斗式提升機結(jié)構(gòu)設(shè)計

1 摘 要 斗式提升機是一種被普通采用的垂直或者傾斜式的輸送設(shè)備 常用于運送各種散狀和 碎塊物料 例如水泥 沙土 煤 糧食等 并廣泛地應(yīng)用于建材 機械 化工 輕工 農(nóng)業(yè) 糧食等各工業(yè)部門 斗式提升機的結(jié)構(gòu)特點是 被運送物料被裝入到與牽引件連 結(jié)在一起的料斗內(nèi) 牽引件繞過各傳動鏈輪 形成包括運送物料的有載分支和不運送物 料的無載分支的閉合環(huán)路 連續(xù)運動輸送物料 驅(qū)動裝置通過連軸器與頭輪相連 通過 連接傳動使斗式提升機獲得動力并驅(qū)使運轉(zhuǎn) 本次設(shè)計主要針對鏈?zhǔn)教嵘龣C的整體結(jié)構(gòu) 設(shè)計 驅(qū)動鏈輪的設(shè)計 電機 減速機 等主要零部件的選擇及驅(qū)動軸的設(shè)計校核 這些 也都是本次斗士提升機的的主體結(jié)構(gòu) 關(guān)鍵詞 斗式提升機 設(shè)計 驅(qū)動裝置 牽引件 1 目 錄 前 言 1 1 緒 論 2 1 1 斗式提升機的發(fā)展歷史 2 1 2 我國斗式提升機研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 2 1 3 斗式提升機的分類及特點 3 1 4 斗式提升機的工作原理及分析 4 1 5 斗式提升機的選型 7 1 6 斗式提升機的改進 7 2 本課題介紹及設(shè)計理論 9 2 1 概述 9 2 2 斗式提升機的工作原理 9 3 提升機主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計 14 3 1 設(shè)計環(huán)境及提升機類型選取 14 3 2 提升功率的確定 14 3 3 傳動帶的設(shè)計計算 15 3 4 減速器的選擇 16 3 5 驅(qū)動軸設(shè)計及附件的選擇 17 3 6 張緊機構(gòu)的設(shè)計 21 4 個人總結(jié) 23 致 謝 24 參考文獻 25 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 1 前 言 斗式提升機廣泛用于垂直輸送各種散狀物料 國內(nèi)斗士提升機的設(shè)計制造技術(shù)是 50 年代由前蘇聯(lián)引進的 直到 80 年代幾乎沒有大的發(fā)展 自 80 年代以后 隨著國家改革開放 和經(jīng)濟發(fā)展的需要 一些大型及重點工程項目從國外引進了一定數(shù)量的斗提機 從而促進了 國內(nèi)斗提機技術(shù)的發(fā)展 有關(guān)斗提機的部頒標(biāo)準(zhǔn) JB3926 85 及按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的 TD TH 及 TB 系列斗提機的相繼問世 使我國斗提機技術(shù)水平向前邁了一大步 但由于產(chǎn)品設(shè)計 原材料 加工工藝和制造水平等方面的原因 使產(chǎn)品在實際使用中技術(shù)性能 傳遞扭矩 壽命 可靠性和噪聲等與國際先進水平相比仍存在相當(dāng)大的差距 斗式提升機的特點 1 提升范圍廣 對物料的種類 特性及塊度要求少 不僅提升一般的粉狀 粒狀和 塊狀物料 而且可提升琢磨性狀的物料 物料溫度可達 250 C 2 驅(qū)動功率小 采取流入式喂料 重力誘導(dǎo)式卸料 且采取密集型布置的大容量料 斗輸送 鏈速低提升量大 幾乎無回料和挖料的現(xiàn)象 因此無產(chǎn)功率小 3 輸送能力大 提升范圍 15 800m3 h 4 使用壽命長能更有效的利用創(chuàng)造價值 5 密封性好 環(huán)境污染少 6 操作 維護 維修方便 易損件少 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 2 1 緒 論 1 1 斗式提升機的發(fā)展歷史 斗式提升機是利用均勻固結(jié)于無端牽引構(gòu)件上的一系列料斗 豎向提升物料的連續(xù) 輸送機械 適用于垂直輸送粉狀 粒狀 及小塊狀的磨吸性較小的散狀物料 如糧食 煤 水泥 碎礦石等 中國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車 是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸 送機的皺形 17 世紀(jì)中葉 斗式提升機開始應(yīng)用于架空索道輸送散狀物料 19 世紀(jì)中葉 各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機相繼出現(xiàn) 1868 年 在英國出現(xiàn)了帶式輸送機 1887 年 在美國 出現(xiàn)了螺旋輸送機 1905 年 在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機 1906 年 在英國和德國出現(xiàn) 了慣性輸送機 此后 輸送機受到機械制造 電機 化工和冶金工業(yè)技術(shù)進步的影響 不斷完善 逐步由完成車間內(nèi)部的輸送 發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部 企業(yè)之間甚至城市之 間的物料搬運 成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分 斗式提升機就 是輸送機的其中一種 1 2 我國斗式提升機研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1 2 1 我國斗式提升機研究現(xiàn)狀 我國斗式提升機的設(shè)計制造技術(shù)是在 50 年代由前蘇聯(lián)引進的 80 年代 幾乎沒有大 的發(fā)展 在此期間 雖各行業(yè)就使用中存在的一些問題也作過一些改進 如 Z1 型和鉤頭 鏈?zhǔn)蕉肥教嵘龣C的設(shè)計等工作 但大都因為某些原因未能得到推廣 自 80 年代以后 隨 著國家改革開放和經(jīng)濟發(fā)展的需要 一些大型及重點工程項目引 了一定數(shù)量的斗式提 升機的頒布 JB 3926 85 及按此要求設(shè)計的 TD THHE TB 系列的斗式提升機相繼問世 是我國斗式提升機技術(shù)水平先前邁了一步 但與國際先進水平相比仍存在相當(dāng)大的差距 尤其是板鏈?zhǔn)蕉肥教嵘龣C存在的差距更大一些 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展運輸機械行業(yè)在引進 吸收 消化了世界各國斗式提升機的最 新技術(shù) 并結(jié)合我國實際情況 使得新材料 新工藝 新產(chǎn)品不斷地出現(xiàn) 例如 由于 自動焊接技術(shù)的出現(xiàn) 箱形結(jié)構(gòu)的垂直輸送機越來越受到人們的歡迎 由于計算機技術(shù) 的推廣應(yīng)用 利用計算機進行輔助設(shè)計 CAD 和輔助制造 CAM 使輸送機的整體布 置更趨優(yōu)化 基本零件更加緊湊耐用 由于自控技術(shù)和數(shù)顯技術(shù)的廣泛普及 使運輸機 的控制和安全保護裝置大為改善 保證了作業(yè)的安全性和可靠性 現(xiàn)在許多企業(yè)能夠批 量生產(chǎn)各種類型的輸送機械 不僅滿足了國內(nèi)市場的需求 部分產(chǎn)品還打入了國際市場 1 2 2 提升機的發(fā)展趨勢 縱觀世界各國運輸機的發(fā)展現(xiàn)狀 對今后的動向可歸納如下 1 大型化 由于石油 化工 冶煉 制造 食品 啤酒 飲料 煙草 醫(yī)藥 家電等地工程規(guī) 模越來越大型化 所以運輸機運輸物品的重量也越來越大 如碼頭的集裝箱專用輸送機 的超大型結(jié)構(gòu)件達 1000t 目前世界上運輸機重量最大的是 3000t 的斗式輸送機 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 3 2 重視 三化 逐步采用國際標(biāo)準(zhǔn) 所謂 三化 是指運輸機的標(biāo)準(zhǔn)化 系列化和通用化 貫徹 三化 可以縮短設(shè)計 周期 保證產(chǎn)品制造質(zhì)量 便于管理和提高經(jīng)濟效益 世界上許多國家 不僅重視產(chǎn)品 的 三化 工作 而是非常注意采用國家標(biāo)準(zhǔn) 有的國家甚至廢除本國標(biāo)準(zhǔn)直接采用國 際標(biāo)準(zhǔn) 其目的是為了促進商品的國際交流 3 實現(xiàn)產(chǎn)品的機電一體化 機械產(chǎn)品需要更新?lián)Q代 在當(dāng)今計算機 自控技術(shù)和數(shù)顯技術(shù)大發(fā)展的年代里 更 新?lián)Q代的重要標(biāo)志是實現(xiàn)產(chǎn)品的機電一體化 在輸送機械上應(yīng)用計算機技術(shù) 可以提高 作業(yè)性能 4 人機工程學(xué)的應(yīng)用 輸送機械一般應(yīng)用在沉重和繁忙的 環(huán)境比較差得場合 為了減少人員的作業(yè)強度 保證持久旺盛的體力和注意力 應(yīng)該根據(jù)人機工程學(xué)的理論 設(shè)計導(dǎo)動裝置和人員輔助 裝置 改善振動與噪聲的影響 防止廢棄污染 使其符合健康規(guī)范的要求根據(jù)不同的輸 送要求 不同的輸送產(chǎn)品 選擇不同的最佳的工藝和運輸設(shè)備 以使最少 最合理的投 資 獲得最佳的使用效果 使設(shè)備發(fā)揮最大的效率 1 3 斗式提升機的分類及特點 1 3 1 斗式提升機的分類 斗式提升機作為一種常用的提升設(shè)備 在得到廣泛的應(yīng)用的同時 根據(jù)不同行業(yè)的 要求也有著非常清楚地分類 1 按照其傳動結(jié)構(gòu)分類 1 TD 系列斗式提升機 TD 系列斗式提升機是一種國家標(biāo)準(zhǔn)的斗式提升機 該系列斗式提升機和 D 系列斗式 提升機都是采用膠帶傳動來提升物料 兩者沒有本質(zhì)的區(qū)別 D 系列斗式提升機產(chǎn)品型號 叫老且規(guī)格少 TD 列類斗式提升機是在 D 系列斗式提升機的基礎(chǔ)上經(jīng)過產(chǎn)品改良而來的 其規(guī)格 TD100 TD160 TD250 TD315 TD400 TD500 TD630 D800 D1000 等型 號 其中 D160 D250 D315 等型號為普遍采用的型號 2 TH 系列斗式提升機 TH 系列斗式提升機是一種常用的提升設(shè)備 該系列斗式提升機采用鍛造環(huán)鏈作為傳 動部件 具有很強的機械強度 主要用于提升粉體和小顆粒及小塊狀物料 區(qū)別于 TD 系 列斗式提升機 其提升量更大 運轉(zhuǎn)效率更高 其常用于較大比重物料的提升 3 NE 系列斗式提升機 NE 系列斗式提升機是一種新型的斗式提升機 其采用板鏈傳動 區(qū)別于老型號 TB 系列板鏈斗式提升機 其命名方式采用提升量而非斗寬 如 NE150 是指提升量為 150 噸 每小時而不是斗寬 150 NE 系列斗式提升機有著很高的提升效率 根據(jù)提升速度不同還 分有 NSE 型號和高速板鏈斗式提升機 4 TB 系列斗式提升機 TB 系列斗式提升機是一種老型號的斗式提升機 其傳動部分采用板鏈傳動 現(xiàn)已經(jīng) 被相應(yīng)的 NE 系列斗式提升機傳品代替 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 4 5 TG 系列斗式提升機 TG 系列斗式提升機是一種加強型膠帶斗式提升機 其區(qū)別于 TD 系列斗式提升機 TG 系列斗式提升機采用鋼絲膠帶作為傳動帶 其具有更強的傳動能力 該系列斗式提升 機多被用于糧食的輸送上 又常稱為糧食專用斗式提升機 6 其它型號斗式提升機 常見的斗式提升機還有 HL 系列斗式提升機 GTD 系列斗式提升機 GTH 系列斗式 提升機等 其均為上型號的不同叫法和演變形式 2 按牽引件分類 斗式提升機的牽引構(gòu)件有環(huán)鏈 板鏈和膠帶等幾種 環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)和制造比較簡單 與料斗的連接也很牢固 輸送磨琢性大地的物料時 鏈條的磨損較小 但其自重較大 板鏈結(jié)構(gòu)比較牢固 自重較輕 適用于提升量較大的提升機 但鉸接接頭易被磨損 膠 帶的結(jié)構(gòu)比較簡單 但不適宜輸送磨琢性較大的物料 普通膠帶物料溫度不超過 60 C 鋼繩膠帶允許物料溫度達 80 C 耐熱膠帶允許物料溫度達 120 C 環(huán)鏈 板鏈輸送物料溫 度可達 250 C 斗式提升機最廣泛使用的是帶式 TD 環(huán)鏈?zhǔn)?TH 兩種型式 用于輸 送散裝水泥時大多采用深型料斗 如 TD 型帶式斗式提升機采用離心式卸料或混合式卸料 適用于堆積密度小于 1 5t m3 的粉狀 粒狀物料 TH 環(huán)鏈斗式提升機采用混合式或重力 式卸料用淺斗 3 按卸料方式分類 式提升機可分為 離心式卸料 重力式卸料和混合式卸料等三種形式 離心式卸料的 斗速較快 適用于輸送粉狀 粒狀 小塊狀等磨琢性小的物料 重力式卸料的斗速較慢 適用于輸送塊狀的 比重較大的 磨琢性大的物料 如石灰石 熟料等 1 3 2 斗式提升機的特點 1 提升范圍廣 對物料的種類 特性及塊度要求少 不僅提升一般粉狀 粒狀和塊 狀物料 而且可提升磨琢性狀的物料 物料溫度可達 250 C 2 驅(qū)動功率小 采取流入式喂料 重力誘導(dǎo)式卸料 且采用密集型布置的大容量料斗 輸送 鏈速低提升量大 幾乎無回料和挖料現(xiàn)象 因此無產(chǎn)功率小 所耗功率是鏈提升 機的 70 3 輸送能力大 提升量范圍 15 800m3 h 4 使用壽命長 本機的設(shè)計保證物料在喂料 提升和卸料中不會撒落 減少了機械磨 損 物料之間很少發(fā)生擠壓和碰撞現(xiàn)象 輸送鏈采用高強度耐磨鏈條 大大延長了鏈條 和鏈斗的使用壽命 正常使用下 輸送鏈?zhǔn)褂脡勖^ 5 年 5 密封性好 環(huán)境污染少 先進的設(shè)計原理 保證了整機的可靠性 6 操作 維護 維修方便 易損件少 7 機械尺寸小 機殼經(jīng)折邊和中間壓凸 再經(jīng)焊接 剛性好 外觀漂亮 1 4 斗式提升機的工作原理及分析 1 4 1 斗式提升機的輸送工作原理 料斗把物料從下面的儲藏中舀起 隨著輸送帶或鏈提升到頂部 繞過頂輪后向下翻 轉(zhuǎn) 斗式提升機將物料傾入接受槽內(nèi) 帶傳動的斗式提升機的傳動帶一般采用橡膠帶 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 5 裝在下或上面的傳動滾筒和上下面的改向滾筒上 鏈傳動的斗式提升機一般裝有兩條平 行的傳動鏈 上或下面有一對傳動鏈輪 下或上面是一對改向鏈輪 斗式提升機一般都 裝有機殼 以防止斗式提升機中粉塵飛揚 1 4 2 斗式提升機的主要部件 斗式提升機的主要構(gòu)件 驅(qū)動裝置 料斗 牽引構(gòu)件 殼體 改向輪 尾輪 張緊 裝置 導(dǎo)向裝置 加料口 入料口 和卸料口 出料口 其中比較重要的設(shè)計點有驅(qū)動 裝置 料斗 牽引構(gòu)件 1 驅(qū)動裝置 驅(qū)動裝置有電動機 減速器 逆止器或制動器及聯(lián)軸器組成 驅(qū)動主軸上裝有滾筒 或鏈輪 大提升高度的斗式提升機采用液壓力偶合器 小提升高度時采用彈性聯(lián)軸器 使用軸裝式減速器可省去聯(lián)軸器 簡化安裝工作 維修時方便 2 料斗 料斗通常分為淺斗 深斗和有導(dǎo)向槽的尖棱面斗 淺斗前壁斜度大深度小 適用于 運送潮濕的和流散性不良的物料 深斗前壁斜度小而深度大 適用于運送干燥的流散性 好的散粒物料 有導(dǎo)向側(cè)邊的夾角形料斗前面的的兩導(dǎo)向側(cè)邊即為后面料斗的卸載導(dǎo)槽 它適用于運送沉重的塊狀物料及有磨損性的物料 散裝水泥由于流動性好且干燥 用深 斗較合適 卸載時 物料在料斗中得表面按對數(shù)螺紋分布 設(shè)計離心卸料的料斗時往往 在料斗底部打若干個氣孔 使物料卸料時有較高的填充量 并且卸料時更安全 3 牽引構(gòu)件 牽引構(gòu)件為封閉的繞性構(gòu)件 多為環(huán)鏈 板鏈或膠帶 橡膠帶 用螺釘和彈性墊片固接在帶子口 帶比斗寬 35 40mm 鏈條 單鏈條固接在料斗后壁上 雙鏈與料斗兩側(cè)相連 4 張緊裝置 張緊裝置有螺桿式于重錘式兩種 帶斗式提升機的張緊滾筒一般制成鼠籠式殼體 以防散料粘集于滾筒上 5 機殼 斗式提升機可以采用整體機殼 也可上升分支和下降分支分別設(shè)置機殼 后者可防 止兩分支上下運動時在機殼空氣擾動 在機殼上部設(shè)有收塵法蘭和窺視孔 在底部設(shè)有 料位指示 以便物料堆積時自動報警 膠帶提升機還需設(shè)置防滑防偏監(jiān)控及速度監(jiān)測器 等電子儀器 一保證斗式提升機的正常運行 1 4 3 斗式提升機的裝載和卸載 1 斗式提升機的裝載 斗式提升機的裝載方式有兩種 1 掏取式 圖 1 1 由料斗在物料中掏取裝載 掏取式主要用于輸送粉狀 顆粒 狀 小塊狀的無磨琢性或半磨琢性的散狀物料 由于在掏取物料時不會產(chǎn)生很大的阻力 所以允許的料斗在運行的速度較高 為 0 8 2m s 2 流入式 圖 1 2 圖中物料直接流入料斗內(nèi) 流入式用于輸送大塊狀和磨琢性 大的物料 料斗的布置很密 防止在料斗之間撒料 料斗的運行速度較低 一般不超過 1m s 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 6 2 斗式提升機的卸載 斗式提升機的卸載方式有離心式 重力式及混合式三種 離心式卸料料斗的運行速度較高 通常取 1 2 2m s 如欲保持這種卸載必須正確選擇 驅(qū)動鏈輪的轉(zhuǎn)速和直徑 以及卸料口的位置 其優(yōu)點是 在一定的料斗速度下驅(qū)動輪的 尺寸為最小 卸料的位置較高 各料斗之間的距離可以減小 并可以提高卸料管的高度 當(dāng)卸料高度一定時 提升機的高度就可以見實效 缺點是 料斗的填充系數(shù)較小 對所 提升的物料由一定的要求 只適用于流動性好的粉狀 粒狀 小塊狀物料 重力式卸載適用于卸載塊狀 半磨琢性和磨琢性大地物料 料斗運行速度為 0 4 0 8m s 左右 需配用帶導(dǎo)向槽的料斗 其優(yōu)點是 料斗裝填良好 料斗尺寸與極距的大小 無關(guān) 因此允許在較大的料斗運行速度下應(yīng)用大容積的料斗 主要缺點是 物料拋出位 置較低 故必須增加提升機機頭的高度 物料在料斗的內(nèi)壁之間被拋出去 這種卸料方式稱為離心 重力式卸料 也稱混合 式卸料 常用于卸載流動性不良的粉狀物料及含水分的物料 料斗的運行速度范圍為 0 6 1m s 常用鏈條做牽引構(gòu)件 當(dāng)料斗的直線運動變?yōu)樾D(zhuǎn)運動 料斗剛繞上驅(qū)動滾筒或鏈輪時 料斗內(nèi)物料的任 一質(zhì)點同時受到離心力 F 和重力 G mg 的作用 其離心力 F 和重力分別有下面兩式求得 grGvmrF 22 mg 式中 m 為料斗內(nèi)物料的質(zhì)量 kg w 為料斗內(nèi)物料的重心運動角速度 rad s v 為料斗內(nèi)物料的重心運動的線速度 m s r 為料斗內(nèi)物料重心 m 至卷筒中心 O 的距離 即回轉(zhuǎn)半徑 m g 為重力加速度 g 9 81m s F 和 G 兩個合力的大小和方向都隨著料斗的回轉(zhuǎn)進程而改變 當(dāng)料斗在任一位置上 合力的向量與垂線交與點 P 這個 P 點叫作極點 極點至回轉(zhuǎn)軸的中心點 O 得距離叫作 極距 從上 c 圖可以看出 PmO 與 mab 相似 所以 22 vgrrh 故 為常數(shù) 又因為 代入前式 得 h 895 n22 vg 30rn 式中 n 為驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速 r min 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 7 可見當(dāng)一定時 h 就一定 當(dāng) n 增大時 h 就減小 此時離心力大 反之 當(dāng) n 減小 時 h 值增大 離心力減小 所以根據(jù)不同的轉(zhuǎn)速 n 和極距 h 值 將得到不同的卸料方式 設(shè)滾筒半徑為 r2 料斗外緣半徑 r1 為則有 離心式卸料 當(dāng) h r2 即極點 P 位于鏈輪或滾筒圓周內(nèi) 離心力遠(yuǎn)大于垂直力 而 料斗內(nèi)的物料均將沿著料斗的外壁運動 因此 物料作離心卸料 這種狀態(tài)用于卸載粉 末狀 粒狀和小塊物料 料斗的速度較高 通常取 v 1 2m s 欲保證正確的卸載 必須 正確選擇滾筒或鏈輪的轉(zhuǎn)速與直徑以及卸料口的位置 離心重力式卸料 當(dāng) r2 hr1 時 即極點 P 處于料斗外緣的圓周之處時 重力大于離心力 物料 作重力式卸載 這時物料沿斗壁內(nèi)緣運動 它用于塊狀物料的下載 料斗的速度通常在 v 0 6 0 8m s 之間 但需配用帶有檔邊的料斗 1 5 斗式提升機的選型 作為常用的提升設(shè)備 斗式提升機的選用受到很多方面因素的制約 選錯型號會給 適用方帶來不盡的麻煩 一般斗式提升機的選型取決于以下幾個因素 1 物料的形態(tài) 物料是粉狀還是顆粒狀還是小塊狀 2 物料的物理性質(zhì) 物料有沒有吸附性或者粘稠度 是否含水 3 物料的比重 一般都是提升機參數(shù)都是針對堆積比重在 1 6 以下的物料設(shè)計和計算 的 太大的物料比重需要進行牽引力和傳動部分抗拉強度的計算 4 單位時間內(nèi)的輸送量 一般來說 物料的形態(tài)直接決定物料的卸料方式 常用規(guī)律為粉狀物料采用離心拋 射卸料 塊狀物料采用重力卸料 而卸料方式的不同決定斗式提升機的料斗的不同 離 心拋謝卸料多采用淺斗和弧形斗 而重力卸料需采用深斗 斗式提升機所采用料斗不同 則單位時間內(nèi)提升的物料輸送量是不一樣的 斗式提升機最終是取決于料斗形式 斗速 物料比重 物料性質(zhì) 料斗數(shù)量的一個綜合參數(shù) 1 6 斗式提升機的改進 斗式提升機作為一種應(yīng)用極為廣泛的垂直輸送設(shè)備 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于糧食 飼料及 種子加工業(yè) 但是在使用中也出現(xiàn)了一些問題 為使其工作性能和可靠性增強 對其進 行了改進 1 在斗式提升機頭部和底部應(yīng)設(shè)有吸風(fēng)管和通風(fēng)口 以保證斗式提升機在卸料和進料 過程中不會形成負(fù)壓和粉塵外溢 一臺制作精良的輸送設(shè)備 它的密封必須可靠 但良 好的密封在物料卸料和進料過程中就必然會產(chǎn)生壓力差 造成進料和卸料困難 通風(fēng)口 使斗式提升機內(nèi)部壓力與外界壓力基本相等 適當(dāng)?shù)奈L(fēng)避免粉塵從通風(fēng)處溢出 避免 浪費和清潔環(huán)境 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 8 2 在斗式提升機的機頭部裝有防逆轉(zhuǎn)裝置 在斗式提升機工作中動力突然中斷時 反 轉(zhuǎn)對于斗式提升機是很危險的 斗式提升機在提升過程中 其一側(cè)是盛滿物料的上行畚 斗 另一側(cè)是卸完物料的下行空畚斗 動力中斷后 斗式提升機由于重力作用必發(fā)生逆 轉(zhuǎn) 物料隨著畚斗的反轉(zhuǎn)被卸到斗式提升機的底部 直至堆滿后卡住畚斗 由于反轉(zhuǎn)是 一個加速的運動 而后又被突然卡住 很容易扯掉畚斗 使皮帶損壞 甚至斷裂 另外 斗式提升機底部堆滿物料 也使斗式提升機無法啟動 防逆轉(zhuǎn)可采用棘輪機構(gòu) 3 設(shè)置防滑主動輪 在斗式提升機的主動輪表面鉚接或粘接防滑 抗 耐 磨橡膠布 能有效提高主動輪與皮帶間的摩擦系數(shù) 防止皮帶打滑 提高提升效率 如果主動輪表 而過于光滑 就需過分張緊皮帶 來保證提升機的正常工作 皮帶就會受到過大的張緊 力而降低皮帶的使用壽命 4 加裝轉(zhuǎn)速監(jiān)控裝置 在斗式提升機的被動輪部分裝備速度傳感器 傳感器產(chǎn)生電壓 或電流信號 通過儀表可設(shè)定最高和最低轉(zhuǎn)速 當(dāng)斗式提升機的轉(zhuǎn)速超出了這個范圍 經(jīng)過一段延時 如果轉(zhuǎn)速依然超出范圍就報警 并斷開空氣開關(guān) 有效地保護斗式提升 機的正常工作 5 采用質(zhì)量優(yōu)良的皮帶 事實證明 選購質(zhì)量上乘的皮帶 不但能提高生產(chǎn)效率 而 且還可以大大降低斗式提升機的事故率 千萬不能圖一時經(jīng)濟 而造成不應(yīng)有的損失 6 斗式提升機的調(diào)整皮帶裝置在工作調(diào)整后 應(yīng)對螺栓進行保護 做好防銹和防塵 斗式提升機底部設(shè)有多個檢視窗 這樣可以方便地進行斗式提升機的皮帶調(diào)整 而且可 以更好的監(jiān)視斗式提升機的工作情況 7 設(shè)置擋料板 在斗式提升機上部卸料處裝設(shè)擋料板 可有效防止物料倒流而流回提 升機底部 擋料板用橡膠等耐磨又有一定韌性的橡膠的材料制成 擋料板與料斗間的距 離應(yīng)為 15mm 左右 8 注意料斗的間距不能過大也不能過小 要根據(jù)斗式提升機的實際工作能力和電機功 率合理調(diào)整料斗斗間距的大小 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 9 2 本課題介紹及設(shè)計理論 2 1 概述 因為板式提升機有許多優(yōu)越于其它形式提升機的特點 所以此次設(shè)計的是板式斗式 提升機 此次設(shè)計的主要任務(wù)是研究板式斗式提升機的工作原理 性能和特點 采用理 論聯(lián)系實際的方法 研究板鏈?zhǔn)蕉肥教嵘龣C 進行必要的結(jié)構(gòu)改進 提出結(jié)構(gòu)的方案并 實施設(shè)計 同時 進行相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)的設(shè)計與計算 總體方案設(shè)計 總體裝 配以及傳動 機體等部件和相關(guān)零部件設(shè)計及制圖 主要設(shè)計方案如下 1 對斗式提升機的工作原理進行深入研究 根據(jù)板鏈?zhǔn)蕉肥教嵘龣C的工作能力和和 性能以及使用要求 設(shè)計出總體方案 2 設(shè)計出合理的提升機結(jié)構(gòu)和零件的強度 保證運行的穩(wěn)定性 3 設(shè)計出合理的驅(qū)動裝置 保證運行的高效性 2 2 斗式提升機的工作原理 2 2 1 斗式提升機的分類 按牽引件分類 斗式提升機的牽引構(gòu)件有環(huán)鏈 板鏈和皮帶等幾種 環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)和制造比較簡單 與料斗的連接也很牢固 輸送磨琢性大的物料時 鏈條的磨損較小 但其自重較大 板 鏈結(jié)構(gòu)比較牢固 自重較輕 適用于提升量大的提升機 但鉸接接頭易被磨損 皮帶的 結(jié)構(gòu)比較簡單 但不適宜輸送磨琢性大的物料 普通皮帶物料溫度不超過 60 C 環(huán)鏈 板鏈輸送物料的溫度可達 250 C 斗提機最廣泛使用的是帶式 TD 環(huán)鏈?zhǔn)?TH 兩 種型式 用于輸送散裝水泥時大多采用深型料斗 按卸載方式分類 斗式提升機可分為 離心式卸料 重力式卸料和混合式卸料等三種形式 離心式卸 料的斗速較快 適用于輸送粉狀 粒狀 小塊狀等磨琢性小的物料 重力式卸料的斗速 較慢 適用于輸送塊狀的 比重較大的 磨琢性大的物料 如石灰石 熟料等 離心重 力式 適用的提升機速度也較低 一般速度在 0 6 到 o 8m S 適用于流動性不良的散狀 纖維狀物料或潮濕物料 2 2 2 斗式提升機的裝載和卸載 斗式提升機的裝載方式有三種 即注入式裝載 見圖 2 1 挖取式裝載 見圖 2 2 和混合式裝載 注入式裝載要求散料以微小建度均勻地落入料斗中 形成比較穩(wěn)定的料 流 裝料口下部應(yīng)有一定的高度 采用該方式裝載時一般料斗布置較密 料斗在牽 引件上布置較稀時多采用挖取式裝載 只能用于輸送粉狀或小顆粒流動性良好物料 的場合 斗速運行速度在 2m s 以下 介于兩者之間采用混合式裝載 能比較好的處理 上述兩種裝載方式的弊端 具有較大的優(yōu)勢 因此在此次設(shè)計中 我采用的是混合式裝 載的裝載方式 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 10 圖 2 1 注入式裝載 圖 2 2 挖取式裝載 卸載方式有離心式 重力式及混合式三種 離心式卸料料斗的運行速度較高 通常取為 1 2m s 如欲保持這種卸載必須正確選 擇驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速和直徑 以及卸料口的位置 其優(yōu)點是 在一定的料斗速度下驅(qū)動輪尺 寸為最小 卸料位置較高 各料斗之間的距離可以減小 并可提高卸料管高度 當(dāng)卸料 高度一定時 提升機的高度就可減小 缺點是 料斗的填充系數(shù)較小 對所提升的物料 有一定的要求 只適用于流動性好的粉狀 粒狀 小塊狀物料 重力式卸載使用于卸載塊狀 半磨琢性或磨琢性大的物料 料斗運行速度為 0 4 0 8m s 左右 需配用帶導(dǎo)向槽的料斗 其優(yōu)點是 料斗裝填良好 料斗尺寸與極距的大小 無關(guān) 因此允許在較大的料斗運行速度之下應(yīng)用大容積的料斗 主要缺點是 物料拋出 位置較低 故必須增加提升機機頭的高度 物料在料斗的內(nèi)壁之間被拋卸出去 這種卸 載方式稱為離心 重力式卸載 常用于粉狀物料及含水分物料 料斗的運動速度為 0 6 0 8m s 范圍 常用鏈條做牽引構(gòu)件 混合式的卸載能普遍使用于各種物料的卸載 而且有點也較之于前兩種卸載方式更 加突出 不會出現(xiàn)上述卸料方式那樣具有局限性 能很好的發(fā)揮出其功能和效率 此時 的料斗的運動速度大約為 1m s 左右 也很能符合本次設(shè)計的要求 因此本次設(shè)計采取的 卸料方式為混合式卸料方式 2 2 3 常用斗提機選用及相關(guān)計算 作為常用的提升設(shè)備 斗式提升機的選用受到很多方面因素的制約 選錯型號會給 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 11 適用方帶來不盡的麻煩 所以 一定要根據(jù)所需要所設(shè)計的要求和規(guī)格來選取所需的型 號 一般斗式提升機的選型取決于以下幾個因素 第一 物料的形態(tài) 物料是粉狀還是顆粒狀還是小塊狀 第二 物料的物理性質(zhì) 物料有沒有吸附性或者粘稠度 是否含水 第三 物料的比重 一般都是提升機參數(shù)都是針對堆積比重在 1 6 以下的物料設(shè)計和 計算的 太大的物料比重需要進行牽引力和傳動部分抗拉強度的計算 第四 單位時間內(nèi)的輸送量 一般來說 物料的形態(tài)直接決定物料的卸料方式 常用規(guī)律為粉狀物料采用離心拋 射卸料 塊狀物料采用重力卸料 而卸料方式的不同決定斗式提升機的料斗的不同 離 心拋謝卸料多采用淺斗和弧形斗 而重力卸料需采用深斗 斗式提升機的效率最終是取 決于料斗形式 斗速 物料比重 物料性質(zhì) 料斗數(shù)量的一個綜合參數(shù) 常用斗提機功率計算 1 軸功率的近似計算 P0 2 1 12 5 367QHkv 式中 P 0 軸功率 千瓦 Q 斗提機的輸送量 噸 小時 H 提升高度 米 v 提升速度 米 秒 K1 K 2 系數(shù) 具體見表表 2 1 表 2 1 提升機參數(shù)表 牽引構(gòu)件型式 帶式 單鏈?zhǔn)?雙鏈?zhǔn)?料斗型式 深斗 和淺斗 三角 斗 深斗 和淺斗 三角 斗 深斗 和淺斗 三角 斗 輸送能 力 Q 噸 小時 系數(shù) K1 100 0 35 0 5 0 6 0 90 系數(shù) K3 2 5 2 00 1 5 1 25 1 5 1 25 系數(shù) K2 1 6 1 10 1 3 0 80 1 3 0 80 2 電動機功率計算 P 2 2 012 kn 式中 N 電動機功率 千瓦 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 12 N0 軸功率 千瓦 1 減速機傳動效率 對 ZQ 型減速機 1 0 94 2 三角皮帶或開式齒輪傳動效率 對三角皮帶 2 0 96 對開式齒輪 2 0 93 K 功率備用系數(shù) 與高度 H 有關(guān) 當(dāng) H 10 米時 K 1 45 10 H20 米時 K 1 15 2 2 4 斗式提升機的主要部件 斗式提升機的主要部件有 驅(qū)動裝置 料斗 牽引構(gòu)件 底座和中間罩殼還有張緊 機構(gòu)等 驅(qū)動裝置由電動機 減速機及聯(lián)軸器組成 驅(qū)動主軸上裝有鏈輪 大提升高度的斗 提機采用液力偶合器 小提升高度時采用彈性聯(lián)軸器 使用軸裝式減速機可省去聯(lián)軸器 簡化安裝工作 維修時裝卸方便 料斗通常分為淺斗 深斗和有導(dǎo)向槽的三角斗 淺斗前壁斜度大深度小 適用于運 送潮濕的和流散性不良的物料 深斗前壁斜度小而深度大 適用于運送干燥的流散性好 的散粒物料 有導(dǎo)向側(cè)邊的三角料斗前面料斗的兩導(dǎo)向側(cè)邊即為后面料斗的卸載導(dǎo)槽 它適用于運送沉重的塊狀物料及有磨損性的物料 牽引構(gòu)件為一封閉的繞性構(gòu)件 多為環(huán)鏈 板鏈或膠帶 在次設(shè)計中我所選用的是 雙排板式鏈 2 2 5 斗式提升機的工作原理 圖 2 3 提升機總裝配圖 斗式提升機的原理 如圖 2 3 固接著一系列料斗的牽引構(gòu)件 環(huán)板鏈 環(huán)繞在提升 機的頭輪與底輪之間構(gòu)成閉合輪廓 驅(qū)動裝置與頭輪相連 使斗式提升機獲得動力并驅(qū) 動運轉(zhuǎn) 張緊裝置與底輪相連 使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的初張力 以保證正常運轉(zhuǎn) 物料 從提升機的底部供入 通過一系列料斗向上提升至頭部 并在該處實現(xiàn)卸載 從而實現(xiàn) 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 13 在豎直方向內(nèi)運送物料 斗式提升機的料斗和牽引構(gòu)件等走行部分以及頭輪 底輪等安 裝在全密封的罩殼之內(nèi) 綜合此次設(shè)計的提升高度與臺時產(chǎn)量等要求 本提升機選用混合重力方式卸料 掏 取式裝料 選用中深斗料斗 牽引件為性能極好的板鏈 經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?具有很高 的抗拉強度和耐磨性 使用壽命長 采用了組裝式鏈輪 在鏈輪磨損到一定程度后 可 擰下螺栓 拆換輪緣 更換方便 且節(jié)約拆料 降低了維修費 下部采用了螺桿式張緊 裝置 通過調(diào)節(jié)即可實現(xiàn)自動張緊 從而保證機器的正常運轉(zhuǎn) 避免了打滑或脫鏈 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 14 3 提升機主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 1 設(shè)計環(huán)境及提升機類型選取 現(xiàn)先假設(shè)設(shè)計環(huán)境 假設(shè)輸送堆積密度為 1 3t m3 谷物 谷物干燥 且流動性好 提 升量為 30t h 提升高度為 7 米功率提升機 日工作時間為 8 小時 則由此展開設(shè)計 其它設(shè)計參數(shù) 0 75 為裝載系數(shù) 裝載系數(shù)按下式計算 V V0 V 式中 V 為料斗的理論幾何容積 dm 3 V 0 為不能填裝的縫隙部分容積 dm3 的取 值范圍有以下 5 種 對于 20mm 以下的小顆粒 0 7 0 9 對于 20 50mm 的中等顆粒 0 6 0 8 對于 50 100mm 的大顆粒 0 5 0 7 對于大于 100mm 的 0 3 0 5 對潮濕的粉狀物料 0 3 0 5 n 55 r min n 為輸出軸轉(zhuǎn)速 v 0 8 m s v 為物料提升速度 根據(jù)以上設(shè)計條件 由于板式斗提機較其他型號斗提機具有以下優(yōu)點 板式斗式提升機的優(yōu)點 1 密封性好 環(huán)境污染少 2 操作 維修方便 易損件少 3 使用成本低 由于節(jié)能和維修少 使用成本極低 4 運行可靠 先進的設(shè)計原理 保證整機運行的可靠性 5 結(jié)構(gòu)剛性好 精度高 機殼經(jīng)折邊和中間壓筋 再經(jīng)焊接 剛性好 外觀漂亮 6 機械尺寸小 與同等提升量的其它各種提升機相比 這種提升機的機械尺寸較小 7 操作方便 維修少 易損件少 輸送鏈為套筒板鏈 誘導(dǎo)式重力卸料 用于各種粉 狀 塊狀物粒的垂直提升 故此次我以板式提升機為設(shè)計對象 3 2 提升功率的確定 在查閱大量關(guān)于 運輸機械設(shè)計選用手冊 和近年來關(guān)于斗式提升機驅(qū)動功率的各 種論文和期刊后 綜合各種數(shù)據(jù) 現(xiàn)參照文獻 1 中第十四章斗式提升機中提升機設(shè)計的 功率計算部分內(nèi)容 計算過程如下 斗提機功率計算 假設(shè)提升機驅(qū)動裝置為 YY 型 傳動軸驅(qū)動功率由下式求得 P0 PS PL 3 1 36QHg 式中 P0 軸功率 KW Q 斗提機的輸送量 T h 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 15 H 提升高度 m g 重力加速度 m s 2 PS PL 附加功率 KW 通過查找資料可得 PS P L 的值 由此次板式斗式提升機設(shè)計的條件可以得知 Q 30T h t 提升的高度 H 7m 重力加速度在此處可取 10 m s2 將數(shù)據(jù)代入 3 1 計算可得 P0 PS PL 3 2 36QHgKw 5 電機功率 P 3 3 0Pn 式中 P 電動機功率 KW P0 軸功率 KW n 總效率 大約為 0 7 所以通過計算可得 P 7 5Kw 3 3 傳動帶的設(shè)計計算 3 3 1 皮帶的設(shè)計 1 已知條件及設(shè)計內(nèi)容如下 已知 電動機的額定功率 P 7 5K 額定轉(zhuǎn)速為 1440r min 又小帶輪與電機轉(zhuǎn)軸直接連接 所以小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1 1440r min 傳動比取 i 2 推薦值 i 2 5 傳動比小時帶輪包角大傳動不易打滑 皮帶日工作 10h 載荷變動大 2 設(shè)計步驟和方法 計算功率 Pca 是根據(jù)傳遞的功率 P 和帶的工作條件而定的 Pca KAP 式中 Pca 計算功率 KA 工況系數(shù) 取 KA 1 5 P 傳遞額定功率 將已知的數(shù)據(jù)帶入公式得 Pca 1 5X7 5 11 25KW 選擇 V 帶的帶型 根據(jù)計算功率 Pca 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 查表選取 B 型號普通 V 帶的帶型 d1 125 140mm 3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd 并驗算帶式 v 1 通過查閱資料初選小帶輪直徑 dd1 125mm 2 驗算帶速 根據(jù)公式 v nd 60X1000 9 42m s 故符合條件 因此取之 3 就算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2 dd2 idd1 2X125 250mm 從文獻 3 中可知 250mm 屬于 B 型 V 帶輪基準(zhǔn)直徑系 列中的標(biāo)準(zhǔn)值 故取之 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 16 4 確定中心距 a 及 V 帶的基準(zhǔn)長度 Ld 1 根據(jù)帶傳動總體尺寸的限制條件和要求 結(jié)合公式初定中心距 a0 dd2 dd1 a0 dd1 dd2 講數(shù)據(jù)帶入得 265 2mm a0 90 故符合條件 6 確定帶的根數(shù) Z Pca Pt KaP P P0 KaKL 依次查表可得各數(shù)據(jù) P0 為單根皮帶的基本額定功率 由 B 型帶 i 2 n1 1440r min 查表 8 4b 并計算得出 P0 0 4568KW 最后得出 Z 4 967 圓整后取 Z 5 7 確定帶的初拉力 F0 單根 V 帶所需的最小初拉力根據(jù)公式 F0 min 500 2 5 Ka Pca Kazv qv 2 q 為傳動帶單位長度質(zhì)量 B 型取 0 18Kg m 代入數(shù)據(jù)得 F0 min 210N 對于新安裝的 V 帶 初拉力為 1 5 F0 min 對于運轉(zhuǎn)后的 V 帶 初拉力為 1 3 F0 min 取 F0 1 5 F0 min 315N 計算帶傳動的壓力軸 Fp 計算壓力軸公式 Fp 2zF0sin 1 2 3111 6N 3 3 2 傳動帶輪的設(shè)計 1 帶輪的材料 帶輪常用的 帶輪材料為灰鑄鐵 當(dāng)帶速 v 25m s 采用 HT200 帶速 v 25 30m s 時采 用 HT200 當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時可以采用鑄鐵或用鋼板沖壓后焊接而成 此外 傳遞功率小的可 以采用鑄鋁或塑料 本次設(shè)計 v 9 42m s 所以帶輪材料采用 HT200 2 帶輪的結(jié)構(gòu)形式 本次設(shè)計中 小帶輪采用腹板式 大帶輪采用孔板式 3 4 減速器的選擇 傳動比的分配原則 各級傳動尺寸協(xié)調(diào) 載能力接近 以便達到好的減速效果 根據(jù)傳動比 i 總 i 皮 xi 減 所以 i 減 4 因此可以選擇蝸輪蝸桿減速器 蝸輪蝸桿 減速器具有傳遞效果好 結(jié)構(gòu)緊湊 傳動比大 便于安裝 結(jié)構(gòu)合理 而且振動小 噪 聲和能耗低 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 17 3 5 驅(qū)動軸設(shè)計及附件的選擇 3 5 1 軸的材料及熱處理 斗式提升機驅(qū)動軸主要承受高扭矩 高彎矩 是提升機中最重要的零件之一 故軸 的材料選用 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 3 5 2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸各段尺寸設(shè)計及受力分析 1 初步確定軸的最小直徑 按機械設(shè)計 P370 式 15 2 30minpAd 其中 p 為輸入功率 n 為軸的轉(zhuǎn)速 n 55m s 經(jīng)過計算求得 p 3 68 Kw 初步估計軸的最小直徑 選取材料為 45Cr 調(diào)制處理 通過查閱資料 取 A0 取 110 68 4 5 31030min pAd 軸上開一個鍵槽 軸徑增大 7 算得 8 47min 為了與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng) 故需同時選取聯(lián)軸器的型號 聯(lián)軸器的扭矩 Tca KAT1 查表 14 1 取 則 3 1 AK Tca KAT1 1 3 728 3 946 8N m 選取 GICL3 型齒式聯(lián)軸器 其公稱直徑 2800N m 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 18 許用轉(zhuǎn)速 5900r min 半聯(lián)軸器的輸出孔徑 md5 2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 擬定軸上零件的裝配方案 2 根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度 低速軸的結(jié)構(gòu)簡圖如下 確定軸的各段直徑 D1 55mm 與聯(lián)軸器相連 孔徑與鍵槽匹配 D2 60mm 非定位軸肩 a 0 07 0 1 d 取 a 2 5mm 直徑增大 5mm D3 D9 65mm 安裝軸承 初選 22213C W3 型號調(diào)心滾子軸承 標(biāo)準(zhǔn)系列直徑為 65mm D4 D8 70mm 軸承定位軸肩軸肩高度 a 2 5mm 直徑增大 5mm D5 D7 75mm 安裝鏈輪 初選鏈輪安裝軸直徑為 75mm D6 80mm 定位軸肩 a 0 07 0 1 d 取 a 2 5mm 直徑增大 5mm 確定軸的各段長度 L1 82mm 查表 GICL3 型齒式聯(lián)軸器輸出孔長為 84mm 安裝時軸應(yīng)縮進 2mm 故取 L1 82mm L2 60mm 為保證伸出軸長 取該段長為 60mm L3 L9 30mm 軸承寬度 B 為 31mm 為便于安裝 軸長縮進 1mm 故該段取 30mm L5 L7 100mm 由鋼料斗的寬度為 250mm 與節(jié)鏈安裝時兩邊各縮進 40mm 剩余 170mm 初選兩鏈輪寬度為 120mm L6 70mm 兩鏈輪中心相距 170mm 兩鏈輪距軸肩 60mm 剩余軸肩長度為 50mm L4 L8 160mm 該區(qū)段長度主要根據(jù)軸承之間的距離 考慮到軸上密封板 殼體法 蘭和軸承 座等占據(jù)的位置 暫去兩軸承內(nèi)側(cè)距離為 620mm 計算后 L4 L8 160mm 軸總長度為 792mm D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 55 60 65 70 75 80 75 70 65 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 82 60 30 160 100 70 100 160 30 3 鏈輪 半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 19 由表 6 1 查得平鍵截面 mlhb7016 聯(lián)軸器鍵 鏈輪鍵 ml920 4 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 15 2 中推薦值 取安裝鏈輪的軸段倒角和軸端倒角為 452 圓角為 R2 其它軸肩圓角半徑取 1 6mm 5 求軸上載荷 由材料力學(xué)知識得 水平支反力 F NH1 FNH2 0 垂直支反力 F NV1 FNV2 G1 G2 F 預(yù) 其中 G 1 同一時刻提升機上行料斗中物料的重量 G2 牽引件重量 平均每米長度牽引構(gòu)件的重量 25kg m F 預(yù) 圓環(huán)鏈上得預(yù)緊力 從第二章中可知已取預(yù)緊力為 1500N 由于鏈輪在軸上為對稱布置 FNV1 FNV2 G 1 G2 F 預(yù) 2 已知物料的提升高度為 7m 并已求得求得單位長度提升物料單位長度 重量 q 為 6 9 kg m 取 g 10m s2 通過計算可得 2825 N mVM 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時 已知 T 713 8N m 取 6 0 軸的計算應(yīng)力為 抗彎截面系數(shù) 105 1 03 in3 dW MpaTca 53 176 8 728 292 前方已選定材料為 40Cr 鋼 調(diào)質(zhì)處理 因 故安全 c 3 5 3 軸承選用 1 軸承選型 考慮驅(qū)動軸在的較大彎矩作用下會產(chǎn)生彎曲變形 且不易與減速機嚴(yán)格保證同心 為了使提升機的性能達到最佳 所以此次設(shè)計選用承載能力大并有自動調(diào)心功能的調(diào)心 球軸承軸承 2217 其基本參數(shù)查表可得 2 工作情況分析及壽命計算 提升機驅(qū)動軸軸承主要承受徑向載荷 軸向載荷很小并可以忽略中等沖擊 其當(dāng)量 動載荷為 3 19 kNFfPRp54 16 式中 載荷系數(shù) 取其中間值大約為為 1 5 其壽命為 3 20 hPCnLrh230 167 式中 軸承的壽命指數(shù) 滾子軸承 10 3 故驅(qū)動軸軸承的工作壽命約為 23330 小時 表 3 2 軸承 2217 基本參數(shù) 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 20 基本尺寸 mm 額定載荷 kN d D B rCor 85 150 36 58 2 23 5 3 5 4 驅(qū)動鏈輪鍵的設(shè)計校核 由驅(qū)動鏈輪軸的直徑 d 為 100mm 文獻 2 由表 9 4 可知 應(yīng)取鍵的寬 b 28mm 高度 h 16 mm 的普通平鍵 鍵的材料應(yīng)選 45 鋼 由于鍵所受載荷性質(zhì)為輕微 沖擊 由表 9 3 可知 c 110 MP 90 MP 鍵連接工作面的強度校核如下 c 3 21 MPadklTc23 3 22 b5 6 式中 T 傳遞的轉(zhuǎn)矩 mN d 軸的直徑 mm l 鍵的工作長度 A 型 mm l L b mm b 為鍵的寬度 頭部罩殼的選材及連接 如圖所示 電動機及減速機的支座都是連接在頭部罩殼上的 罩殼承受的力較大 所以要采用比較厚的鋼板 罩殼四壁采用 30mm 的鋼板 與電動機 減速機支座聯(lián)結(jié)的 側(cè)板采用 30mm 的筋板 法蘭及支撐采用 1745 596 6 的熱軋等邊角鋼 3 5 5中部區(qū)段的設(shè)計選材 由于本設(shè)計中的提升機提升高度達 7m 為防止兩分支上下運動時在機殼產(chǎn)生空氣擾 動 故上行部分和下行部分的罩殼均采用獨立式結(jié)構(gòu) 連接法蘭同樣采用 1745 596 6 的等邊角鋼 殼體采用 3mm 厚的鋼板 具體結(jié)構(gòu)如圖所示 圖 3 5 提升機頭部示意 圖 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 21 3 5 6 料斗與環(huán)鏈的設(shè)計 根據(jù)斗式提升機的輸送量及提升高度要求 參照國家關(guān)于機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中垂直斗式 提升機中深型料斗參數(shù)尺寸 設(shè)計的料斗的形狀如圖 3 7 所示 料斗容量為 3L 對比同 類型的斗式提升機的環(huán)鏈選擇的相關(guān)參數(shù)可知 與料斗配套使用的板鏈節(jié)距為 66mm 單 條破斷強度 320KN 牽引件為低合金高強度板鏈 經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?具有很高的抗拉 強度和耐磨性 使用壽命長 且具有其它鏈所不具備的諸多優(yōu)勢 符合所需設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn) 因此選用板鏈 此次板鏈選型是 A22 數(shù)據(jù)可在 傳動設(shè)計與應(yīng)用手冊 中查的 通過計 算 得出總共需要料斗 30 個 料斗間距為 470 3 6 張緊機構(gòu)的設(shè)計 斗式提升機的外罩下部設(shè)有張緊裝置 張緊裝置的作用是保證輸送帶具有足夠的張 力 以使輸送帶的和驅(qū)動滾輪之間生成必需的摩擦力 并限制輸送帶在各支承間的垂直 度 使輸送機正常運轉(zhuǎn) 在本次設(shè)計中 我使用的是螺桿式的張緊機構(gòu) 其結(jié)構(gòu)特點是 滾軸固定在螺旋拉緊裝置的滑板上 滑板裝在下部區(qū)域的導(dǎo)軌內(nèi) 滑板是 U 形鋼板內(nèi)裝 有調(diào)整螺母 借由下部區(qū)段上的調(diào)整螺桿的旋轉(zhuǎn) 即可拉緊下部滾軸沿斗式提升機下部 區(qū)段作上下調(diào)整 張緊裝置的行程在 200 到 300mm 結(jié)構(gòu)緊湊 占地少 安裝方便 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 22 張緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 23 4 個人總結(jié) 經(jīng)過差不多一個半月的畢業(yè)設(shè)計終于順利完成了 設(shè)計的這段時間里 我充分體會 到機械設(shè)計帶給我的充實與艱辛感受 從找資料到看資料 從設(shè)計的想法到草繪圖紙 再從一個個零部件的設(shè)計與校核 在這途中多虧了饒洪輝老師的指導(dǎo)以及班上同學(xué)的幫 助才順利完成 在設(shè)計的這段時間里讓我認(rèn)識到知識的重要性 要求我們在學(xué)習(xí)的同時必須注意重 點知識的積累 也溫故了以前學(xué)的許多重要的課程 如機械設(shè)計 材料力學(xué) 機械制造 工藝等等 為完成這次設(shè)計 我翻閱了大量的有關(guān)書籍 并在設(shè)計過程中經(jīng)常運用到 proe e Auto CAD 等制圖軟件 讓我對此軟件的操作有了更深接觸 也讓我越來越能熟 練的掌握和運用 總的來說 這次設(shè)計使我們在基本理論知識的綜合運用及正確解決實際問題等方面 得到了一次較好的訓(xùn)練 提高了我們的思考 解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力 為以后的設(shè)計 工作打下了良好的基礎(chǔ) 由于能力所限 設(shè)計中還有許多不足之處 懇請各位老師 同 學(xué)們批評指正 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 24 致 謝 在畢業(yè)設(shè)計過程中 我注意收集資料 注重實際考察 強調(diào)應(yīng)用性 從而為完成畢 業(yè)設(shè)計做了良好的鋪墊 對畢業(yè)設(shè)計中的難題 我及時查閱資料 虛心向老師 同學(xué)請 教 搞好搞懂每個知識點 考慮問題多方面 多角度 力爭適應(yīng)工程與設(shè)計人員的工作 要求 培養(yǎng)設(shè)計能力與嚴(yán)謹(jǐn) 細(xì)致的工作作風(fēng) 也從中體會到工程技術(shù)人員所應(yīng)具備的 基本素質(zhì) 為進入社會起橋梁作用 知識的鞏固固然重要 但能力的培養(yǎng)同樣不可忽略 我覺得這次設(shè)計的完成 不僅鍛煉了我搞設(shè)計的工作能力 培養(yǎng)了我獨立思考的能力 解決困難的方法 并且也培養(yǎng)了我獨立 創(chuàng)新 力求先進的思想 同時我認(rèn)識到 無論 做什么事 只要你深入的去做 難事不難 但如果你不去用心的做 易事不易 機不可 失 我在這次的設(shè)計中傾注了大量的心血 盡一切力量爭取將設(shè)計做到最好 我認(rèn)為我 在這段時間內(nèi)所有的收獲 對我今后的學(xué)習(xí)和工作會是一筆難得的財富 在這次畢業(yè)設(shè)計期間 我得到了饒洪輝老師的悉心指導(dǎo)和同組同學(xué)的熱心幫助 在 此期間饒洪輝老師經(jīng)常主動和我交流 及時給我指出不合理之處及需要改進的地方 為 我能順利完成畢業(yè)設(shè)計做了很多事情 本人在此對饒老師表示深深的謝意 由于本人理論知識有限 實踐經(jīng)驗不足 在設(shè)計過程中難免存在很多的錯誤和不足 懇請老師批評指正 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2014 屆畢業(yè)設(shè)計 25 參考文獻 1 運輸機械設(shè)計選用手冊 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 1999 2 毛謙德 李振清 袖珍機械設(shè)計手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2007 3 吳克堅 機械設(shè)計 M 北京 高等教育出版社 2003 4 朱昆泉 許林發(fā) 建材機械工程手冊 M 武漢 武漢工業(yè)大學(xué)出版社 2000 5 周建方 材料力學(xué) M 北京 機械工業(yè)出版社 2004 6 陳從貴 張治國 食品機械與設(shè)備 M 南京 東南大學(xué)出版社 2009 7 梁庚煌 運輸機械手冊 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 1983 8 北京建材學(xué)校 建材機械與設(shè)備 M 北京 中國建筑工業(yè)出版社 1981 9 王旭 王積森 機械設(shè)計課程設(shè)計 M 北京 機械工業(yè)出版社 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