斗内物料的重量使料斗过度倾斜；二是由于料斗带发生间断性打滑造成料斗的振动。这都是 由于 料斗带的张力不足 而引起的，所以给料斗 带 一个合适的张力就可以保证提升的平稳，避免升运中大量撒料的现象，提高提升效率。 3 3 卸料过程 斗式提升机的卸料过程是指料斗进入头轮后，随头轮作回转运动而将物料从料斗内倒出的过程。 3 3 1卸料方式的选择 1 斗式提升机的卸料方式有三种：离心式卸料、重力式卸料、混合式卸料。 离心式卸料用于易流动的粉末状、粒状及小块状物料，料斗的运 行速度较高，通常取 12m/s，多用胶带作牵引构件 ；重力式卸料 用于块状、半磨琢性或磨琢性大的物料 ， 料斗的运行速度在 0.4 0.8m/s 范围内 ， 常用链条作牵引构件 ；混合式卸料用于流动性不良的粉状物料及含水的物料，料斗的运行速度在 0.6 0.8 米 /秒范围内，常用链条作牵引构件。 nts 毕业论文 （设计） 5 本机的料斗运行速度为 1m/s，用胶带作为其牵引构件；又因输送的是硅微粉， 它属于粉 状物料 ， 其磨琢性大。考虑到整体因素， 该机的卸料方式 选用 离心式。 3 3 2离心卸料的特点 此种卸料方式，料斗内的物料均沿料斗的外侧抛出。 选用 离心卸料，物料抛 射轨迹是倾斜向上的，水平方向抛射距离长，所以外壳可以制成弧顶式，卸料口水平距离较远（见装配图）。 另外，选用此种卸料方式时，必须正确选择驱动轮的直径和转速以及出料口的位置，而且料斗一般用深斗。 4 斗式提升机 主要技术参数 的 计算和选择以及外形尺寸 4 1 输送能力计算 1 hmmT hT /14.7/4.1 /10 33 容重生产能力 4 2 功率的计算 1、 轴功率的近似计算 P0=367QH(1.15+K1 K2 V) 7 (KW) 式中 K1 =0.57 K2 =1.67 P0=3671610(1.15+0.5 1.6 1.0) 0.85 (KW) 2、电动机功率计算 P= KP2107 (KW) 式中 1 减速器传动效率 1 =0.94-0.95 2 V 带或开式传动效率对 V带取 2 =0.96 K 功率备用系数 ,与提升高度有关 ,当 H20m时， K =1.15。本设计高度为 16m故取 K =1.25。即： P= 25.196.094.0 85.0 1.20 (KW) 4 3 电动机的选择 8 选择的原则：功率选得过小，不能保证工作机的正常工作或使电动机长期过载而过早损坏；功率选得过大，则电动机价格高，且经常不在满载下运行，而且功率因数很低，nts 毕业论文 （设计） 6 造成浪费。 对于长期连续工作，载荷较稳定的机械，可根据电动机所需的功率 Pd 来选择，而不必校验电动机的发热和启动力。选择时，电动机的额定功率 PN应是电动机的所需功率Pd 的 K倍。根据实际的生产经验， K值的取值范围为 2 5。考虑到实际 生产的需要，我选 K 3。 由上面计算可知电动机的所需功率为： Pd=1.20 （ KW） 所以 PN K Pd 3 1.20 3.60 （ KW） 根据计算结果，选用额定功率为 4千瓦的 Y112M-4型的电动机 8，其相关参数为： 电动机 型号 额定功率 KW 满载转速 r min-1 最大转矩 额定转矩 轴径 mm 轴长 mm 同步转速 1500r/min， 4极 Y112M-4 4 1440 2.2 28 60 5 斗提机的主要部件 及设计 1 斗式提升机的主要部件有：传动 装置、牵引部件、料斗、驱动装置（机头）与张紧装置（机座）、机筒等。 5 1 传动装置 本机的传动（驱动）装置由电机、 V 带轮、渐开线齿轮减速器、滑块联轴器等组成。电机和渐开线齿轮减速器的选择见表 6 4。下文主要完成 V 带轮和滑块联轴器的设计。 5 1 1滑块联轴器设计 由表 6 2可知本机所用的驱动装置 ZLY 200 20 型圆柱齿轮减速器根据 ZBJ19004 88 标准查得输出轴长度为 130mm，直径 95mm6。驱动轮即头轮的轴径为 95mm。根据机械传动装置手册下册表 16 24选择 d=95mm的金属滑块联 轴器，其许用转矩为 8000 mN 。在选用联轴器时各转矩间应符合以下关系 TTcT3 11。 式中： T 理论转矩； Tc 计算转矩； T 许用转矩。 下面检验选用这种联轴器是否符合上述转矩之间的要求： Pw KWPd 61.396.094.0421 4 T=9550 mN 8.25747.53.61955 0nP w4 式中： Pw 驱动功率 （ KW） n 工作转速 （ r/min） nts 毕业论文 （设计） 7 Tc mNKKKTKtzw 44.13062.10.15.10.18.7254 式中： Kw 动力机系数， 查表 2.2 取 Kw 1.0 K 工况系数， 查表 2.5 取 K=1.5 Kz 启动系数， 查表 2.3 取 Kz 1.0 Kt 温度系数， 查表 2.4 取 Kt 1.2 而 T=8000 mN ，所以 TTcT，符合要求。 其零件图见附图 99JD 011 002。 5 1 2 V带轮的设计 5 1 2 1带轮的设计要求和带轮材料 6 带轮应既有足够的强度，又应使其结构工艺性好，质量分布均匀，重量轻，并避免由于铸造而产生过 大的内应力，带速 V 25m/s时带轮应进行动平衡试验。 轮槽表面应光滑（表面粗糙度一般取 umRa 2.3），以减轻带的磨损。带轮材料常用灰铸铁、钢、铝合金或工程塑料等，灰铸铁应用最广，当带速 V 25m/s时用 HT150H或 HT200，V 25 45m/s时则采用 HT300或铸钢如 ZG310-570， ZG340-640，也可用钢板冲压焊接而成，小功率传动的带轮也可以用铸铝或塑料 . 5 1 2 2 带轮的结构 带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。轮辐部分有实心辐板（或孔板）和椭圆轮辐 式等三种型式。可根据带轮的基准直径参考表来确定 V带轮的典型结构。 5 1 2 3 带轮的技术要求 6 1）带轮各部位不允许有裂缝、砂眼、缩孔及气泡。 2）带轮轮槽工作面的表面粗糙度 umRa 6.1，轮毂孔 umRa 2.3， 轮缘和轴孔端面umR a 5.123.6 ，轮槽底 umRa 5.12 ，轮槽的棱边要倒圆或修钝。 3） 毂孔公差为 H7或 H8，轮毂长度上偏差 为 IT14，下偏差为 0。 4） 准宽度制 V带轮轮槽间累积误差应小于表 8-1-17机械设计手册规定值，同一带轮任意两轮槽的基准直径误差不得大于表 8-1-17机械设计手册的规定值。 5） 轮圆跳动公差应小于规定值。 6） 轮的平衡要求按 GB11357-89带轮的材质，表面粗糙度及平衡的规定，动平衡要求见表 8-1-19机械设计手册。 5 1 2 4 传动的有关设计计算 6 由于本机转动滚筒轴转速为 47.5r/min，而电机转速为 1440r/min7，所以总转动比3.30m in/5.47 m in/1 4 4 0 rri总 ， 所选圆柱齿轮减速器 ZLY 200 20 的传动比 1i =20，所以 V 带轮的传动比203.3012 iii 总 =1.515，因而大带轮转速 m in/950515.11 4 402 rn 。另外，本提升机nts 毕业论文 （设计） 8 的输送方式为连续进料。 1）计算设计功率dP根据工作情况由表 8-9机械传动装置设计手册，查得工况系数 6.1AK 所以 )(4.646.1 KWPKPAd 6 2） 选定带型 根据 m in/1 4 4 04.61 rnKWP d 和，由机械传动装置设计手册图 8-9选定 A型。 3） 小带轮基准直径1dd由表 8-72和表 8-73机械传动装置设计手册取小带轮直径 mmdd 1251 4） 大带轮基准直径2dd2dd=i 21dd mm6.185)02.01(125515.1)1( 6 取 02.0 由机械传动装置设计手册 表 8-72，取2dd=180mm 5）验算传动比误差 实际传动比： i 47.1)02.01(125180)1(1 2 d ddd6 i = %3%100515.1 515.147.1%100 i ii6 由于 i 3 5 所以合格，可以选用 6）带速 v smndv /42.9100060 144012514.3100060 11 6 7）初定中心 距0a初定中心距应满足： )(7.021 dd dd 0a )(221 dd dd 6 即： 213.5mm 0a 610mm 取 mma 4000 nts 毕业论文 （设计） 9 8） 确定 V带基准长度0dL02122100 4)()(22 addddaL ddddd 6 =4004 )125180()180125(214.340022=1280.7mm 查 机械传动装置设计手册 表 8-18，选取 mmLd 12509） 实际 中心 距 a mmLLaa dd 65.3842 7.128012504002 00 6 10）小带轮包角 1 r ada dd dd 00.365.384 12518014.3121 6 11） V带的基本额定功率 1P 根据 mmdd 1251 和 min/14401 rn ，由机械传动装置设计手册 图 8-10（ c） 查得 1P =2.0KW。 12） 额定功率的增量 1P 根据 min/14401 rn 和 515.1i ，由机械传动装置设计手册 图 8-10（ c） 查得 1P =0.55KW。 13） V带的根数 Z Lad KKPP PZ )(116 根据 1 7 200.31 rad ，查机械传动装置设计手册 表 8-20得 99.0aK根据 mmLd 1250，查机械传动装置设计手册 表 8-21得 93.0LK 所以： Lad KKPP PZ )(11nts 毕业论文 （设计） 10 =93.099.0)55.00.2( 4.6 =2.726 所以取 Z=3（根） 14） 单根 V带的预紧力0F20 )15.2(500 mvZvPKF da6 由机械传动装置设计手册 表 8-17查得 A 型带 m=0.10kg/m. 20 42.910.042.93 4.6)199.0 5.2(500 F =181.6(N) 15） 作用于轴上的力 rF 2sin2 10 FF r6 =2172sin36.1812 =1087.0（ N） 2sin3 10max FF r6 2172sin36.1813 1630.5（ N） 16) 结构 图（见附图） 5 2 牵引构件 斗式提升机牵引构件有带式和链式两种。由于 标准 D型斗式提升机是采用橡胶带作为牵引构件的，所以本设计也选用带式牵引构件。 5 2 1牵引带 牵引带有帆布带和橡胶带两种。帆布带是采用棉纱编织而成。它具有重量轻、挠性好、价格 便宜等优点，但强度较低。一般用于输送量和提升高度不大、物料水分正常、工作环境干燥的斗式提升机上。橡胶带是在帆布带的表面加橡胶覆盖层，它的强度较高，但价格贵。主要用于输送量和提升高度较大的斗式提升机上。 由于在本设计中输送量和提升高度都很大，而且所输送的物料温度高达 100，所以要选用耐热橡胶带，以满足 使用 要求。 nts 毕业论文 （设计） 11 5 2 2牵引带的连接和选择 1 牵引带的连接有三种：搭接（图 4 1a），角接（图 4 1b）和平接（图 4 1c） 1。 图 4 - 1 牵 引 带 的 连 接 （ ）搭接 ） 角 接 （ ）平接牵引带的搭接 操作简单，但 牵引带 接头处的挠性差，对头轮和底轮有冲击，运行不平稳。料斗带 角接 时 ，带子接头处的挠性好，对头轮或底轮无冲击，但操作复杂。料斗带的平接对头轮或底轮无冲击，但带子在接头处的挠性较差。 在本设计 中， 考虑输送量和提升高度都很大 ， 而且属于长期连续供料，提升机工作的稳定性要得到很好的保证，所以 搭接 和平 接 都 不适合 ，因此选用 角接。 5 3 料斗 1 料斗是斗提机装盛物料的主要构件。 5 3 1料斗的分类和选择 按照料斗的材料分：金属料斗和塑料料斗。金属料斗是由 12mm厚的薄钢板经焊、铆接或冲压制成。其料斗容积 大、耐磨、容易装料和卸料。塑料料斗是由聚丙稀塑料制成，结构轻巧、成本低、耐磨性稍差。 由于 本机 为长期连续供料，要求耐磨性要好，故 选用金属料斗。 按照料斗的形状分：可分为深斗、浅斗 两种类型 。 浅型料斗是用来输送散落性较差的物料，另外在选用时还应考虑输送量的大小。其特点是前壁斜度大，斗口与后壁夹角为 45，深度小，故装料和卸料都比较方便，一般配合重力式卸料使用。 深型料斗式用来输送散落性较好的物料，其特点是前壁斜度小，斗口后壁夹角为 65，深度大，装料和卸料又一定难度，要配合离心卸料或混合卸料使用。 由于本提升机所 输送的物料散落性好， 而且输送量较大，卸料方式为离心卸料，故选用深型料斗。 5 3 2料斗的计算 因为 vaiQ 06.37 式中： Q 输送能力（ T/h） nts 毕业论文 （设计） 12 i0 料斗容升（ L） a 料斗间距（ m） 提升速度（ m/s） 填充系数。 物料容重（ T/m3 ） 所以 vQai6.30 =4.19.016.3 10 20.2 根据计算所得的ai0的比值，取一最接近的标准值为 3.67 并由此查出斗宽、料斗容积、料斗间距分别为： 160mm、 0.65L、 300mm并以此可确定料斗规格 7。 5 3 3深型 料斗 的 几何尺寸 1 本机使用料斗的型号根据实际情况选用的是 Ds160 1251。它的几何尺寸见图 4 2。 图 4 2 Ds160 125 型 深 型 料斗的几何尺寸 5 3 4料斗与牵引带的连接 料斗与牵引带的连接通常用螺钉，这种螺钉的头特别大，并有尖刺或筋，以便嵌入胶带内防止滑动。由于该机的牵引带宽 B=200mm，根据机械输送设备查得选用小头直径为 8mm，大头为 30mm，长度为 27mm 的螺钉，并且每个料斗所用螺钉数量为 2只。 安装间距 a 根据输送量和料斗规格计算出后，得出其值 为 300mm（见本文 6.2 节 D160型 Q制法斗式提升机的技术性能）。还要符合如下关系： 离心卸料： a（ 1.5 2.0） h1 式中： h 料斗的深度（ mm） nts 毕业论文 （设计） 13 经验算，在本机料斗深度 h=150mm的情况下，符合上式的数量关系，所以所用 a=300mm是合适的。 5 4 机头 5 4 1机头的主要结构 1 机头主要由外壳、头轮、短轴、传动轮、轴承和止逆装置等组成。提升机的机头外壳一般用薄钢板制成。止逆装置是为了防止由于突发原因造成停机时料斗带产生的倒转现象。下面主要介绍头轮和底轮以及止逆装置。 5 4 2头轮 和底轮 1 头轮和底轮也叫驱动轮和张紧轮。由于本机为 胶带 牵引机，所以头轮和底轮采用鼓轮。 鼓轮是用铸铁和钢板制成，中间表面凸起 3 4mm高的凸轮，以防带子跑偏。 在一般情况 下 ，提升机的头轮和底轮的直径相同。头轮的直径要与卸料方式配合， 计算如下： D=mmmwv 3.4024023.06025.47122 1 本机按标准 选用 D=400mm。头轮的零件图参见附图 00D 014 004。 5 4 3逆止装置 1 为了防止提升机因故障停车而逆转，机头上安装 逆止 器。通常采用的止逆装置有棘轮 逆止 器和滚柱 止逆器。两种 逆止 器各有优缺点：棘轮止逆器结构简 单，但承受负荷较小；滚柱 逆止 器结构较之复杂一些，但承受负荷较大。实际中，常用滚柱逆止 器。其工作过程为：棘轮 用键与头轮轴连接在一起，棘轮上有装入滚柱 的缺口，当外壳 与棘轮向起升方向旋转时，滚柱被摩擦力带到棘轮和固定的外壳 之间的空隙最宽的部分而不阻止轴和棘轮的旋转；当轴和棘轮向重物下降方向旋转时，滚柱则被摩擦力带到窄的部分并在外壳和棘轮之间被卡住，以阻止轴的旋转从而防止驱动轮逆转。为了使滚柱可靠地卡住，还装有弹簧 。 nts 毕业论文 （设计） 14 下降 起升图 2 滚 柱 止 逆 器棘 轮 2 外 壳 3 滚 柱 4 弹 簧图 4 3 滚柱止逆器 （反向装配） 1 棘轮 2 外壳 3 滚柱 4 弹簧 5 5 机筒 斗式提升机的机筒有矩形和圆形两种，其中矩形较为常用。本机亦选用矩形机筒。 5 5 1结构和尺寸 1 机筒横截面为矩形的矩形机筒，其大小应保证料斗带和料斗在运行时不碰撞筒壁。不同规格的料斗所用机筒的横截面尺寸都有标准，本机的料斗尺寸 B=160mm，由标准尺寸表可查得机筒的横截面尺寸如下 1： 图 3 3 机 筒 横 截 面 尺 寸其中： 料 斗 宽 度 1 6 0 料 斗 带 宽 度 2 0 0 料 斗 凸 度 1 2 5钢 板 厚 度 1 . 5 （ 单 位 ： m m ）图 4 4 机筒截面尺寸 其中： B.料斗宽度 180 F.料斗带宽度 200 L.料斗凸度 125 C=26 e=30 E=60 a=215 b=252 钢板厚度 =1.5 （单位： mm） nts 毕业论文 （设计） 15 另外，薄壁板制作的机筒，为了便于安装，通常制成 1500 2100mm 长的节段，为了方便连接，节段两端用角钢做法兰。机筒面上还应安装检视门，检视门的安装尺寸及位置见装配图。检视门可以打开，用做安装和连接牵引带、修理或更换料斗之用。 5 6 机座 5 6 1机座的主要结构 斗式提升机的机座由张紧轮、张紧装置、机座壳和进料口等组成。斗式提升机机座直接安装在地面上，根据不同的进料方法，装置不同的进料口，本机采用 J1制法，在底端左右两边的斜壁上装有活动闸板， 以便堵塞时排出机内物料。下面主要讲述机座的重要装置 张紧装置。 5 6 2张紧装置 1 张紧装置安装在机座两侧的墙板上，用以调节料斗带松紧程度。张紧装置有两种：螺杆式与重锤式。螺杆式较为常见，它又分为固定式和移动式两种 1 。本机采用固定式螺杆张紧装置。 图 4 5 固定式螺杆张紧装置 如图 4 5，固定式螺杆张紧装置由张紧螺杆 1；防尘板 2；轴承座 3；张紧张制轮轴 4；双列调心球轴承 5；轴承盖 6；导向板 7 组成。张紧时，用扳手扳动螺杆，因螺杆由外壳固定不能上下移动，防尘板上的螺母就带着轴承座上下移动，从 而带动张紧张制轮轴也上下移动而达到张紧或松开的目的。 nts 毕业论文 （设计） 16 6 斗式提升机 制法 的 选择、技术性能和外形尺寸 6 1 不同制法的选择 为满足各种不同是使用要求，斗式提升机的制法和装法有许多种 2。下面作逐一介绍： 料斗：为适应被输送物料的舀取和投出特性分为两种制法： S制法 带有深圆底型料斗； Q制法 带有浅圆底型料斗。 按上部区段进料口的型式分为两种制法： X1制法 带有倾斜法兰盘的卸料口； X2制法 带有水平法兰盘的卸料口。 按下部区段进料口的型式分为两种制法： J1制法 进料口的斜面与水平面成 45角； J2制法 进料口的斜面与水平面成 60角。 按中间机壳侧面检视门的位置分为四中制法： K1制法 中间机壳侧面带有下端左检视门； K2制法 中间机壳侧面带有下端右检视门； K3制法 中间机壳侧面带有上端左检视门； K4制法 中间机壳侧面带有上端右检视门。 按中间机壳端面检视门的位置分为两种制法： Z1制法 中间机壳端面带有下端检视门； Z2制法 中间机壳端面带有上端检视门。 按传动装置对提升机的相对位置分为两种制法： 左装 传动装置对本机相对位置（左装平面图）； 右装 传动装置对本机相对位 置（右装平面图）。 本机根据设计要求选择的制法为 S X1 J1 K1 Z1 左装制法。所以该机的定货代号为D160S X1J1 K1Z1 C1 16.22。 6 2 D160 型（ S 制法）斗式提升机的技术性能及其驱动装置技术参数 在选定斗式提升机的型号为 D160（ S制法）后，由机械运输手册可查得其技术性能参数如下 7，其驱动装置技术参数见表 6 1。 最大输送量： 8米 3 /时 料斗容积： 1.1升 料斗间距： 300毫米 每米长度料斗及牵引带重量： 4.72公斤 /米 输送带宽度： 200毫米 输送带层数： 4层 输送带外胶层厚度： 1.5毫米 料斗运行速度： 1.0米 /秒 传动滚筒轴转速： 47.5转 /分 表 6 1 驱动装置技术参数 7 nts 毕业论文 （设计） 17 圆柱齿轮减速器（右装） 电动机 驱动装置 重量（千克） 型号 功率（千瓦） ZLY 200 20 Y112M 4 4 163 其中 ZLY 200 20 型圆柱齿轮减速器根据 ZBJ19004 88 标准查得输出轴长度为130mm，直 径 95mm；输入轴长度为 58mm，直径 38mm。标称传动比为 20。 6 3 斗式提升机的外形尺寸 D160 型斗式 提升机的装配图图见附图 99JD 011 001。 D160 型斗提机高度 H=16.22米对应的成套表见下表 6 2。 表 6 2 D160型斗提机高度 H=16.22米对应的成套表 7 斗提 机高 度 H (米 ) 成套 料斗 数量 输送 带长度 (米 ) 中间 机壳 数量 L2= 2100 “K”制法 中间机壳数量 L3= 2100 “Z” 制法 中间机壳数量 L2= 2100 中间 机壳数量 L2= 1500 中间 机壳数量 L2= 1200 成套 档板数量 斗提机轮廓高度 L (米 ) 斗提机最大重量G1 ( 千克 ) 16.22 112 34.2 3 1 1 2 2 17.203 1970 7 斗式提升机 的安装、支承与维护 7 1 斗式提升机的安装规定 第一，斗提机机壳的铅垂直度误差不应超过 1/1000，全高度误差不应超过高度的1/2000，在每段接头外沿测量。 第二，安装上、下轴的偏差不应大于 4mm。 第三，斗提机机壳上部区段、中部区段、下部区段和检视门均应密封良好。 第四，料斗中心线对牵引带中心线的 不重合度不应超过 5毫米。料斗与牵引带的连接螺栓应切实锁紧。 第五，牵引带接头若采用搭接，搭接长度至少应跨 3个料斗，连接螺栓中心距牵引带端部不应小于 50毫米，接头方向应顺着牵引带运行方向。 第六，牵引带经调整到适当的工作拉力后，拉紧装置剩余的行程应大于全部行程的 50%。 第七，拉紧装置的调节螺栓和滑板，调整时应灵活，不应有阻滞现象。 7 2 斗式提升机的支承 7 7 2 1斗式提升机地坑尺寸 nts 毕业论文 （设计） 18 图 5 1 斗 式 提 升 机 的 地 坑 尺 寸图 7 1 斗式提升机地坑尺寸 7 2 2斗式提升机的地脚螺栓孔及楼板穿孔尺寸 地脚螺栓位置基础平面图 5 2 斗 式 提 升 机 的 地 脚 螺 栓 孔 及 楼 板 穿 孔 尺 寸图 7 2 斗式提升机地脚螺栓 孔及楼板穿孔尺寸 7 2 3斗式提升机的检修平台 nts 毕业论文 （设计） 19 图 7 3 斗式提升机检修平台 7 3 斗式提升机的维护 第一， 开车前应作常规检查即检查紧固件，安全防护及润滑情况等。 第二， 斗提机必须空载起动，进料必须均匀，出料管必须畅通，一面进料过多或排料不畅引起堵塞，应立即停止进料和停机，将机座上的插板拉开，排出物料（注意不能用手伸进出扒），直至料斗带能重新运行，再把插板插上。然后再开机、进料。 第三， 斗提机运转时，应保证料斗带在机筒正中间运行。如果发现有跑偏现象和料斗带松弛而引起料斗和机筒磨擦时，要及时调整张紧装置的螺杆，使其正常 运行。 第四， 严格防止大块异物落入机座，以免损坏料斗和影响提升机运行。提升机提升没有经过清理的物料时，应在进料口上加设铁栅网，防止像稻草、麦杆、绳子等杂质进入机座缠死机件。 第五， 应定期检查提升机料斗带的张紧程度，料斗与料斗带的联结是否牢固等，若发现螺钉松动、脱落、料斗歪斜和破损现象，要及时检修或更换，以免发生重大事故。 第六， 若发生突然停机情况，必须先将提升机机座内积存的物料排出后再开机。 第七， 停车时先停料，待机内物料排空后再停机。 8 斗式提升机的 电气控制系统设计 斗式提升机的电气控制系统由电动机起、停、保护电气控制电路组成， 如图 7 1所示。该线路能实现对电动机的起动，停止的自动控制，并且具有必要的保护，如短路保护、过载保护、零压保护。在图所示的电气控制线路中，三相交流异步电动机和由其拖动的机械运动系统为控制对象，通过由控制器、熔断器、热继电器和按钮所组成的控制装置对控制对象进nts 毕业论文 （设计） 20 行控制。控制装置根据生产工艺过程对控制对象所提出的基本要求实现其控制作用。 起动电动机，合上闸刀开关 Qs，按下起动按钮 SB2，接触器 KM 的吸引线圈得电，其主触点 KM闭合，电动机起动。由于接触器的常开触点 KM并联于起动按钮，而且这时已经闭合，因此当松手断开起 动按钮后，吸引线圈 KM 通过其辅助常开触点可以继续保持通电，维持其吸合状态，故电动机不会停止。这个并联接于起动按钮的辅助常开触点通常称为自锁触点。此控制电路称为自锁电路，触点的自锁作用叫做“记忆功能”。 使电动机停转：按停止按钮 SB1，接触器 KM 的吸引线圈失电释放，所有 KM常开触点断开。 KM主触点断开，电动机失电停转； KM辅助触点断开，消除自锁电路，清除“记忆”。 线路保护环节： 短路保护 短路时通过熔断器 FU1或 FU2 的熔体熔断切断电路，使电 动机立即停转； 过载保护 通过热继电器 FR实现。当负载过载或 电动机单相运行时， FR动作，其常闭触点将控制电路切断， KM吸引线圈失电，切断电动机主电路使电动机停转； 电源 保护 电源 开关 电动机 电动机起停控制 附图 ：斗式提升机电气控制图图 8 1 电气控制系统图 零压保护 通过接触器 KM的自锁触点来实现。当电源电压消失（如停电），或者电源电压严重下降，使接触器 KM由于铁心吸力消失或减小而释放，这时电动机停转并失去自锁。而电源电压又重新恢复时，要求电动机及其拖动的运动机构不能自行起动，以确保操作人员和设备的安全。由于电网停电后自锁触点 KM 的自锁已消除，所以不重新按起动按钮就不能起动 8。 nts 毕业论文 （设计） 21 9 结论 本设计中采用 D160 型斗式提升机，它输送量不大，输送高度不高，还有横截面尺寸较小，占地面积少；价格便宜，结构简单；有较好的封闭性能；耗用动力小等优点。缺点是：可能对过载敏感性大；料斗和牵引构件较易损坏。由于逆向进料有利于物料进入机座时与料斗正面相遇，此时料斗直接装料，物料直接进到料斗内，因此装满系数大，机座内堆积物料少，大大减轻了料斗在机座内推移堆积物料的阻力，所以该机的装料方式选用逆向进料。在卸料过程中，有三种卸料方式，对于该机的速度系数 K2.22，由机械运输手册查得应采用 离心 式卸料。 在传动装置中，该机由异步电动机、普通 V带轮、渐开线齿轮减速器、金属滑块联轴器等组成。该机传动滚筒轴的转速为 47.5 转 /分，而电机转速为 940 转 /分，所以总传动比 i 总 =30.3。传动比分配是这样的：普通 V带轮传动比 i2=1.515，圆柱齿轮减速器ZLY 250 10 传动比 i1=20。头轮采用表面凸起 3 4mm高的腰鼓形结构。它配合固定式螺杆张紧装置张紧胶带，以防止带子跑偏。为了防止提升机因故障或停电而停车逆转，在机头上安装了滚柱式逆止器。 DG 型是 D 型的改型产品，与传统的 D 型相比，驱动装置改为电动机 轴装 式减速器组合，从动滚筒为可拆式，故该机安装、维修方便；另外，该机的张紧装