TB250链斗式提升机的设计（含全套CAD图纸）
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摘要TB 型单板链斗式提升机，用于输送堆积密度小于 2t/m的中、大块磨琢性物料，温度不超过 250。本次毕业设计设计的 TB250 型单板链斗提机提升的高度为 20 米，输送能力为35t/h。所运的物料为较大块的、有磨琢性的流动性不好的物料，物料的密度为1.5t/m。本斗式提升机采用流入式、掏取式、混合式中的流入式装载，离心式、重力式、混合式中的重力式卸载。张紧方式采用螺旋式、弹簧式、重锤式三种张紧方式中的弹簧式。由电动机、减速器、逆止器或制动器及联轴器组成驱动装置。驱动主轴上装有链轮。为了使结构更加紧凑，进一步节省占地面积，采用直连式电动机，即电动机与减速器直接相联，还采用了带制动轮式联轴器，以达到代替逆止器的作用。提升机的斗距为 200mm，斗容为 3md，料斗运行速度为 0.5m/s，主轴转速为24.71r/min。为了出现故障时使拆卸更加的方便，在斗式提升机的上部设置了一块可拆的挡板。为了使轴承的定位更加的方便，选用了带座的外球面球轴承。在上部，轴承及电动机的下部均设置了支架来固定轴承及电动机。关键词 : 斗提机；滚子链；链轮；逆止器AbstractThis graduation designs the TB250 type plank type set tube of design to roll the son chain Bucket Elevator to lift the height that the machine promote as 15 meters, Transport the ability is a 20 t/ h. The material carry for compare the big piece of, whet carve mobility not good of material, the density of the material is 1.4 ts/ m. This type bucket elevator promote the machine adoption flows into the type, take type of drawing out , the admixture type of afflux type load, leave the heart type, gravity type, the gravity in the admixture type to unload. Bring to the stretch the spiral type, spring coil type, heavy hammer type of the way adoption three kinds of bring to the stretch the spring coil type in the way. From the electric motor, decelerate the machine, negative machine or make to move the machine and join stalk machines to constitute to drive the device. Drive the principal axis to have the chain round up.Structure for make more tightly packed, further save to cover the area, the adoption keep even the type electric motor, namely electric motor and decelerate the machine directly and mutually jioned , still adopted to take to make to move a type jioning stalk machine, to attain replace negative the function of the machine.The bucket that promotes the machine is apart from for the 200 mms, the bucket permits for the 3 md3s, anticipating the bucket movement speed as 0.5 ms/ s, the principal axis turn is a 24.71 rs/ min soon. For appearing to break down make dismantle the convenience unload more, promoted the upper part of the machine to establish a cake of and can dismantle in the type of bucket of block the plank. The fixed position of the bearings for make more of convenience, chose to use to take outside surface of sphere ball bearings of. At the upper part, the lower part of the bearings and electric motor all establishes the support to fix the bearings and electric motors.Key Word: Bucket Elevator；Roller chain；Chain round；Backspin stop machine目录第一章第一章 绪论绪论 .1 11.1 方案比较 .21.1.1 斗式提升机的分类.21.1.2 斗式提升机的构造：.4第二章第二章 斗式提升机的设计计算斗式提升机的设计计算 .5 52.1 输送能力的计算 .52.2 料斗的设计及装载卸载方式的选择 .62.3 运行阻力和驱动功率的计算 .82.4 电动机的选择与固定 .92.5 轴的设计 .102.6 链轮的设计.162.7 壳体的设计 .182.8 选择减速器和驱动链轮轴联接的联轴器.192.9 轴承轴承座的选取与固定.192.10 斗式提升机弹簧式拉紧装置设计.202.11 键的选取与校核.21第三章第三章 斗式提升机的安装斗式提升机的安装 .233.1 基础划线.233.2 机壳安装.233.2.1 吊装法.233.2.2 倒装法.233.2.3 正装法.243.3 传动链轮和改向链轮的安装.243.4 链条及链斗的安装.253.5 上机壳盖子的安装.253.6 传动装置安装.253.7 固定架的安装.253.8 斗式提升机的调整试运转.263.8.1 试运转前的检查.263.8.2 试运转的要求.263.8.3 钩头重力斗式提升机的安装.26第四章第四章 斗式提升机运行中的事故分析与处理斗式提升机运行中的事故分析与处理 .274.1 运转时发生异常音响.274.2 电动机机座振动.274.3 漏灰.27结论结论 .28参考文献参考文献 .29致谢致谢 .30附录一附录一 中文译文中文译文.i附录二附录二 外文资料原文外文资料原文.viiTB250 链斗式提升机的设计1TB250TB250 链斗式提升机的设计链斗式提升机的设计第一章第一章 绪论绪论改革开放以来，我国建筑业蓬勃发展，城市面貌日新月异。但是不可否认的是，与建筑业迅猛发展的同时，也必不可免地产生两个日趋严重的、且与“可持续发展理念”相悖的问题：一是建筑材料的用量日益增大（如混凝土、砖、砌块、砂浆等） ，导致地球原生资源（矿石、粘土、河砂等）逐渐减少；二是产生愈来愈多的建筑垃圾，侵占空间，造成污染，恶化人居生存环境。我国建筑垃圾产量一般为城市垃圾总量的 30%40%,每年产生量达 40005000 万吨.。特别是近几年来，各大城市加快了城市改造步伐，每年都要进行大量的旧建筑拆迁工作，因此上述问题就显得更为严重和突出。如不尽快解决建筑垃圾的处理问题，必定后患无穷。建筑垃圾的组分中，绝大多数是可以作为再生资源重新利用的。特别是占建筑垃圾总量 70%80%的废旧混凝土、砖块、碎石、渣土、废旧砂浆等无机物质，经过适当的技术手段，完全可以制成再生建筑材料，应用到建筑工程中。这样既可以节省地球原生资源，又可以减少建筑垃圾对人类造成的危害，改善人居环境。国内外关于建筑垃圾再生资源利用的研究成果，主要集中在利用建筑垃圾作为骨料制作再生混凝土方面。而利用建筑垃圾直接制作墙体材料的研究成果相对较少，特别是关于建筑垃圾微粉（粒径在毫米级以下）资源化的再生利用研究，国内外均处于刚刚起步阶段。根据日本等国学者的研究结果，固体物质被粉碎成微粉状态时，会产生机械化学效应，物质的某些物理性质（如比表面积、溶解性、溶解速度、和易性等）将会得到改善，有助于与其他物质结合与密实，可以开发出强度高和节能性好的新型建筑材料，如砌块、隔墙板等。为实现将建筑垃圾碎块变成粉末，需要使用输送、选分、破碎、粉磨等多种机械设备。 “建筑垃圾微粉资源化技术装备设计”课题组分为 12 个子题目，共同完成其中大部分机械设备的设计。 本人的设计题目是 TB250 型斗式提升机，该设备在“建筑垃圾微粉化”的工艺过程中所起的作用是物料的垂直运输方面。TB250 链斗式提升机的设计21.1 方案比较方案比较本次设计的中心题目是建筑垃圾微粉资源化，本人负责提升机的设计，可供选择的提升机及其特点如下。斗式提升机（简称为斗提机）用于竖直或大倾角（70）线路上输送粉状、颗粒粒状物料。一般情况下多采用垂直的斗提机，当垂直的斗提机不能满足特殊工艺要求时采用倾斜的。由于倾斜式斗提机的牵引构件在垂度过大时需要增设支撑的装置，而使结构复杂，因此一般很少用。斗式提升机用固接着一系列料斗的牵引件（胶带或链条）环绕它的上驱动滚筒或链轮，与下张紧滚筒或链轮构成具有上升分支和下降分支的闭合环路。斗式提升机的驱动装置装在上部，使牵引件获得张力；张紧装置装在底部，使牵引件获得必要的初张力。物料从底部装载，上部卸载。除驱动装置外，其余部件均装在封闭的罩壳内。斗式提升机的突出优点是在提升高度确定后输送线路最短占地少，横断面小，结构紧凑，有罩壳封闭，不扬灰尘，有利环保。但是，斗式提升机输送物料品种受限制，对过载敏感，供料要求均匀，使用链条较使用胶带易于磨损。斗式提升机可用于运送粒状，和块状物料，在建筑材料、耐火材料、矿山运输及粮食加工等行业获得广泛应用。斗式提升机的输送能力一般在 300m/h 以；提升高度一般在 40m 以下，最大可达 350m。由于斗式提升机的单机输送能力和提升高度大，因而常用作工业企业物流机械化系统中的重要提升机械。1.1.1 斗式提升机的分类斗式提升机的分类（1）按安装的方式不同分为垂直式、倾斜式。（2）按卸载方式的不同分为离心式、离心重力式、重力式。（3）按装载方式的不同可分为掏取式和流入式。（4）按牵引件的不同可分为带式和链式。（5）按卸载位置不同可分为外斗式斗提机和内斗式斗提机。 斗式提升机应用最广的是带式（TD） 、圆环链式（TH）和板式套筒滚子链式（TB）三种型式。TD 型带式斗提机，采用离心式卸载方式或混合式卸载方式，适用于输送堆积密度小于 1.5t/m的粉状、粒状、小块状的无磨琢性物料，物料温度不超过 60；当物料温度在 60-200时，应采用耐热橡胶带。TB250 链斗式提升机的设计3TH 型圆环链斗提机，采用混合式或重力式卸载方式，用于输送堆积密度小于1.5t/m的粉状、粒状、小块状的无磨琢性、半磨琢性物料，温度不超过 250。TB 型板式套筒滚子链斗提机，用于输送堆积密度小于 2t/m的中、大块磨琢性物料，温度不超过 250。随着工业企业物流机械化技术的发展，在总体布置中占地很小的斗式提升机具有广阔的应用前景。采用增加输送速度和加大料斗宽度的方法，可使输送能力增至1350m/h，胶带速度可至 5m/s，链条速度也可达 1.4 m/s，斗宽可达 1500mm，也可采用双排料斗。由于使用钢绳芯胶带和使用小斗式斗提机向主提升机供料，使斗式提升机的提升高度可达 350m。为保证斗式提升机运转正常，可采用多种监控设备。斗式提升机的装载分为注入式、挖取式及混合式三种。散状物料通过装载槽装入斗式提升机的底部。大块物料的装载常对斗产生冲击和阻塞，不宜使用斗式提升机。注入式装载：料斗在牵引件上密集布置的斗式提升机多采用注入式装料。为减轻注入时的冲击，避免物料从料斗弹出，散料应以微小的速度均匀地落入迎面而来的料斗中，以形成比较稳定的连续物流。如不能保证均匀供料，需加装给料器，如往复式给料器。装料口的下边位置要有一定的高度。注入式装载的斗式提升机运行速度比较低，一般不超过 1 m/s，适用于输送块度较大和磨琢性的物料。挖取式装载：料斗在牵引件上布置稀疏的斗式提升机多采用挖取式装料。挖取时，斗式提升机底部阻力显著增大。采用挖取式装料的带式斗提机的底部应设置与料斗运转轨迹相配合的挖取槽底。在装料处的料斗群旁用侧挡板罩住，可防止物料跑出。完全采用挖取方式装料的只能用于输送粉状及小颗粒流动性良好的物料的场合，料斗运行速度在 2 m/s 以下。混合式装载：料斗在牵引件上布置稀疏时，注入在两料斗之间的物料将跌落并集结于斗提机的底部。该部分物料将被料斗挖取，于是形成兼有注入与挖取的混合式装载方式。斗式提升机的卸载方式有离心式、重力式和混合式三种。重力式卸载：料斗内物料颗粒向料斗的内边移动，物料颗粒受重力影响卸出，故称重力式卸载。重力式卸载一般用链条作牵引件，也可用橡胶带。在输送灼热物料时，应采用耐热橡胶带。在满足重力式卸载的条件下，料斗在牵引件上可密集布置或稀疏布置，用于堆积密度大、有磨琢性的物料。选用速度较低，一般取 0.40.8m/s。TB250 链斗式提升机的设计4离心式卸载：料斗内物料向料斗外边移动，物料受离心力的影响而抛出，故称离心式卸载。离心式卸载多用胶带作牵引件，料斗多为稀疏布置，也可密集布置，用于流动性良好的粉末状、小颗粒物料，速度可取 13.5m/s。混合式卸载：颗粒所受重力值和离心力值差异很小，料斗内物料一部分沿料斗外边卸出，一部分沿料斗内边卸出，故称混合式卸载。多用链条作牵引件，料斗稀疏布置，用于流动性不好的粉末状或含水物料。速度介于上述两种之间，可取 0.61.6m/s。斗式提升机上升（有载）分支和下降（无载）分支的布置可表达其卸载特点。高速斗式提升机的上升与下降分支牵引件平行，低速斗式提升机两分支可以变窄，或牵引件具有弯折段。斗式提升机分支也可以倾斜布置，此时有载分支应有支承。特殊结构型式的低速斗式提升机可在两分支中卸载（即内斗式提升机） 。重力卸载时，散料由前料斗斗背的导槽间卸出。1.1.2 斗式提升机的构造：斗式提升机的构造：（1）料斗：常用料斗有浅斗、深斗及带挡斗边之分。浅斗适应潮湿和流动性良好的物料；深斗适应干燥和流动性好的物料；侧面有挡边、背面有导槽的料斗适应沉重的块状和脆性物料。具体型式有浅斗、圆弧斗、中深斗、角斗及梯形斗等。卸载时，物料在料斗中的表面按对数螺线分布。设计离心卸载的料斗时，可将料斗外边的直线线段改用所运物料的对数螺线线段，以保证物料全部卸完。（2）主要部件：由电动机、减速器、逆止器或制动器及联轴器组成驱动装置。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力偶合器或粉末联轴器，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，出现故障时装拆方便。滚筒与链的外缘采用可换外罩块，检修时不需拆卸主轴即可更换。张紧装置有螺杆式、弹簧式和重锤式三种。带式斗提机的张紧滚筒也可制成鼠笼式罩壳，以防止散料粘集于滚筒上。斗式提升机可采用整体罩壳，也可上升分支、下降分支分别设置罩壳。后者可防止两分支上下运动时在罩壳内空气扰动，避免粉尘爆炸。在罩壳上可设置吸尘装置联接法兰和窥孔。高速斗式提升机应注意头部抛料罩壳的设计。掏取式和混合式卸料的斗式提升机应在底部设有料位指示器，以便在物料堆积高TB250 链斗式提升机的设计5时自动报警。胶带可设防滑、防偏监控设备及运行速度监测器，保证斗式提升机运行正常。第二章第二章 斗式提升机的设计计算斗式提升机的设计计算由于本次设计所需的提升机提升的物料是磨琢性、流动性不好的较大块物料，结合以上几点及指导老师的建议，选取 TB 型板式套筒滚子链斗提机作为本次设计的提升机械。查机械工程手册第二版第十三卷得 TB 型板式套筒滚子链斗提机相关原始数据如下表所示。本次设计所需的提升机提升高度 20m，输送能力 35t/h，所以选 TB250 型板式套筒滚子链斗提机作为本次设计的提升机械。表 2-1提升机型号TB250TB315TB400TB500TB630TB800TB1000料斗型式J T输送量（m/h）16-2532-4650-7584-120135-190216-310340-480斗宽（mm）2503154005006308001000斗容（dm）361225 50100200料斗斗距（mm）200250320400500630节距（mm）100125160200250315条数12链条单条破断载荷（KN）112/160160/224224/315315/450450/630630/900齿数12链轮节圆直径（mm）386.37482.96618.19772.74965.921217.06料斗运行速度（m/s）0.5主轴转速（r/min）24.7119.7815.4513.369.897.852.1 输送能力的计算输送能力的计算Q=3.6i0v/0.2 2-1TB250 链斗式提升机的设计6=3.630.50.71.5/0.2 =46.02 t/hQ输送能力（t/h） ；i0料斗容积（dm） ，其值见上表；v料斗运行速度（m/s） ，其值见上表；填充系数，查运输机械手册第二册表 8-1-1 得 =0.7；物料容重（t/m） ，此处为 1.5t/m。Q实= Q/K =46.02/1.2=38.35t/h 35t/hK 供料不均匀系数，此处 K=1.2。能满足要求。 2.2 料斗的设计及装载卸载方式的选择料斗的设计及装载卸载方式的选择角斗的结构型式如下图 2-2： 图 2-2amamax=2.540=100 mm取 a=130 mm。a料斗口尺寸（毫米） 。amax 被输送物料的最大块度的平均尺寸（毫米） 。此处 amax=40 mm。TB250 链斗式提升机的设计7m系数。查运输机械手册第二版第十三卷表 8-1-2 得 m=2.5。由上表得斗宽 250 mm，斗容 3md，得 h2=138 mm，再由构造设计得 h1=190 mm ，j=100 mm,g=20 mm,由于根据破断载荷选 M112K1 型链条，所以 f=110 mm。当料斗由直线提升运动变为旋转运动（料斗刚绕入驱动轮）后，料斗内的任一质点同时受到重力和离心力的作用。这两个力的合力的大小和方向都随着料斗的回转而改变。但是，不管料斗在任何一个位置上，如果将合力的作用线延长，则始终与斗提机中心线相交于同一点 P，这个点称为极点。极点到回转中心的距离 h 称为极距。极距h 按下式计算：h=895/n =895/24.71=1.47mr1=0.323mh极距（米） ；n驱动轮转速（转/分） 。料斗所受重力大于离心力，所以采用重力式卸载方式卸载。如果 r2hr1，则料斗所受重力和离心力相差无几，采用混合式卸载方式卸载；如果则料斗所受离心力大于重力，采用离心式卸载方式卸载。r1料斗边缘至回转中心的距离（毫米） ；r2齿顶圆半径（毫米） 。图 2-3TB250 链斗式提升机的设计82.3 运行阻力和驱动功率的计算运行阻力和驱动功率的计算图 2-4如图所示，其计算方法按连续输送机逐点张力计算法进行计算：S2=S1+q0L（cos-sin） 2-2=200-20X36=-340 公斤S2尾轮趋入点处张力（公斤） ；S1初张力。此处取 S1=200 公斤；q0每米长度上牵引件和料斗的重量（公斤/米） 。此处 q0=36 公斤；L斗提机的倾斜长度（米） ；此处 L=H=20 米；阻力系数。对滚子链取 =0.2；斗提机对水平面的倾角（度） ，此处 =90。S3=S2+0.1S2+Cq 2-3=-340+0.1（-340）+222=-330 公斤S3尾轮奔离点张力（公斤） ；C掏取系数之阻力。查运输机械手册第二册表 8-1-3 得 C=2；q每米长度上的物料重量（公斤/米） ，算得 q=27 公斤。S4=S3+（q0+q）L（cos+sin） 2-4=-320+（36+22）20TB250 链斗式提升机的设计9=540 公斤S4驱动轮趋入点张力（公斤） 。链条式提升机驱动轮处的阻力：W4-1=2.1S4df1/D1+(2.1S4+q2)d1f2/D1 2-5=2.1540150.4/386+（2.1540+43.12）0.2/386=18.23 公斤。P= S4- S1+ W4-1 =540-200+18.23=358.23 公斤斗提机的轴功率：N0=PV/102 2-6=358.230.5/102=1.76KW斗提机的电动机功率 N=K1 N0/=1.21.76/0.85=2.47KWK1功率备用系数，此处取 K1=1.2；传动效率，此处取 =0.85。以上公式出自运输机械手册第二册。2.4 电动机的选择与固定电动机的选择与固定 由电动机的功率 N=2.47KW，同时为了是结构更加紧凑，节省空间，减小占地面积，故选择直连式电动机，即电动机与减速器连在一起，再由原始资料表中知主轴转速为 24.71r/min，查机械设计手册第四版第五卷选 YCJ200 齿轮减速器三相异步电动机，输出功率为 3KW，输出转速为 24 r/min，可以满足要求。在电动机的底部放置一由热轧工字型钢和热轧钢板焊接而成的支架，具体尺寸见图纸。TB250 链斗式提升机的设计102.5 轴的设计轴的设计图 2-5（1）选择轴的材料 选用 45#钢，渗碳处理。（2）估算轴危险截面直径将轴看成两端铰接的梁，则轴上的受力情况如下图：图 2-6由上图不难看出在与链轮配合处的轴段所受弯矩最大，其值：Mmax=FrL/2 2-7 =P1L/4 =18096627/4 =2822976N.mm =2822N.mP1物料、牵引件及料斗等重力的合力（N） ，经计算得 P1=18096N Fr轴承的支反力（N） ，经分析等于 P1/2=9048N； L两受力点间的距离（mm） ，由构造设计得 L=627mm。扭矩按毂的中点计算，所以 T=P（d2/2+t1/2） 2-TB250 链斗式提升机的设计118 =3582.3（75/2+4.3/2） =142038.8N.mm =142N.mP斗提机的圆周力（N） ； t1毂深，查机械设计课程设计表 4.5-1 得 t1=4.3mm剪力图、弯矩图及扭矩图如下：图 2-7此轴为转轴，按弯扭合成计算与联轴器配合段轴径：因为此轴既受弯矩又受扭矩由公式知： 2-93122)(68.21PTMdM弯矩（计算得 2822N.m）TB250 链斗式提升机的设计12T扭矩（计算得 142N.m）校正系数（扭应力不变时取 0.65）轴的许用弯曲应力（查表得 170M）P1aPd =67.55 mm此处开有键槽，轴径增大 5=67.55(1+0.05)=70.92mm,d（3）精确强度校核计算 轴强度的精确校核是在轴的结构及其尺寸确定后进行的，通常采用安全系数校核法。轴的安全系数校核计算包括两个方面：疲劳强度安全系数和静强度安全系数校核。 疲劳强度安全系数校核疲劳强度安全系数校核的目的是校核轴对疲劳破坏的抵抗能力，它是在经过轴的初步计算和结构设计后，根据其实际尺寸，承受的弯矩、转矩图，考虑应力集中，表面状态，尺寸影响等因素及轴材料的疲劳极限，计算轴的危险截面处的安全系数值是否满足许用安全系数值。S=22SSSSPS许用安全系数 Sp表 2-8条件Sp材料的力学性能符合标准规定（或有实验数据） ，加工质量能满足设计要求。载荷确定精确，应力计算准确载荷确定不够精确，应力计算较近似载荷确定不精确，应力计算较粗略和轴径较大（d200mm）脆性材料制造的轴1.31.51.51.81.82.52.53TB250 链斗式提升机的设计13a）S -只考虑弯矩作用时的安全系数S = 2-10mak1对称循环应力下的材料弯曲疲劳极限，=210MPa；11弯曲时的有效应力集中系数，=1.76；KK表面质量系数（=1.9，渗碳处理） ；弯曲时的尺寸影响系数，=0.81；-材料拉伸的平均应力折算系数；弯曲应力的应力幅，=14.23 （ ，aa3cmZMamaxZ =- , b=20,t=12,）p163ddtdbt22弯曲应力的平均应力，0MPa（对称循环 ）m所以： S =1.54 mak1b）-只考虑扭矩作用时的安全系数SS = 2-11maK1对称循环应力下的材料扭转疲劳极限，=140MPa11K 扭转时的有效应力集中系数,K =1.54TB250 链斗式提升机的设计14扭转时的尺寸影响系数, =0.76-扭转的平均应力折算系数扭转应力的应力幅，=51.44MPa（，aaPaZT22maxZ =- , b=20,t=12,） ； p163ddtdbt22扭转应力的平均应力，0MPa（对称循环 ）m 所以：S =2.55maK1综合 2-10、2-11 得：S=1.33 22SSSSS(载荷确定精确，应力计算准确 S -按疲劳强度计算的许 用安全系数，见上PSP表)； 所以疲劳强度满足条件 静强度安全系数校核 本方法的目的是校验轴对塑性变形的抵抗能力，即校核危险截面安全系数。 =SS22SSSSSSSSSPS 静强度的许用安全系数 SSP表 2-9bS0.450.550.550.70.70.9铸造轴SSP1.21.51.41.81.72.21.62.5 a）只考虑弯曲时的安全系数TB250 链斗式提升机的设计15S= 2-12SZMSmax材料的拉伸屈服点 =300 MPassZ轴危险截面的抗弯截面系数，14.23cm3M轴危险截面上的最大弯矩 2822N mmax 所以：S=2.2SZMSmaxb）只考虑扭转时的安全系数S= 2-13SpSZTmax-材料的扭转屈服点，一般=0.60sssZ -轴危险截面的抗扭截面模数，Z =6.065PPT-轴危险截面上的最大扭矩，142N mmax 所以： S=3.SpSZTmax 综合 2-11、2-12 得：=3.5 S=（1.72.2）SS22SSSSSSSSSP所以满足静强度条件轴的刚度校核由于轴短，所以无须进行刚度校核（4）轴伸处外伸轴径（轴在此处仅受扭矩的作用）dTB250 链斗式提升机的设计16=17.2 2-14d3PIT=53.32mm根据取整原则=55mm。d2.6 链轮的设计链轮的设计链轮分度圆直径 d=p/sin(180/z) 2-15=pK=1003.8637=386.37mm 取 d=386mm。K分度圆直径系数，查机械设计书册第四版第二卷表 8-2-26 得K=3.8637。 p链条节距，查机械设计书册第四版第二卷表 8-2-18 得 p=100 mm。 Z链轮齿数，由上表得 Z=12。 齿根圆直径 dfmax=d-d1=386-60=326mmd1滚子外径，查机械设计书册第四版第二卷表 8-2-18 得 d1=60 mm。齿顶圆直径 da= d-d1=386+60=446mm齿测凸缘直径 dgmax=2ds=275=150mmds轴孔直径（毫米） ，此处 ds=75mm。 弦齿高 ha=da-dcos(p/z) 2-16=446-3860.95 =80mmTB250 链斗式提升机的设计17齿沟中心分离量 Smin=0.08d1=0.0860=4.8mm齿沟圆弧半径 ri=d1/2=60/2=30mm齿沟角 max=140-90/z=140-7.5=132.5min=120-90/z =120-7.5=112.5取 =122.5。齿宽 bfmax=0.9b1-1=0.931-1=26.9mmbfmin=0.87b1-1.7=0.87X31-1.7=25.27mm取 bf=26mm。b1内链节内宽，查机械设计书册第四版第二卷表 8-2-18 续表得b1=31mm。倒角半径 rx=1.6b1=1.631=49.6mm倒角宽 ba=0.16b1=0.1631=4.96mm齿根宽 bgmin=0.25bf=0.25266TB250 链斗式提升机的设计18=6.5mm齿侧凸缘圆角半径 ra=0.15h2=0.1541=6.15mmh2链板高度，查机械设计书册第四版第二卷表 8-2-18 续表得 h2=41mm此部分公式出自机械设计书册第四版第二卷。有效圆周力 Fe=1000p/V 2-17=10002.97/0.5=5.94KNP传递的功率（千瓦） ，此处 P=2.97KW；V链速（米/秒） ，此处 V=0.5m/s；离心力引起的拉力 Fc=qv=100.5=2.5N悬垂拉力 Ff在 Ff和 Ff中取大者Ff=Kfqa/10 2-18=51015/10=2.5NFf=（Kfqa+sin）/10 2-19=2.8N所以 Ff= Ff=2.8N紧边拉力 F1=Fe+Fc+Ff=5940+2.5+2.8=5945.3N20+0.386+20.13=20.646m。所以选壳体高度H=21m。壳体长度 L 应大于链轮节圆直径和二倍料斗边缘至料斗内边的距离 a 二者之和，即 L0.386+2X0.13=0.646m，所以选 L=0.884m。壳体宽度 B 应大于料斗的宽度b，即 B0.25m 所以选 B=0.45m。具体尺寸见图纸。运行速度为 24.71r/min，查机械设计手册第四版第五卷选 YCJ200 齿轮减速器三相异步电动机，输出功率为 3KW，输出转速为 24 r/min，可以满足要求。在电动机的底部放置一由热轧工字型钢和热轧钢板焊接而成的支架，具体尺寸见图纸。2.8 选择减速器和驱动链轮轴联接的联轴器选择减速器和驱动链轮轴联接的联轴器齿轮减速器三相异步电动机输出轴径 42，驱动链轮轴径 55。首先选择合适的类型，然后再根据轴径，联轴器所需要传递的计算转矩 Tc 及转速确定联轴器的型号和结构尺寸。所以选取：ZLL3 型-带制动轮联轴器 Y42112/ZJ55112(JB/ZQ 4375-1997)，其质量为 28.094kg。2.9 轴承轴承座的选取与固定轴承轴承座的选取与固定C=fhfmfdFr/fnfT 2-20=2.711.519.048/1.111=33.13KNC当量动载荷（KN） ；fh寿命因数；fm力矩载荷因数；fd冲击载荷因数；fn速度因数；fT温度因数；查机械设计手册第四版第二卷表 7-2-8表 7-2-11 得fh=2.71，fm=1.5，fd=1，fn=1.110，fT=1Fr径向载荷（KN） ；C0=S0P0 2-21TB250 链斗式提升机的设计20=19.048=9.048KNC0基本额定静载荷计算值（KN）S0安全系数，查机械设计手册第四版第二卷表 7-2-16 得 S0=1P0当量静载荷（KN） ，查机械设计手册第四版第二卷表 7-2-14 得 P0= Fr=9.048KN。结合此段轴的轴径查机械设计手册第四版第二卷表 7-2-14 得 UCP213 型带立式座外球面球轴承 Cr =50.8KN，Cor=49.5KN，能满足要求，故上部传动轴的轴承选UCP213 型带立式座外球面球轴承。此部分公式出自机械设计手册第四版第二卷。下部从动轴的轴承要根据张紧装置要求选择，所以在张紧装置的设计时选出。2.10 斗式提升机弹簧式拉紧装置设计斗式提升机弹簧式拉紧装置设计本斗提机采用弹簧式张紧方式张紧。选用的弹簧计算方法如下：（1）定运行状态下牵引件最大静张力Smax=1.15H（q+K1q0） 2-22=1.1515（220+2001.25）=7762.5NH斗提机的提升高度，即上下两链轮中心距（米） ，此处 H=15m； q单位长度上提升物料的重力（KN） ，算得 q=220N； K1运行阻力系数查杂志起重运输机械1996 年第 6 期文章斗式提升机弹簧式拉紧装置附表得 K1=1.25； q0单位长度上牵引件重力（N） ，算得 q0=200N。（2）弹簧材料考虑工作环境及条件，一般选用 60Si2Mn。（3）弹簧尺寸d 2-23/43maxCkKS14.7mm 取 d=16mmTB250 链斗式提升机的设计21d弹簧丝直径（米） ；K3温度系数，查机械设计师手册下册表 27-3 得 K3=1.3； K4拉压弹簧的曲度系数，查机械设计师手册下册表 27-3，得 K4=1.275；C直径系数，查机械设计师手册下册表 27-10 得 C=6；材料许用应力，查机械设计师手册下册表 27-4 得=590Mpa。 n=Gd/（8PC） 2-24G剪切弹性模量；P弹簧张力变化，算得 P=5212N； 弹簧中径 D2=cd=616=96mmc旋绕比，此处 c=6。 弹簧节距 P=d=16mm 自由高度 H=Pn+2d=279mm弹簧螺旋角：=1/tg（P/D2） 2-25=8此部分公式出自杂志起重运输机械1996 年第 6 期文章斗式提升机弹簧式拉紧装置。为了便于安装张紧滑块，同时结合此段轴的轴径，下部选择 UCK213 型带偏心滑块座外球面球轴承。2.11 键的选取与校核键的选取与校核由于该键位于与联轴器配合处的轴段，轴径 d=55mm 所以选择 1610 圆头平键，L=40mm。 所以 k=0.5hTB250 链斗式提升机的设计22=0.510 =5mml=L-b=40-16=24mm所以 =2T10/kld 2-26=23582.327.5/52455=29.85Mpa =50Mpa由于该键位于与链轮配合处轴段，轴径 d=75mm，所以选择 2012 圆头平键，L=80mm。所以 k=0.5h=0.512=6mm l= L-b =80-20 =60mm=2T10/kld 2-27=2142038.8/66075=10.52Mpa=50MpaT键传递的转矩（T=FXd/2） ，单位为 Nm； k键与轮毂槽的接触高度，单位为 mm； h键的高度，单位为 mm； L键的公称长度，单位为 mm；b键的宽度，单位为 mm；d轴的直径，单位为 mm；键、轴及轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，单位为 Mpa。TB250 链斗式提升机的设计23第三章第三章 斗式提升机的安装斗式提升机的安装斗式提升机是水泥厂的主要垂直输送设备，其特点是提升量大，提升高度高，一般提升高度为 2040m，能耗低，操作维修简单，使用寿命长，占地面积小，运行时密封性能好。料斗由链条或胶带代动在机壳内循环运行。料斗向上回转时，物料由出料口排出，斗式提升机按料斗联结型式，可分为胶带式、环链式、板链式和钩头重力式四种。目前国内外大型水泥厂中，多采用板链式的斗式提升机，可承受较大的物料运输量。3.1 基础划线基础划线根据图纸上设备的位置，并参照与之相联设备的距离，划出提升机机座的纵横中心线。然后在地脚螺栓孔处，采用座浆法安放平垫铁，使各组垫铁的标高误差不得大于 1mm，水平度误差不得大于 0.1/1000。3.2 机壳安装机壳安装机壳是用 25mm 钢板焊成矩形箱体，为加强机壳刚度，在矩形的宽幅面上轧成23 道凸筋，每节长约 22.5m，上下两端用角钢焊成法兰接口。在机座一节及中部一节，宽幅面有可卸侧板，安装后用螺栓将可卸侧板拧紧。机壳安装一般有三种方法：3.2.1 吊装法吊装法斗式提升机在车间外安装时，安装现场又有充分的场地，可采用机壳整体吊装方法。吊装后，再安装机头。将机座搭在基础的一侧，用枕木将场地垫平，在枕木上组对机壳，然后车间上面挂一套或两套滑轮，将壳体搬起。也可用吊车整体吊起。机壳立起后及时找正，随后把机壳与起吊前准备好的附在车间结构物上的支持焊在一起。再将上顶机头吊装在机壳上。TB250 链斗式提升机的设计24在采用整体吊装法时，要验算机壳在搬起时的刚度。刚度不够时，要采用加固措施，以免机壳产生永久变形。3.2.2 倒装法倒装法车间内的提升机，多采用倒装法进行安装。首先检查车间上部结构，核对提升机中间点有否吊装环。没有吊装环，如果采用结构挂滑轮时，要计算结构的强度，能否承受全部机壳重量，若不能承受，则采用两木搭，挂滑轮组吊装。将机座吊在地坑内，精找后，在地坑上搭设平台，再将最上段节的机壳上口法兰，用螺栓固定一槽钢，槽钢吊环上安装滑车，将这节吊起。然后把第二节机壳推到平台上，把第一节和第二节机壳用螺栓连接好，再将第一、二节机壳吊起，推进第三节、第四节直至最后一节与机座联接。全部吊起后，再进行精找。将机头组件从车间外用吊车吊进车间与机壳联接。3.2.3 正装法正装法首先把楼板间各层所需要的机壳数量，从吊装孔内或车间外用吊车或卷扬机吊在个楼板地坪上，按着安装顺序排好待装。将机座吊在地坑内，按基础划线，使机座就位。然后从机座开始向上一节一节的安装，直至把所有的机壳安装完毕，进行找正，再安装机头。斗式提升机安装质量要求有较好的密封性。因此，在两节机壳法兰接口处，要垫橡胶石棉垫。在引进的斗式提升机接口处，除要求垫橡胶石棉垫外，还要求涂一层密封剂，以保证斗提机的密封性能。斗式提生机的安装精度，关键是机座的安装精确度，它影响着整体精度。机座安装时，将其壳体的中心线与基础的中心线重合，使其两对应边到中心线的距离相等，用框式水平仪和平尺找准水平，然后用地脚螺栓固定。斗式提升机机头吊装好之后，要进行精找。对机壳进行整体垂直度检查，检查时，在机壳外侧吊三个线坠。全高的垂直度允许误差，不超过 1/1000。在接口法兰盘处测量。使机壳每个法兰横断面处 a、b、c 的允许误差，不大于6mm。机壳横断面发生扭曲，可用千斤顶进行调整。3.3 传动链轮和改向链轮的安装传动链轮和改向链轮的安装在机头机壳有两个传动的链轮或滚筒，由机壳外轴承座支承。链轮轴一端用弹性联轴节与减速机，电动机联接。机头的链轮与轴一般是在制造厂装配成组件运到安装TB250 链斗式提升机的设计25现场。电动机与减速机用三角皮带传动。在减速机三角皮带轮内部装有逆止结构，当带料运行时，由于某种原因突然停止运行，逆止结构可制止提升机反转。机座在壳体内亦有两个改向链轮，链轮轴承呈方块形，沿机壳外的滑道，用丝顶调整链轮上下行走，即可调整链条的松紧度。在机座处并设有检查口，运行时用盖密封。待壳体检查合格后，安装传动链轮和改向链轮于各自的轴承上。进行链轮的定位测量，在传动链轮侧面等距离处，吊两个线坠至从动链轮下部，使a=a，b=b，c=c，d=d，其误差不大于 2mm。再用框式水平仪测量传动链轮轴和改向链轮轴的水平度，传动链轮轴的允许误差，不超过 D/1000，改向链轮轴的允许误差，不超过 D/500（D 和 D分别为传动与改向链轮外径） 。如果误差不符合要求时，可在传动链轮轴承处加垫铁和调整位置。3.4 链条及链斗的安装链条及链斗的安装当传动链轮和改相链轮精找后，即可进行链条和链斗的安装。链条和链斗的安装一般是从机壳活动侧板开始的。组对链条前，先将滑轮挂在传动链轮上方，穿上钢丝绳，用卷扬机提升。在两条链条跨距间用槽钢横担相连。横担两端用螺栓与链条固定。当链条搭在传动链轮上时，要用铁棍将链条固定，这时改换吊装位置，将卷扬机和钢丝绳放在改向链轮另一侧，由上向下牵引，再继续安装。当链条全部吊装完毕，链条两端要用钢丝栓牢，并用倒练把链条联结起来。多用于小型斗式提升机的安装，因其质量轻，高度低。另一种是组合安装。将链斗事先安装在链条上，一次吊装。这种方法多用于大型斗式提升机的安装，因为大型斗式提升机链斗宽，重量大，高度高。安装链斗时，定要注意斗子的卸料方向，绝对不能安错。另一方面一定要注意由于自重而坠落，发生危险。3.5 上机壳盖子的安装上机壳盖子的安装各部位检查均已合乎要求后，便进行上机壳安装。要在接合处加上密封垫，拧紧联接螺栓，使其严密，防止漏灰。3.6 传动装置安装传动装置安装根据施工图要求，先安装减速机，然后安装电动机。要使减速机的输出轴的输出TB250 链斗式提升机的设计26轴中心与斗式提升机传动链轮轴中心在同一中心线上，其误差不得大于 0.1mm。3.7 固定架的安装固定架的安装斗式提升机在安装完毕后，在每层楼板处安装固定架，使提升机保持稳定。安装固定架时，一定注意，绝对不能将斗式提升机机壳与固定架焊接在一起，因为提升机在正常运行中会发热，使机壳温度升高。如果机壳与固定架焊死，温度上升时，会将提升机胀弯，或把固定架拉裂，这在施工中已多次发生。3.8 斗式提升机的调整试运转斗式提升机的调整试运转3.8.1 试运转前的检查试运转前的检查（1）检查传动链轮与链条的啮合情况；（2）各润滑点有无注油；（3）进行防逆装置的确认。3.8.2 试运转的要求试运转的要求（1）无负荷试运转 4h，不允许有刮壁、刮底现象；应不振动，无噪音。（2）各轴承每隔 20min 测温一次，温度一般不得超过 70C。（3）机壳接口处，检测门，检查孔严密不漏气。3.8.3 钩头重力斗式提升机的安装钩头重力斗式提升机的安装斗式提升机是用链轮和链条的咬合进行传动的，而钩头重力斗式提升机设计容易，制造简单，斗宽，产量高。但是，为了保证传动的平稳性，要求用选配链板的方法，保证斗子两边中心距的一致，这样就给安装工作带来了很多的麻烦，使安装施工复杂化。钩头重力斗式提升机的安装方法与斗式提升机的安装方法完全相同：不同点只是钩头重力斗式提升机在安装前，要对链接头、销轴、链板的公差进行选配，要求每组链条左、右两装配后的长度要一致。钩头重力斗式提升机的链板，有两种规格，一种较短的链板是用来装配用的主要链板，另一种较长的链板是链与斗的供调节张紧装置用的链板，此种长链板一般有八块，在短的链板之间穿插安装。钩头重力斗式提升机，在国内还属于实验阶段。TB250 链斗式提升机的设计27第四章第四章 斗式提升机运行中的事故分析与处理斗式提升机运行中的事故
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