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毕业设计（论文）中期报告题目：TH250 斗式提升机的设计1.设计（论文）进展状况本设计已经完成以下内容:(1) 电机的选型电机的功率 P0= +PS+PL36QHgP= nP=7.5Kw转速范围：9409400r/m综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、加速器的传动比。因此选定电动机型号 Y132M-4。(2)通过计算带轮 D1=75mm，D 2=200mm，带的为 4 根。(3)减速器的设计表 1 减速器相关参数分度圆直径（ mm）齿宽（mm）法面模数 中心距（ mm）小齿轮 62.626 64高速级大齿轮 225.324 582 144小齿轮 98.485 74低速级大齿轮 243.515 682.5 171绘制减速器装配图如下图：俯视图 主视图左视图(4)通过查阅资料绘制料斗如下图 料斗(5)料斗的个数确定上行料斗的数量为：个67375.0/1/23Lmt则料斗间距为：a=30m/67=449mm 取整数，则料斗间距为 450mm。(6)绘制总装配图如下图： 装配图二、存在问题及解决措施在本次设计中传动部分比较有难度，通过设计一个减速器输出适合的转速。三、后期工作安排通过查阅书籍和计算，绘制机壳零件图，完善减速器和总装配图，写论文。指导教师签字：年 月 日毕业设计(论文)开题报告题目：TH250 斗式提升机的设计1 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1 题目背景、研究意义斗式提升机属于连续运输设备，主要用于垂直和大倾角输送各种散状物料，所以在粮食运输、食品加工、机械铸造、水泥、煤矿、电力等行业都有广泛应用。斗式提升机由头部区段（驱动） 、中间区段（连接） 、下部区段（张紧）三段组成 1。TH型是一种圆环链斗式提升机采用混合式或重力卸料，挖取式装料。适用于输送堆积密度小于1.5t/m3易于掏取的粉状、粒状、小块状的无磨琢性物料，如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、粮食等，物料温度在250以下，提升高度在 4.540m之内，输 送量在35365m3/h。斗式提升机的分类方式很多, 按装载特性不同, 可分为流人式（图1.1） 、挖取式（图1.2） ；按卸载特性不同, 可分为离心式、重力式、离心一重力式混合式；按牵引构件种类不同, 可分为带式(TD)、链式板链（TB)、环链(TH)；按料斗型式不同, 可分为浅斗式、深斗式、有导向边斗式；按安装方式不同, 可分为垂直式、倾斜式 2。图 1.1 流入式装载 图 1.2 挖取式装载 与其他输送设备相比, 斗式提升机的优点是横断面上的外形尺寸较小、占地少, 可使输送系统布置紧凑提升高度高, 一般在40m以上 , 最高可达350m ；能在封闭的机壳内工作, 从而不扬灰尘, 不污染。环境和物料有较好的密封性等。它的主要缺点有对过载的敏感性较大料斗和牵引构件易损坏。斗式提升机的输送能力一般在300t/h(或1600m/h)以下, 最大可达2000m/h 3.斗式提升机的原理：固接着一系列料斗的牵引构件（环链、链轮）环绕在提升机的头轮与底轮之间构成闭合轮廓。驱动装置与头轮相连，使斗式提升机获得动力并驱动运转。张紧装置与底轮相连，使牵引构件获得必要的初张力，以保证正常运转。物料从提升机的底部供入，通过一系列料斗向上提升至头部，并在该处实现卸载，从而实现在竖直方向内运送物料。斗式提升机的料斗和牵引构件等走行部分以及头轮、底图 2图 1轮等安装在全密封的罩壳之内。本次毕业设计研究的目的主要培养与提升我们认真观察、全面思考和独立解决实际问题的能力。毕业设计是对即将迈进社会的我的一次综合性检验，设计不仅需要我要有比较扎实的基本专业知识，更重要的是善于将理论应用于实践中去。1.2 国内外相关研究情况我国斗式提升机的设计制造技术是在 50 年代由前苏联引进的，80 年代，几乎没有大的发展。在此期间，虽各行业就使用中存在的一些问题也作过一些改进，如 Z1 型和钩头链式斗式提升机的设计等工作，但大都因为某些原因未能得到推广。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引了一定数量的斗式提升机的颁布 JB 392685 及按此要求设计的 TD、THHE TB 系列的斗式提升机相继问世，是我国斗式提升机技术水平先前迈了一步，但与国际先进水平相比仍存在相当大的差距，尤其是板链式斗式提升机存在的差距更大一些。随着国民经济的发展运输机械行业在引进、吸收、消化了世界各国斗式提升机的最新技术，并结合我国实际情况，使得新材料、新工艺、新产品不断地出现。例如：由于自动焊接技术的出现，箱形结构的垂直输送机越来越受到人们的欢迎。由于计算机技术的推广应用，利用计算机进行辅助设计(CAD)和辅助制造(CAM)，使输送机的整体布置更趋优化，基本零件更加紧凑耐用。由于自控技术和数显技术的广泛普及，使运输机的控制和安全保护装置大为改善，保证了作业的安全性和可靠性。现在许多企业能够批量生产各种类型的输送机械，不仅满足了国内市场的需求，部分产品还打入了国际市场。 4目前，我国生产制造的斗式提升机的品种、类型较多，主要特点：1.驱动功率小，采用流入式装载、重力式卸料、大容量的料斗密集型布置。在物料提升时几乎无回落现象,因此无效功率少。2 .提升范围广，这类提升机对物整机运行的可靠性，无故障时间超过 2 万小时。提升高度高，提升机运行平稳,因此可达到较高的提升高度。料的种类、特性要求少，不但能提升一般粉状、小颗粒状物料，而且可提升磨琢性较大的物料。密封性好，环境污染少。3.运行可靠性好，先进的设计原理和加工方法保证了。4.使用寿命长，提升机的装载采取流入式，无需用斗挖料，材料之间很少发生挤压和碰撞现象。本机在设计时保证物料在装载、卸料时少有撒落，减少了机械磨损。但与国外一些先进技术还存在不小的差距。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：一方面是斗式提升机的功能多元化、应用范围扩大化，如 HL 型环链离心斗式提升机、GTD/GTH 系列斗式提升机等各种机型；另一方面是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。17 世纪中叶，斗式提升机开始应用于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。斗式提升机就是输送机的其中一种。2 本次课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1 本课题研究的主要内容TH 斗式提升机具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，操作维修简便，寿命长等显著特点。斗式提升机适用于输送粉状，粒状和小块状的低磨琢性物性，物料堆积密度小于 1.5t/m ,物料温度不超过 250，广泛应用于水泥提升机械。1）对斗式提升机的工作原理进行深入研究，根据 TH250 斗式提升机的工作能力和使用要求，设计出总体方案设计2）设计出合理的提升机结构和零件的强度，保证运行的稳定性。3）设计出合理的驱动装置，保证运行的高效性。2.2 研究方案设计环境及参数：设计参数：型式为 TH，斗宽 250mm，料斗型式 ZH，提升量为 30t/h，最大提升高度为 35m,料斗容量 3L，斗距 450mm，料斗运动速度 1.2m/s，物 料最大块度25mm。斗式提升机的主要部件有：斗式提升机的主要部件有：驱动装置、料斗、牵引构件、底座和中间罩壳等，采 用 环 链 式 TH250 型 号 斗 式 提 升 机 方 案 ：方案一：a 驱动装置采用电动机、皮带、减速器，采 用 掏 取 式 喂 料 ， 物 料 升 到 顶 端 在 物 料重 力 作 用 下 自 行 卸 料 （ 图 2.1a） 。图 2.1 驱动装置（a）该方案的特点：结构简单、运行平稳，掏取式装料，混合式或重力卸料，采用组合链轮，更换方便，链轮轮缘经特殊处理寿命长，下部采用重力自动张紧装置，能保持恒定的张力，避免打滑或脱链，在料斗遇阻时有一定的容让性能够有效地保护运动部件。方案二：b 驱动装置采用电动机皮带，皮带皮带式二级皮带减速，采 用 掏 取 式 喂 料 ，物 料 升 到 顶 端 在 物 料 重 力 作 用 下 自 行 卸 料 （ 图 2.2b） 。 图 2.2 驱动装置（b）该方案的特点：结构更简单、省去了二级减速器，减轻机头部分的重量，传动平稳，能缓冲吸振，在料斗遇阻堵转时时能够有效地保护电机不被烧毁。经过两个方案的比较，方案二的斗式提升机的结构虽然简单，但电动机和中间皮带轮的安装不方便，需在机壳上打螺纹孔，其次单靠皮带传动容易打滑和磨损，需定期跟换皮带，所以采用方案一的设计。2.3 研究方法或措施本次设计利用环绕并张紧于头轮、轮底的封闭环形链带作为牵引构件，利用安装于链带上的料斗作为输送物料构件，通过料斗链的连续运转实现物料的输送，见图(1)。因此斗式提升机是连续性输送的机械。理论上可将斗式提升机的工作过程分为三个阶段：装料过程、提升过程和卸料过程。 装料过程：装料就是料斗在通过底座下半部分时挖取物料的过程。料斗的装满系数表示。根据装载方向不同，装料方式有顺向进料和逆向进料两种，工程实际中常用的是逆向进料，此时进料方向与料斗运动方向相同，装满系数较大。提升过程： 料斗绕过底轮水平中心线始终至头轮水平中心现线的过程，即物料随料斗垂直上升的过程称作提升过程。此时应保证环链有足够的张力，实现平稳提升，防止撒料现象的发生。卸料过程：本次设计选择混合式卸料方式，选取 zh 型(中深斗 )料斗，牵引件为低合金高强度圆环链，经适当热处理后具有很高的抗拉强度和耐磨性。下部采用重锤杠杆式张紧装置，即可实现自动张紧。驱动部分结构简图（如图 2.3） 图 2.3 驱动部分结构3 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作本课题的重点是：绘制总装配图及主要部件的零件图。电机减速器的选择和匹配，限位控制。本课题难点是：使用环境恶劣，对参数要求高，可靠性要求高，电动机减速器的计算选型。前期已展开工作：查阅 TH250 斗式提升机的相关资料，了解斗式提升机的组成及装配关系；并为进一步周密的设计做好充分准备。4 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第 1 周第 3 周：查阅资料，完成基础知识的积累和开题报告； 第 4 周第 7 周：对各组成机构进行方案设计； 第 7 周第 12 周：对关键部件进行详细结构设计，并绘制总装配图以及主要部件的零件图； 第 13 周第 14 周：对动力系统进行设计；第 15 周：进行毕业设计总结，编写毕业设计论文，并做好答辩的准备指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师： 年 月 日所在系审查意见系主管领导： 年 月 日参考文献1 姜 锐.对 TH 型斗式提升机的结构改进 J.温州大学学报,2001(4):72-74.2 孙守玉,刘善学. 垂直斗式提升机的选型J. 磷肥与复肥 , 2006(04):68-69.3 许诩鸣.斗式提升机的选型及主要参数确定J. 上海应用技术学院学报 ,2004,9(3) :201-205. 4 张家宁.我国斗式提升机的技术现状及发展趋势J. 起重运输机械 ,1997(9) : 48-52. 5 运 输 机 械 设 计 选 用 手 册 M.北 京 :化 学 工 业 出 版 社 ,1999:252-300.6 卢景德.斗式提升机在我国水泥工业中的发展与应用J.机械装备,2008(05):30-31.7 王旭,王积森.机械设计课程设计M .北京: 机械工业出版社,2005:47-64.8 李春雷.米厂斗式提升机的选用及安装J. 粮食与食品工业 ,2004,11(4):27-29. 9 梁建龙.斗式提升机几种常见故障的原因及排除J. 新疆农机化 ,2002,(1):41-43.10 晋心斌,袁仁杰.斗式提升机下链轮组密封结构的改进 J.水泥, 2009(07):67-69.11 孙始伟.环链式斗式提升机改成板链式斗式提升机的尝试J. 轻金属,2007(05):18. 12 刘俊青,宋军海,常加宏.提升机斗子制作工艺改进J. 河南建材 ,2002(04):27-28.13 陈明杰.斗式提升机传动装置的改进J. 起重运输机械 ,2001(11):32-33.14 周建中,刘红霞,王国明. TH400 斗式提升机的改造J.水泥. 2001(10):14-16.15 朱勤高,曹茂广. TH 型斗式提升机下链轮的改进 J.四川水泥,2003(06):33-35. 16 Davidovits J. Geopdymers:Inorganic Polymer New MaterialsJ. Journal of Thernal Analysis ,1991(37):1633-1656.17 Ahmed Loukili, David Chopin. A new approach to determine autogenous shrinkage of mortar at an early age considering temperature historyJ. Cement and Concrete Research, 2000(30):915- 922.18 H Kada, M Lachemi. Determination of the coefficient of thermal expansion of high performance concrete initial setting J. Material and Construct, 2002,(35):35- 41.本科毕业设计(论文)题目：TH250 斗式提升机的设计TH250 斗式提升机的设计摘 要斗式提升机作为一种应用极为广泛的垂直输送设备，TH 型是一种圆环链斗式提升机采用混合式或重力卸料，挖取式装料。斗式提升机由头部区段（驱动） 、中间区段（连接） 、下部区段（张紧）三段组成，本文对 TH250 斗式提升机的发展及应用、种类及结构进行综合阐述，对斗式提升机的优缺点进行了分类和研究；论证了斗式提升机的工作原理；介绍了斗式提升机的各种型号；并对驱动装置进行了选型。斗式提升机的主要部件有：驱动装置、料斗、牵引构件、底座和中间罩壳等。本文针对斗式提升机的特殊要求，重点设计驱动装置，驱动装置由电动机、减速机、逆止器或制动器及联轴器组成，驱动主轴上装有滚筒或链轮。TH250斗式提升机各零件均按标准设计，安全、经济，广泛应用于粮食运输、食品加工、机械铸造、水泥、煤矿、电力等行业。关键词：TH250 斗式提升机；圆环链；驱动装置；电动机；减速机Design of TH250 Bucket ElevatorAbstractBucket elevator as a wide range of applications in vertical transportation equipment, TH type is a ring chain bucket elevator using hybrid or gravity unloading, digging loader. Bucket elevator from the head section (drive), the middle section (connection), the lower section (tension) of three sections, the development and application of this paper, the type and structure of the bucket elevator TH250 comprehensive exposition advantages and disadvantages of bucket elevators were classified and research; demonstrates the bucket elevator works; introduced bucket elevator for various models; and a driving device selection.The main components bucket elevators are: drive, hopper, traction components,such as base and intermediate casing.In this paper the special requirements of bucket elevators, focusing on design-driven device, drive by the motor, reducer, brakes and couplings backstop or composition, is equipped with roller or sprocket on the drive shaft. TH250 bucket elevator design the parts according to standards, security, economic, widely used in food transportation, food processing, machinery casting, cement, coal, electric power and other industries.Key words: TH250 bucket elevator; Ring chainr ;Drive; Electric motor ;ReducerI目 录 1 绪论 .11.1 概述 .11.2 研究目的和意义 .12 本课题方案介绍 .32.1 本设计所做的工作 .32.2 本设计所选的方案及说明 .32.3 斗式提升机的工作原理 .52.3.1 斗式提升机分类 .52.3.2 斗式提升机的装载与卸载 .62.3.3 斗式提升机的特点 .72.3.4 常用斗提机选用及相关计算 .72.3.5 斗式提升机的主要部件 .92.3.6 斗式提升机的工作原理 .102.3.7 工作过程分析 .113 提升机主要参数确定及主要结构设计 .133.1 提升功率的确定 .133.2 电动机的选型 .143.3 减速机设计 .153.3.1.确定传动装置的总传动比和分配传动比 .153.3.2 各轴功率、转速和转矩的计算 .153.3.3.普通 V 带设计 .163.3.4 齿轮传动设计 .183.3.5 轴设计 .193.3.6 减速器机体结构尺寸 .223.3.7 轴承选用 .233.3.8 驱动链轮键的设计校核 .233.4 联轴器的选择 .233.5 驱动链轮的结构设计 .253.6 提升机主要参数的计算 .253.7 头部罩壳的选材及连接 .263.8 中部区段的设计选材 .27II3.9 料斗与环链的设计 .274 斗式提升机安装、故障维修和维护 .294.1 式提升机的安装及基本要求 .294.2 斗式提升机故障分析 .294.2.1 堵塞 .294.2.2 回流 .304.2.3 粮粒破碎率高 .304.2.4 提升机机头罩壳磨损快和动力消耗大 .304.2.5 输送量降低 .304.2.6 皮带跑偏 .304.2.7 料斗脱落 .314.2.8 料斗带撕裂 .314.3 斗式提升机维护和保养 .315 设计总结 .32参考文献 .33致 谢 .3401 绪论1.1 概述斗式提升机属于连续运输设备，主要用于垂直和大倾角输送各种散状物料，所以在粮食运输、食品加工、机械铸造、水泥、煤矿、电力等行业都有广泛应用。斗式提升机是由头部区段（驱动） 、中间区段（连接） 、下部区段（张紧）三段组成 1。 TH 型是一种圆环链斗式提升机采用混合式或重力卸料，挖取式装料。适用于输送堆积密度小于 1.5t/m3 易于掏取的粉状、粒状、小块状的无磨琢性物料，如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、粮食等，物料温度在 250以下，提升高度在 4.540m 之内，输 送量在 35365m3/h。1.2 研究目的和意义TH 斗式提升机具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，操作维修简便，寿命长等显著特点。斗式提升机适用于输送粉状，粒状和小块状的低磨琢性物性，物料堆积密度小于 1.5t/m ，物料温度不超过 250，广泛应用于水泥提升机械。与其他输送设备相比，斗式提升机的优点是横断面上的外形尺寸较小、占地少，可使输送系统布置紧凑提升高度高，一般在 40m 以上，最高可达350m；能在封闭的机壳内工作，从而不扬灰尘，不污染。环境和物料有较好的密封性等。它的主要缺点有对过载的敏感性较大料斗和牵引构件易损坏。斗式提升机的输送能力一般在 300t/h(或 1600m/h)以下，最大可达 2000m/h2。本次毕业设计研究的目的主要培养与提升我们认真观察、全面思考和独立解决实际问题的能力。毕业设计是对即将迈进社会的我的一次综合性检验，设计不仅需要我要有比较扎实的基本专业知识，更重要的是善于将理论应用于实践中去。此次，对斗式提升机设计能让我能很好的体会做设计的流程，培育一定的专业素养。1.3 国内外相关研究情况我国斗式提升机的设计制造技术是在 50 年代由前苏联引进的，80 年代几乎没有大的发展。在此期间，虽各行业就使用中存在的一些问题也作过一些改进，如 Z1 型和钩头链式斗式提升机的设计等工作，但大都因为某些原因未能得到推广。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1重点工西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）2程项目引进了一定数量的斗式提升机。JB 392685 的颁布及按此要求设计的TD、THHE TB 系列的斗式提升机相继问世，是我国斗式提升机技术水平先前迈了一步，但与国际先进水平相比仍存在相当大的差距，尤其是板链式斗式提升机存在的差距更大一些 3。随着国民经济的发展运输机械行业在引进、吸收、消化了世界各国斗式提升机的最新技术，并结合我国实际情况，使得新材料、新工艺、新产品不断地出现。例如：由于自动焊接技术的出现，箱形结构的垂直输送机越来越受到人们的欢迎。由于计算机技术的推广应用，利用计算机进行辅助设计(CAD)和辅助制造(CAM)，使输送机的整体布置更趋优化，基本零件更加紧凑耐用。由于自控技术和数显技术的广泛普及，使运输机的控制和安全保护装置大为改善，保证了作业的安全性和可靠性。现在许多企业能够批量生产各种类型的输送机械，不仅满足了国内市场的需求，部分产品还打入了国际市场。目前，我国生产制造的斗式提升机的品种、类型较多，主要特点：1）驱动功率小，采用流入式装载、重力式卸料、大容量的料斗密集型布置。在物料提升时几乎无回落现象，因此无效功率少。2 ）提升范围广，这类提升机对物整机运行的可靠性，无故障时间超过 2 万小时。提升高度高，提升机运行平稳，因此可达到较高的提升高度。料的种类、特性要求少，不但能提升一般粉状、小颗粒状物料，而且可提升磨琢性较大的物料。密封性好，环境污染少。3）运行可靠性好，先进的设计原理和加工方法保证了。4）使用寿命长，提升机的装载采取流入式，无需用斗挖料，材料之间很少发生挤压和碰撞现象。本机在设计时保证物料在装载、卸料时少有撒落，减少了机械磨损。但与国外一些先进技术还存在不小的差距 4。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：一方面是斗式提升机的功能多元化、应用范围扩大化，如 HL 型环链离心斗式提升机、GTD/GTH 系列斗式提升机等各种机型；另一方面是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。17 世纪中叶，斗式提升机开始应用于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。斗西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）3式提升机就是输送机的其中一种。2 本课题方案介绍42 本课题方案介绍2.1 本设计所做的工作此次设计的任务是研究 TH250 斗式提升机的工作原理、性能和特点，采用理论联系实际的方法，研究影响斗式提升机效率的影响因素，进行必要的结构改进，提出结构的方案并实施设计。同时，进行相关结构参数和工艺参数的设计与计算、总体方案设计，总体装配以及传动、机体等部件和相关零部件设计及绘图。主要设计过程如下：1) 对斗式提升机的工作原理进行深入研究，根据 TH250 斗式提升机的工作能力和使用要求，设计出总体方案。2）设计出合理的提升机结构和零件的强度，保证运行的稳定性。3) 设计出合理的驱动装置，保证运行的高效性。2.2 本设计所选的方案及说明设计环境及参数：设计参数：型式为 TH，斗宽 250mm，料斗型式 ZH，提升量为 30t/h，最大提升高度为 30m，料斗容量 3L，斗距 450mm，料斗运动速度 1.2m/s，物 料最大块度 25mm。斗式提升机的主要部件有：斗式提升机的主要部件有：驱动装置、料斗、牵引构件、底座和中间罩壳等，采用环链式 TH250 型号斗式提升机方案：方案一：a. 驱动装置采用电动机、皮带、减速器，采用掏取式喂料，物料升到顶端在物料重力作用下自行卸料（图 2.1） 。该方案的特点：结构简单、运行平稳，掏取式装料，混合式或重力卸料，采用组合链轮，更换方便，链轮轮缘经特殊处理寿命长，下部采用重力自动张紧装置，能保持恒定的张力，避免打滑或脱链，在料斗遇阻时有一定的容让性能够有效地保护运动部件。5图 2.1 驱动装置（a ）方案二：b. 驱动装置采用电动机皮带，皮带皮带式二级皮带减速，采用掏取式喂料，物料升到顶端在物料重力作用下自行卸料（图 2.2） 。该方案的特点：结构更简单、省去了二级减速器，减轻机头部分的重量，传动平稳，能缓冲吸振，在料斗遇阻堵转时时能够有效地保护电机不被烧毁。图 2.2 驱动装置（b）6经过两个方案的比较，方案二的斗式提升机的结构虽然简单，但电动机和中间皮带轮的安装不方便，需在机壳上打螺纹孔，其次单靠皮带传动容易打滑和磨损，需定期跟换皮带，所以采用方案一的设计。2.3 斗式提升机的工作原理2.3.1 斗式提升机分类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。a. 按照其传动结构分类：(1) TD 系列斗式提升机TD 系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D 系列斗式提升机都是采用胶带传动来提升物料，两者没有本质的区别， D 系列斗式提升机产品型号叫老且规格少。TD 列类斗式提升机是在 D 系列斗式提升机的基础上经过产品改良而来的。其规格TD100、TD160、TD250 、 TD315、TD400、TD500 、TD630 、D800、D1000 等型号，其中 D160、D250、D315 等型号为普遍采用的型号 5。(2) TH 系列斗式提升机TH 系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 TD 系列斗式提升机，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) NE 系列斗式提升机NE 系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 TB 系列板链斗式提升机，其命名方式采用提升量而非斗宽。如 NE150 是指提升量为 150 吨每小时而不是斗宽 150。NE 系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 NSE 型号和高速板链斗式提升机。(4) TB 系列斗式提升机TB 系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 NE 系列斗式提升机传品代替。(5) TG 系列斗式提升机TG 系列斗式提升机是一种加强型胶带斗式提升机，其区别于 TD 系列斗式提升机，TG 系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7常见的斗式提升机还有 HL 系列斗式提升机、GTD 系列斗式提升机、GTH系列斗式提升机等，其均为上型号的不同叫法和演变形式。b. 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 6。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(TD)，环链式(TH) 两种型式。用于输送散装水泥时大多采用深型料斗。如 TD 型带式斗式提升机采用离心式卸料或混合式卸料适用于堆积密度小于 1.5t/m3 的粉状、粒状物料。TH 环链斗式提升机采用混合式或重力式卸料用浅斗。 2.3.2 斗式提升机的装载与卸载 斗式提升机的装载方式有三种，即注入式装载（见图 2.3） 、挖取式装载（见图 2.4）和混合式装载。注入式装载要求散料以微小建度均匀地落入料斗中，形成比较稳定的料流，装料口下部应有一定的高度，采用该方式装载时一般料斗布置较密；料斗在牵引件上布置较稀时多采用挖取式装载，只能用于输送粉状或小颗粒流动性良好物料的场合，斗速运行速度在 2m/s 以下，介于两者之间采用混合式装载 7。图 2.3 注入式装载 图 2.4 挖取式装载斗式提升机的卸载方式有离心式、重力式及混合式三种。离心式卸料料斗的运行速度较高，通常取 1.2-2m/s。如欲保持这种卸载必须正确选择驱动链轮的转速和直径，以及卸料口的位置。其优点是：在一定的图 2图 18料斗速度下驱动轮的尺寸为最小；卸料的位置较高，各料斗之间的距离可以减小，并可以提高卸料管的高度，当卸料高度一定时，提升机的高度就可以见实效；缺点是：料斗的填充系数较小，对所提升的物料由一定的要求，只适用于流动性好的粉状、粒状、小块状物料。重力式卸载适用于卸载块状、半磨琢性和磨琢性大地物料，料斗运行速度为 0.4-0.8m/s 左右，需配用带导向槽的料斗。其优点是：料斗装填良好，料斗尺寸与极距的大小无关。因此允许在较大的料斗运行速度下应用大容积的料斗；主要缺点是：物料抛出位置较低，故必须增加提升机机头的高度。物料在料斗的内壁之间被抛出去，这种卸料方式称为离心重力式卸料，也称混合式卸料。常用于卸载流动性不良的粉状物料及含水分的物料。料斗的运行速度范围为 0.6-1m/s，常用链条做牵引构件。2.3.3 斗式提升机的特点 （1）提升范围广。对物料的种类，特性及块度要求少，不仅提升一般粉状，粒状和块状物料，而且可提升磨琢性状的物料。物料温度可达 250 C。 （2） 驱动功率小。采取流入式喂料，重力诱导式卸料，且采用密集型布置的大容量料斗输送。链速低提升量大。几乎无回料和挖料现象，因此无产功率小，所耗功率是链提升机的 70% 。（3）输送能力大。提升量范围 15800m3/h 。（4）使用寿命长。本机的设计保证物料在喂料，提升和卸料中不会撒落，减少了机械磨损，物料之间很少发生挤压和碰撞现象。输送链采用高强度耐磨链条，大大延长了链条和链斗的使用寿命。正常使用下，输送链使用寿命超过5 年。 （5）密封性好，环境污染少。先进的设计原理，保证了整机的可靠性。 （6）操作，维护，维修方便，易损件少。 （7）机械尺寸小，机壳经折边和中间压凸，再经焊接，刚性好，外观漂亮。2.3.4 常用斗提机选用及相关计算作为常用的提升设备，斗式提升机的选用受到很多方面因素的制约，选错型号会给适用方带来不尽的麻烦。一般斗式提升机的选型取决于以下几个因素：（1）物料的形态：物料是粉状还是颗粒状还是小块状。（2）物料的物理性质：物料有没有吸附性或者粘稠度，是否含水。（3）物料的比重：一般都是提升机参数都是针对堆积比重在 1.6 以下的物9料设计和计算的，太大的物料比重需要进行牵引力和传动部分抗拉强度的计算。（4）单位时间内的输送量。一般来说，物料的形态直接决定物料的卸料方式，常用规律为粉状物料采用离心抛射卸料、块状物料采用重力卸料，而卸料方式的不同决定斗式提升机的料斗的不同，离心抛谢卸料多采用浅斗和弧形斗，而重力卸料需采用深斗。斗式提升机所采用料斗不同则单位时间内提升的物料输送量是不一样的。斗式提升机最终是取决于料斗形式、斗速、物料比重、物料性质、料斗数量的一个综合参数（一） 目前国内常用的斗提机均为垂直式，较新型符合标准 TB3926-85 的有 TD 型、 TH 型，它们的主要特征、用途及型号见表 2.1。表 2.1 TD、TH 、TB 型斗提机特征、用途、型号型式 TD 型 TH 型 TB 型结构特征 采用橡胶带作牵引构件 采用锻造的环形链条作为牵引构件采用板式套筒滚子链条作为牵引构件卸载特征采用离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适用输送物料松散密度1.5t/m 3 的粉状、粒状、小块状的无磨琢性、半磨琢性物料松散密度1.5t/m 3 的粉状、粒状、小块状的无磨琢性、半磨琢性物料松散密度2t/m 3 的中、大块状的磨琢性物料适用温度被输送物料温度不得超过 60，如采用耐热橡胶带时温度不超过200被输送物料温度不得超过 250被输送物料温度不得超过 250型号TD100、TD160、TD250、TD315、TD400、TD500、TD630TH315、TH400、TH500、 TH630、(TH800)(TH1000) TB250、TB315 、TB400、 TB500、TB630、 TB800、 TB1000提升高度 约在 440mm 范围内约在 4.540mm 范围内约在 550mm 范围内输送量 4238m 3/h 35185m 3/h 20563m 3/h（二） TD 型斗提机结构型式(1) 传动装置 TD 型斗提机的传动装置有两种形式。分别配有 YZ 型减速器或 ZQ(YY)型减速器。YZ 型轴装减速器直接套装在主轴轴头上，省去了传动平台、联轴器等，使结构紧凑，重量轻，而且其内部带有异型辊逆止器，逆止可靠。该减速器噪声低，运转平稳，并随主轴浮动，可消除安装应力。(2) TD 型斗提机备有四种料斗 Q 型（浅斗） 、H 型（弧底斗） 、Zd 型（中深斗） 、Sd 型（深斗） 8。（三） 常用斗提机功率计算10a. 轴功率的近似计算：P0 = 12(.5)367QHkv（2.1）P0轴功率（千瓦） ；Q斗提机的输送量（吨/小时） ；H提升高度（米） ；v提升速度（米/秒） ；K1、K 2 系数。具体见表 2.2表 2.2 提升机参数表牵引构件型式带式 单链式 双链式料斗型式深斗和浅斗三角斗 深斗和浅斗三角斗 深斗和浅斗三角斗输送能力 Q（吨/小时）系数 1K100 0.35 0.5 / / 0.6 0.90系数 3K2.5 2.00 1.5 1.25 1.5 1.25系数 21.6 1.10 1.3 0.80 1.3 0.80b. 电动机功率计算 ：knp210式中：N电动机功率（千瓦）；N0轴功率（千瓦）；1减速机传动效率，对 ZQ 型减速机 1=0.94；2三角皮带传动效率；K功率备用系数；2.3.5 斗式提升机的主要部件式提升机的主要构件：驱动装置、料斗、牵引构件、壳体、改向轮（尾轮） 、11张紧装置、导向装置、加料口（入料口）和卸料口（出料口） 。其中比较重要的设计点有驱动装置、料斗、牵引构件。(1) 驱动装置：驱动装置有电动机、减速器、逆止器或制动器及联轴器组成，驱动主轴上装有滚筒或链轮。大提升高度的斗式提升机采用液压力偶合器，小提升高度时采用弹性联轴器。使用轴装式减速器可省去联轴器，简化安装工作，维修时方便。(2) 料斗：料斗通常分为浅斗、深斗和有导向槽的尖棱面斗。浅斗前壁斜度大深度小，适用于运送潮湿的和流散性不良的物料。深斗前壁斜度小而深度大，适用于运送干燥的流散性好的散粒物料。有导向侧边的夹角形料斗前面的的两导向侧边即为后面料斗的卸载导槽，它适用于运送沉重的块状物料及有磨损性的物料。散装水泥由于流动性好且干燥，用深斗较合适，卸载时，物料在料斗中得表面按对数螺纹分布，设计离心卸料的料斗时往往在料斗底部打若干个气孔，使物料卸料时有较高的填充量，并且卸料时更安全。(3) 牵引构件：牵引构件为封闭的绕性构件，多为环链、板链或胶带。橡胶带：用螺钉和弹性垫片固接在带子口，带比斗宽 3540mm。链条：单链条固接在料斗后壁上；双链与料斗两侧相连。(4) 张紧装置：张紧装置有螺杆式于重锤式两种。带斗式提升机的张紧滚筒一般制成鼠笼式壳体，以防散料粘集于滚筒上。(5) 机壳：斗式提升机可以采用整体机壳，也可上升分支和下降分支分别设置机壳，后者可防止两分支上下运动时在机壳空气扰动。在机壳上部设有收尘法兰和窥视孔。在底部设有料位指示，以便物料堆积时自动报警。胶带提升机还需设置防滑防偏监控及速度监测器等电子仪器，以保证斗式提升机的正常运行。2.3.6 斗式提升机的工作原理斗式提升机的原理：如图 2.5，固接着一系列料斗的牵引构件（环链、链轮）环绕在提升机的头轮与底轮之间构成闭合轮廓 9。驱动装置与头轮相连，使斗式提升机获得动力并驱动运转。张紧装置与底轮相连，使牵引构件获得必要的初张力，以保证正常运转。物料从提升机的底部供入，通过一系列料斗向上提升至头部，并在该处实现卸载，从而实现在竖直方向内运送物料。斗式提升机的料斗和牵引构件等走行部分以及头轮、底轮等安装在全密封的罩壳之内。122.3.7 工作过程分析本次设计利用环绕并张紧于头轮、轮底的封闭环形链带作为牵引构件，利用安装于链带上的料斗作为输送物料构件，通过料斗链的连续运转实现物料的输送，因此斗式提升机是连续性输送的机械。理论上可将斗式提升机的工作过图 2.5 提升机示意图13程分为三个阶段：装料过程、提升过程和卸料过程 10。装料过程装料就是料斗在通过底座下半部分时挖取物料的过程。料斗的装满系数 表示。根据装载方向不同，装料方式有顺向进料和逆向进料两种，工程实际中常用的是逆向进料，此时进料方向与料斗运动方向相同，装满系数较大。提升过程 料斗绕过底轮水平中心线始终至头轮水平中心现线的过程，即物料随料斗垂直上升的过程称作提升过程。此时应保证环链有足够的张力，实现平稳提升，防止撒料现象的发生。卸料过程本次设计选择混合式卸料方式，选取 zh 型(中深斗 )料斗，牵引件为低合金高强度圆环链，经适当热处理后具有很高的抗拉强度和耐磨性。综合此次设计的提升高度与台时产量等要求，本提升机选用混合或重力方式卸料，掏取式装料，选用 zh 型（中深斗）料斗，牵引件为低合金高强度圆环链，经适当的热处理后，具有很高的抗拉强度和耐磨性，使用寿命长，采用了组装式链轮。有轮体、轮缘用高强度螺栓联接而成。在链轮磨损到一定程度后，可拧下螺栓，拆换轮缘，更换方便，且节约拆料、降低了维修费；下部采用了重锤杠杆式张紧装置，即可实现自动张紧。一次安装后不需调整，又可以保持恒定的张紧力，从而保证机器的正常运转，避免了打滑或脱链。3 提升机主要参数确定及主要结构设计143 提升机主要参数确定及主要结构设计3.1 提升功率的确定关于提升机驱动功率的设计计算一直以来争议不断，资料上推荐的公式多数是延用上世纪 80 年代的公式，计算复杂，而且所选参数稍有变化时结果的出入却较大，与实际相差甚远。在查阅大量关于运输机械设计方面的手册和近年来关于斗式提升机驱动功率的各种论文和期刊后，综合各种数据，现参照文献 6中第十四章斗式提升机中 TH 型提升机设计的功率计算部分内容，计算过程如下：a. TH 型斗提机功率计算TH 型提升机驱动装置为 YY 型（即 ZLY 或 ZSY 型减速器和 Y 型电动机配用） 。传动轴驱动功率由下式求得： P0= +PS+PL 36QHg式中：P0轴功率（ kW） ；Q斗提机的输送量（T/h） ；H提升高度（m） ；g重力加速度(m/s 2)；PS，P L附加功率， kW，见表 3.1表 3.1 附加功率 由此次 TH250 斗式提升机设计的条件可以得知，Q=30T/h，t 提升的高度H=30m，重力加速度在此处可取 10 m/s2将数据代入（2.1）计算可得P0= +PS+PL = kW 36QHg8.4303610电机功率 (3.1)np0附加功率 TH160 TH200 TH250 TH315 TH400 TH500 TH630 TH800PS,kW 2 2 2 3 3 4 4 5PL,kW 0.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 2.2 3.4）15式中：P 电动机功率（kW） ；P0轴功率（ kW） ；n 总效率，大约为 0.7。所以通过计算可得：P=6.86kW b. 确定电动机转速卷筒的工作转速为 r/min (3.2)76.583902.1610Dvn传动大，会减小带轮的包角。当带轮的包角减小到一定程度是，带轮传动会打滑，故取 V 带传动的传动比 ；二级圆柱齿轮减速器传动比52di，所以总传动比合理范围为 ，故电动机转速的可选408减 速 器i 16总i范围是：n 电机 =n 卷筒 i 总 =（16160）58.76=9409400 r/min3.2 电动机的选型电动机的选择包括电动机的类型、结构形式、功率、转速和型号。按已知工作要求和条件选用要求电机的功率为 6.86kW，此次斗式提升机电机的选用 Y 系类三相异步电动机，选用额定功率为 7.5kW 的 Y132M-4 型号电机 11。不选用同等功率其它型号的原因：由于电机作为提升动力源，电动机应具有较大的额定转矩。转速宜太高，否则传动比较大，后面减速器的尺寸参数将增大，故不选Y132S2-2 型号。电动机将安装在传动链轮一侧，即在提升机机顶部分，因此电动机重量不宜过重、机座不宜过长，故不选 Y160M-6 和 Y160L-8 型号。表 3.2 Y132M-4 型号三相异步电动机基本参数额定功率/kW 满载转速/(r/min) 堵转额定转矩 最大额定转矩 质量/Kg7.5 1440 2.2 2.3 81表 3.3 Y132M-4 型号三相异步电动机安装代号 伸出轴直径 D 轴伸尺寸 E 连接键宽尺寸 F 安装螺母中心距 AB3 38mm 80mm 10mm 216mm）163.3 减速机设计3.3.1.确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比： (3.3)总i5.2476.810分配传动比：取 ，则 ， =(1.31.5) ，取带 21i07.981i2ii1=3.62，经计算 i2=2.5。滚筒的实际转速 r/min (3.4) 3.56.3.4nw传送带线速度 v= m/s (3
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