斗式提升机的设计含全套CAD图纸.doc
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1、JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY本 科 毕 业 设 计题目 斗式提升机的设计 学 院: 姓 名: 学 号: 专 业: 年 级: 指导教师: 职 称: 二0*年 *月摘要 斗式提升机是一种被普通采用的垂直或者倾斜式的输送设备, 常用于运送各种散状和碎块物料,例如水泥,沙土,煤,粮食等,并广泛地应用于建材、机械、化工、轻工、农业、粮食等各工业部门。斗式提升机的结构特点是:被运送物料被装入到与牵引件连结在一起的料斗内,牵引件绕过各传动链轮,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,连续运动输送物料。驱动装置通过连轴器与头轮相连,通过连接传动使斗式提升机
2、获得动力并驱使运转。本次设计主要针对链式提升机的整体结构设计, 驱动链轮的设计,电机、减速机、等主要零部件的选择及驱动轴的设计校核。这些也都是本次斗士提升机的的主体结构。关键词:斗式提升机;设计;驱动装置;牵引件 ABSTRACTThe bucket elevator is a common vertical transportation equipment for the delivery of a variety of bulk and fragments of materials such as cement, sand, soil, coal, grain, and is widely
3、 used in building materials, electricity, metallurgy, mechanical, chemical industry, light industry, nonferrous metals, grain and other industrial sectors. Bucket Elevator is the structural characteristics: the materials being transported together with the traction of carrying components of the hopp
4、er, the traction around the drum pieces, forming a closed loop containing a branch of a delivery of materials and a branch of the non-delivery of materials, the Movement for conveying materials. The design of the main chain overall structural design, the design of the drive pulley, the select of mot
5、or, reducer, belt and other partsand the drive shaft design verification. Keywords:Bucket elevator ; Chain wheel;drives;traction components 目录摘要1ABSTRACT22. 本课题介绍及设计理论42.1 概述42.2 斗式提升机的工作原理52.2.1 斗式提升机的分类52.2.2 斗式提升机的装载和卸载52.2.3 常用斗提机选用及相关计算62.2.4 斗式提升机的主要部件82.2.5 斗式提升机的工作原理83. 提升机主要参数确定及主要结构设计103.1
6、 设计环境及提升机类型选取103.2 提升功率的确定113.3 传动带的设计计算123.3.1 皮带的设计123.3.2传动带轮的设计133.4 减速器的选择133.5驱动轴设计及附件的选择143.5.1 轴的材料及热处理143.5.2 轴的结构设计143.5.3 轴承选用173.5.4 驱动链轮键的设计校核183.5.5 中部区段的设计选材193.5.6 料斗与环链的设计20 3.6 张紧机构的设计214 个人总结22参考文献23致 谢241 前言斗式提升机广泛用于垂直输送各种散状物料,国内斗士提升机的设计制造技术是50年代由前苏联引进的,直到80年代几乎没有大的发展。自80年代以后,随着国
7、家改革开放和经济发展的需要,一些大型及重点工程项目从国外引进了一定数量的斗提机,从而促进了国内斗提机技术的发展。有关斗提机的部颁标准JB392685及按此标准设计的TD、TH及TB系列斗提机的相继问世,使我国斗提机技术水平向前迈了一大步, 但由于产品设计、原材料、加工工艺和制造水平等方面的原因,使产品在实际使用中技术性能、传递扭矩、寿命、可靠性和噪声等与国际先进水平相比仍存在相当大的差距。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,不仅提升一般的粉状,粒状和块状物料,而且可提升琢磨性状的物料。物料温度可达250C。2、 驱动功率小。采取流入式喂料,重力诱导式卸料,且采取
8、密集型布置的大容量料斗输送。链速低提升量大。几乎无回料和挖料的现象,因此无产功率小。3、 输送能力大。提升范围15-800m3/h4、 使用寿命长能更有效的利用创造价值5、 密封性好,环境污染少。6、 操作,维护,维修方便,易损件少。2. 本课题介绍及设计理论2.1 概述因为板式提升机有许多优越于其它形式提升机的特点。所以此次设计的是板式斗式提升机。此次设计的主要任务是研究板式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,研究板链式斗式提升机,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
9、零部件设计及制图。主要设计方案如下:1)对斗式提升机的工作原理进行深入研究,根据板链式斗式提升机的工作能力和和性能以及使用要求,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 斗式提升机的工作原理2.2.1 斗式提升机的分类按牵引件分类:斗式提升机的牵引构件有环链、板链和皮带等几种。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,适用于提升量大的提升机,但铰接接头易被磨损,皮带的结构比较简单,但不适宜输送磨琢性大的物料,普通皮带物料温度不
10、超过60C,环链、板链输送物料的温度可达250C。斗提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。按卸载方式分类:斗式提升机可分为:离心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三种形式。离心式卸料的斗速较快,适用于输送粉状、粒状、小块状等磨琢性小的物料;重力式卸料的斗速较慢,适用于输送块状的,比重较大的,磨琢性大的物料,如石灰石、熟料等。离心重力式:适用的提升机速度也较低,一般速度在0.6到o.8m/S,适用于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。2.2.2 斗式提升机的装载和卸载斗式提升机的装载方式有三种,即注入式装载(见图2-1)、挖取式装载(见图2
11、2)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2ms以下,介于两 图2-1 注入式装载 图2-2挖取式装载者之间采用混合式装载。能比较好的处理上述两种装载方式的弊端,具有较大的优势。因此在此次设计中,我采用的是混合式装载的装载方式。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,通常取为12m/s。如欲保持这种卸载必须正确选择驱动轮的转速和直径,以及卸料口的位置。其优点是:
12、在一定的料斗速度下驱动轮尺寸为最小;卸料位置较高,各料斗之间的距离可以减小,并可提高卸料管高度,当卸料高度一定时,提升机的高度就可减小;缺点是:料斗的填充系数较小,对所提升的物料有一定的要求,只适用于流动性好的粉状、粒状、小块状物料。重力式卸载使用于卸载块状、半磨琢性或磨琢性大的物料,料斗运行速度为0.40.8m/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之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卸出去,这种卸载方式称为离心重力式卸载。常用于粉状物料及含水分物料。料斗
13、的运动速度为0.60.8m/s范围,常用链条做牵引构件。 混合式的卸载能普遍使用于各种物料的卸载。而且有点也较之于前两种卸载方式更加突出,不会出现上述卸料方式那样具有局限性。能很好的发挥出其功能和效率。此时的料斗的运动速度大约为1m/s左右,也很能符合本次设计的要求。因此本次设计采取的卸料方式为混合式卸料方式。2.2.3 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,所以,一定要根据所需要所设计的要求和规格来选取所需的型号。一般斗式提升机的选型取决于以下几个因素: 第一,物料的形态:物料是粉状还是颗粒状还是小块状。 第二
14、物料的物理性质:物料有没有吸附性或者粘稠度,是否含水。 第三,物料的比重:一般都是提升机参数都是针对堆积比重在1.6以下的物料设计和计算的,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。 第四,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。斗式提升机的效率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。常用斗提机功率计算1、轴功率的近似计算:P0 = (2-1)式中:P0-轴功率(千瓦);
15、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、K2-系数。具体见表表2-1表2-1提升机参数表输送能力Q(吨/小时)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系数K11000.350.5/0.60.90系数K32.52.001.51.251.51.25系数K21.61.101.30.801.30.802、电动机功率计算:P = (2-2)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;2三角皮带或开式齿轮传动效率,对三角皮带2=0.96,对开式齿轮2=0.93;K功率备用
16、系数。与高度H有关,当:H10米时,K=1.45;10H20米时,K=1.15。2.2.4 斗式提升机的主要部件斗式提升机的主要部件有:驱动装置、料斗、牵引构件、底座和中间罩壳还有张紧机构等。驱动装置由电动机、减速机及联轴器组成,驱动主轴上装有链轮。大提升高度的斗提机采用液力偶合器,小提升高度时采用弹性联轴器。使用轴装式减速机可省去联轴器,简化安装工作,维修时装卸方便。料斗通常分为浅斗、深斗和有导向槽的三角斗。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。有导向侧边的三角料斗前面料斗的两导向侧边即为后面料斗的卸载导槽,它适
17、用于运送沉重的块状物料及有磨损性的物料。牵引构件为一封闭的绕性构件,多为环链、板链或胶带。在次设计中我所选用的是双排板式链。2.2.5 斗式提升机的工作原理 图2-3(提升机总装配图)斗式提升机的原理:如图2-3,固接着一系列料斗的牵引构件(环板链)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、底轮等安装在全密封的罩壳之内。综合此次设计的
18、提升高度与台时产量等要求,本提升机选用混合重力方式卸料,掏取式装料,选用中深斗料斗,牵引件为性能极好的板链,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。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;下部采用了螺杆式张紧装置,通过调节即可实现自动张紧。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3.1 设计环境及提升机类型选取 现先假设设计环境。假设输送堆积密度为1.3t/m3谷物。谷物干燥、且流动性好,提升量为30t/h,提升高度为7米功率提升机。日工作时间为8小时。则由此展开设计。其它设计
19、参数:= 0.75(为装载系数),装载系数按下式计算 =(VV0)/ V 式中V为料斗的理论几何容积,dm3;V0为不能填装的缝隙部分容积,dm3。的取值范围有以下5种:对于20mm以下的小颗粒,=0.70.9;对于2050mm的中等颗粒,=0.60.8;对于50100mm的大颗粒,=0.50.7;对于大于100mm的,=0.30.5;对潮湿的粉状物料,=0.30.5。 n = 55 r/min(n为输出轴转速) v=0.8 m/s (v为物料提升速度 )根据以上设计条件,由于板式斗提机较其他型号斗提机具有以下优点: 板式斗式提升机的优点.1.密封性好,环境污染少; 2.操作、维修方便、易损件
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