TH250斗式提升机设计摘要：本文在满足含有除尘除臭功效冷凝吸附一体化设备吸附剂运输功效前提下，分析了现有斗式提升机优缺点，设计了一套适合吸附剂运输，安全，稳定，生产效率高斗式提升机，介绍了该设备结构、原理及性能特点。关键词：斗式提升机；链式Abstract：Thispapersatisfiedoftransportfunctionofhavingdeodorizesfunctionequipment,Intheanalysisofexistingbucketelevatoronthebasisofadvantagesanddisadvantages，Theresearchdevelopedasetofbucketelevatorthatissafety，stabilizeandefficient，Introducedthissystemstructure，theprincipleandthePerformancecharacteristics.Keyword：Bucketelevator,Chain目录1.绪论11.1.斗式提升机发展历史背景11.2.斗式提升机中国外研究现实状况和发展的新趋势11.2.1.斗式提升机中国外研究现实状况11.2.2.发展的新趋势21.3.斗式提升机工作原理31.3.1.斗式提升机分类31.3.2.斗式提升机装载和卸载31.3.3.常见斗提机选择及相关计算41.3.4.斗式提升机核心部件61.3.5.斗式提升机工作原理72.设计

  确定93.TH250斗式提升机关键参数确定及关键结构设计103.1.提升功率确实定103.2.电动机选择113.3.减速机选择113.4.驱动轴设计及附件选择113.4.1.轴材料及热处理113.4.2.轴结构设计113.4.3.轴强度校核计算133.4.4.驱动链轮键设计校核143.5.联轴器选择153.6.提升机关键参数计算163.7.头部罩壳选材及连接173.8.中部区段设计选材184.设计总结19致谢20参考文件21附录22AUTO-CAD绘图

  图22绪论斗式提升机发展历史背景斗式提升机大范围的使用在垂直输送多种散状物料，中国斗提机设计制造技术是50年代由前苏联引进,直到80年代就没有大发展。自80年代以后,伴随国家改革开放和经济发展需要,部分大型及关键工程建设项目从国外引进了少数斗提机,从而促进了中国斗提机技术发展。相关斗提机部颁

  JB3926—85及按此标准设计TD、TH及TB系列斗提机相继问世,使中国斗提机技术水平向前迈了一大步,但因为产品设计、原材料、加工工艺和制造水平等方面原因,使产品在实际使用中技术性能、传输扭矩、寿命、可靠性和噪声等和国际优异水平相比仍存在相当大差距。斗式提升机按牵引形式关键分为胶带式、圆环链式和板链式三种,因经济条件、技术水平及使用习惯等原因,中国用户对圆环链式和胶带式斗提机需求量较大,这两种斗提机技术发展受到较多关注,而且有较为显著发展。TH型是一个圆环链斗式提升机，采取混合式或重力卸料，挖取式装料。牵引件用优质合金钢高度圆环链。中部机壳分单、双通道两种形式为机内重锤箱恒力自动张紧。链轮采取可换轮缘组合式结构。常规使用的寿命长，轮缘更换工作简便。下部采取重力自动张紧装置，能保持恒定张紧力，避免打滑或脱链，同时料斗碰到偶然原因引发卡壳现象时有一定容让性，能够有效地保护下部轴等部件。该斗式提升机适适用于输送堆积密度小于1.5t/m3易于掏取粉状、粒状、小块状底磨琢性物料。如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、粮食等。TH型斗式提升机用于多种散状物料垂直输送。适适用于输送粉状、粒状、小块状物料，物料温度在250℃以下。斗式提升机中国外研究现实状况和发展的新趋势斗式提升机中国外研究现实状况伴随科学技术加快速度进行发展，市场之间的竞争趋猛烈，在机械制造中，运输工业已成为国民经济支柱产业之一，其在国民经济中所占比重和作用越来越关键，世界各国经济发展历史证实了这一点。改革开放以来，伴随市场经济发展，商品流通增加，物质不停丰富，生活水平提升，大家在追求商品外在质量提升同时，关键还是追求商品内在质量提升，确保内在质量就需要快速运输来实现。多年来大家消费需求扩大，运输工业随之加快速度进行发展，在中国国民生产总值中已占到10%以上，和经济发达国家差距正在慢慢地缩小。运输机械在运输工业中地位十分关键，对运输工业现代化含有举足轻重作用。它能够提升劳动生产率，改善生产环境，降低生产所带来的成本，降低环境污染，增加产品质量，提升产品档次，增加附加值从而增加市场竞争力，带来更大社会效益和经济的效果与利益。中国运输机械发展起步和20世纪40年代末，从改革开放前少数多个水平落后单机起，到70年代，在借鉴进口设备和技术基础上，运输机械生产发生了一个巨大改变，大量填补中国空白运输机械问世，品种规格不停增加，出现了大量专业运输机械生产企业，形成了一批专业化生产骨干企业。很多研究机构着手研究运输机械，大专院校也纷纷设置运输专业，前后成立了全国性协会、学会、标准化机构，出版了多种专业期刊，形成了一个独立运输行业部门，也是原机械工业部管理14个大行业之一。进入20世纪80年代，除继续增加新品种外。在产品技术水平和内在质量、性能等方面有了很大进步，从重视数量向重视质量和性能方面发展，产品技术水平和国外优异水平差距在缩小。现在，中国经过建国50年来不停发展，新产品、新材料、新工艺不停出现。比如：因为自动焊接技术出现，箱形结构垂直输送机越来受到大家欢迎。因为计算机技术推广应用，利用计算机进行辅助设计（CAD）和辅助制造（CAM），使输送机整机部署更趋优化，基础零件愈加紧凑耐用。因为自控技术和数显技术广泛普及，使运输机控制和安全保护设施大为改善，确保了作安全性和可靠性。现在很多企业能够批量生产多种类型运输机械，不仅满足了中国市场需求，部分产品还打入了国际市场。发展的新趋势纵观世界各国运输机械发展现实状况，对以后动向，可归纳以下：1.大型化因为石油、化工、冶炼、造船、食品、啤酒、饮料、烟草、医药、家电等工程规模越来越大型化，所以运输机运输物品重量也慢慢变得大，如码头集装箱专用运输机超大型结构件重达1000t，所以现在世界上运输机重量最大运输机是3000t斗式输送机。2.重视“三化”，逐步采取国际标准所谓“三化”，是指运输机标准化、系列化和通用化。落实“三化”能够缩短设计周期，确定保证产品制造质量，便于管理和提升经济效益。世界上很多国家，不仅重视产品“三化”工作，而且很注意采取国际标准。有国家甚至废除本国家标准准而直接采取国际标准，其目标是为促进商品国际交流。3.实现产品机电一体化机械产品需要更新换代。在当今计算机技术、自控技术和数显技术大发展年代里，更新换代关键标志是实现产品机电一体化。在运输机械上应用计算机技术，能够提升作业性能，增加安全性，以至实现无人自动作。4.人机工程学应用运输机械通常应用在沉重和忙、环境比较差场所。为降低人员作业强度，确保持久旺盛体力和注意力，应该依据人机工程学理论，设计导动装置和人员辅助装置，改善振动和噪声影响，预防废气污染，使其符合健康规范要求依据不一样运输要求、不一样运输产品，选择不一样、最好运输工艺和运输设备，以使最少、最合理投资，取得最好使用效果，使设备发挥最大效率。斗式提升机工作原理斗式提升机分类1）按牵引件分类：斗式提升机牵引构件有环链、板链和胶带等多个。环链结构和制造最简单，和料斗连接也很牢靠，输送磨琢性大物料时，链条磨损较小，但其自重较大。板链结构比较牢靠，自重较轻，适适用于提升量大提升机，但铰接接头易被磨损，胶带结构最简单，但不宜输送磨琢性大物料，一般胶带物料温度不超出60°C，钢绳胶带

  物料温度达80°C，耐热胶带许可物料温度达120°C，环链、板链输送物料温度可达250°C。斗提机最广泛使用是带式(TD)，环链式(TH)两种型式。用于输送散装水泥时大多采取深型料斗。如TD型带式斗提机采取离心式卸料或混合式卸料适适用于堆积密度小于1．5t／m3粉状、粒状物料。TH环链斗提机采取混合式或重力式卸料用于输送堆和密度小于1．5t／m3粉状、粒状物料。2）按卸载方法分类：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。离心式卸料斗速较快，适适用于输送粉状、粒状、小块状等磨琢性小物料；重力式卸料斗速较慢，适适用于输送块状，比重较大，磨琢性大物料，如石灰石、熟料等。斗式提升机装载和卸载斗式提升机装载方法有三种，即注入式装载（见图2-1）、挖取式装载（见图2-2）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，形成较为稳定料流，装料口下部应有一定高度，采取该方法装载时通常料斗部署较密；料斗在牵引件上部署较稀时多采取挖取式装载，只能用于输送粉状或小颗粒流动性良好物料场所，斗速工作速度在2m／s以下，介于二者之间采取混合式装载。图2-1注入式装载图2-2挖取式装载卸载方法有离心式、重力式及混合式三种。离心式卸料料斗工作速度较高，通常取为1—2m/s。如欲保持这种卸载必需正确选择驱动轮转速和直径，和卸料口位置。其优点是：在一定料斗速度下驱动轮尺寸为最小；卸料位置较高，各料斗之间距离能够减小，并可提升卸料管高度，当卸料高度一定时，提升机高度就可减小；缺点是：料斗填充系数较小，对所提升物料有一定要求，只适适用于流动性好粉状、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物料，料斗工作速度为0.4—0.8m/s左右，需配用带导向槽料斗。其优点是：料斗装填良好，料斗尺寸和极距大小无关。所以许可在较大料斗工作速度之下应用大容积料斗；关键缺点是：物料抛出位置较低，故必需增加提升机机头高度。物料在料斗内壁之间被抛卸出去，这种卸载方法称为离心—重力式卸载。常见于卸载流动性不良粉状物料及含水分物料。料斗运动速度为0.6—0.8m/s范围，常见链条做牵引构件。常见斗提机选择及相关计算（一）现在中国常见斗提机均为垂直式，较新型符合规定标准TB3926-85有TD型、TH型，它们关键特征、用途及型号见表1表2-1TD、TH、TB型斗提机特征、型号表型式TD型TH型TB型结构特征采取橡胶带作牵引构件采取铸造环形链条作为牵引构件采取板式套筒滚子链条作为牵引构件卸载特征采取离心式或混合式方法卸料采取重力式或混合式方法卸料采取重力式卸料适用输送物料松散密度ｐ＜1.5t/m3粉状、粒状、小块状无磨琢性、半磨琢性物料松散密度ｐ＜1.5t/m3粉状、粒状、小块状无磨琢性、半磨琢性物料松散密度ｐ＜2t/m3中、大块状磨琢性物料适用温度被输送物料温度不得超出60℃，如采取耐热橡胶带时温度不超出200℃被输送物料温度不得超出250℃被输送物料温度不得超出250℃型号TD100、TD160、TD250、TD315、TD400、TD500、TD630TH315、TH400、TH500、TH630、(TH800)(TH1000)①TB250、TB315、TB400、TB500、TB630、TB800、TB1000提升高度约在4～40mm范围内约在4.5～40mm范围内约在5～50mm范围内输送量4～238m3/h35～185m3/h20～563m3/h（二）TD型斗提机结构型式(1)传动装置TD型斗提机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，使结构紧密相连，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）。（三）常见斗提机功率计算1、轴功率近似计算：（2-1）式中：P0-轴功率（千瓦）；Q-斗提机输送量（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K1

  1000.350.5//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：（2-2）式中：N—电动机功率（千瓦）；N0—轴功率（千瓦）；η1—减速机传动效率，对ZQ型减速机η1=0.94；η2—三角皮带或开式齿轮传动效率，对三角皮带η2=0.96，对开式齿轮η2=0.93；K—功率备用系数。和高度H相关，当：H

  20米时，K=1.15。斗式提升机核心部件斗式提升机核心部件有：驱动装置、料斗、牵引构件、底座和中间罩壳等。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。大提升高度斗提机采取液力偶合器，小提升高度时采取弹性联轴器。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、深斗和有导向槽尖棱面斗。浅斗前壁斜度大深度小，适适用于运输潮湿和流散性不良物料。深斗前壁斜度小而深度大，适适用于运输干燥流散性好散粒物料。有导向侧边夹角形料斗前面料斗两导向侧边即为后面料斗卸载导槽，它适适用于运输沉重块状物料及有磨损性物料。散装水泥因为流动性好且干燥，用深斗较适宜，卸载时，物料在料斗中表面按对数螺线分布，设计离心卸料料斗时往往在料斗底部打若干个气孔，使物料装载时有较高填充量，而且卸料时更完全。牵引构件为一封闭绕性构件，多为环链、板链或胶带。张紧装置有螺杆式和重锤式两种。带式斗提机张紧滚筒通常制成鼠笼式壳体，以防散料粘集于滚筒上。斗式提升机可采取整体机壳，也可上升分支和下降分支分别设置机壳。后者可预防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，方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，以确保斗提机正常运行。斗式提升机工作原理斗式提升机原理：图2-3，固接着一系列料斗牵引构件（环链、链轮）围绕在提升机头轮和底轮之间组成闭合轮廓。驱动装置和头轮相连，使斗式提升机取得动力并驱动运转。张紧装置和底轮相连，使牵引构件取得必需初张力，以确保正常运作。物料从提升机底部供入，经过一系列料斗向上提升至头部，并在该处实现卸载，以此来实现在竖直方向内运输物料。斗式提升机料斗和牵引构件等走行部分和头轮、底轮等安装在全密封罩壳之内。图2-3提升机示意图综合此次设计提升高度和台时产量等要求，本提升机选择混合或重力方法卸料，掏取式装料，选择zh型（中深斗）料斗，牵引件为低合金高强度圆环链，经合适热处理后，含有很高抗拉强度和耐磨性，常规使用的寿命长，采取了组装式链轮。有轮体、轮缘用高强度螺栓连接而成。在链轮磨损到某些特定的程度后，可拧下螺栓，拆换轮缘，更换方便，且节省拆料、降低了维修费；下部采取了重锤杠杆式张紧装置，就可以实现自动张紧。一次安装后不需调整，又能够保持恒定张紧力，从而确保机器正常运作，避免了打滑或脱链。1.4课题研究内容及目标本课题关键研究内容包含：1）总体设计的具体方案、设计思绪提出和论证，2）设计的具体方案比较和确定，3）具体设计的具体方案提出及设计，4）具体结构确实定，零部件尺寸设计、校核计算，5）工程图纸绘制，6）设计总结及展望。课题研究目标：在研究斗式提升机用途基础上，针对斗式提升机工作总体要求，对现有提升机进行改善并提出较为完整处理方案，为物料向高处输送提供一个有效方法，并完成相关工程图纸绘制。设计的具体方案确定2.1设计思绪和目标设计基础思绪：在研究斗式提升机用途基础上，针对斗式提升机工作总体要求，提出较为完整处理方案，为物料向高处输送提供一个有效方法，并完成相关工程图纸绘制。设计目标：研究开发了安全，稳定，生产效率高斗式提升机。2.2总体方案构思和确定图2-1斗式提升机结构简图现在中国外斗式提升机各具特点，但均存在一定不足。本文经过对多种斗式提升机性能比较，研究开发安全，稳定，生产效率高斗式提升机。总体方案图2-1。斗式提升机是在垂直或靠近垂直(大于70°)方向上连续提升物料输送机械(图2-1所表示)。在挠性牵引构件(胶带)上，每隔一定间距安装若干钢制料斗，闭合牵引构件绕过上部和下部滚筒。由上部驱动轮驱动，物料从下部供入，由料斗把物料提升到上部，当物料绕过上部滚筒时，物料就在重力和离心力作用下向外抛出，经过卸料斜槽送到料仓中，完成输送物料任务。TH250斗式提升机关键参数确定及关键结构设计提升功率确实定相关提升机驱动功率设计计算一直以来争议不停，资料上推荐公式多数是延用上世纪80年代公式，计算复杂，而且所选参数稍有改变时结果出入却较大，和实际相差甚远。在查阅大量相关运输机械设计方面手册和多年来相关斗式提升机驱动功率多种

  和期刊后，综合多种数据，现参考文件[1]中第十四章斗式提升机中TH型提升机设计功率计算部分内容，计算过程以下：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：（3-1）式中P0-轴功率（KW）；Q-斗提机输送量（T/h）；H-提升高度（m）；g-重力加速度（m/s2）；PS，PL—附加功率，KW，见表3-1表3-1附加功率TH160TH200TH250TH315TH400TH500TH630TH800TH1000TH1250PS,KW2223344556PL,KW0.20.20.30.50.81.22.23.468.4由此次TH250斗式提升机设计条件能够得悉，Q=30T/h,t提升高度H=35m重力加速度在此处可取10m/s2将数据代入（3-1）计算可得电机功率（3-3）式中：P–电动机功率（KW）；P0-轴功率（KW）；n-总效率，大约为0.7所以经过计算可得P=7.5Kw电动机选择按已知工作要求和条件选择要求电机功率P＝7.5kW，转速n=1500r/min左右，参考文件[2]中电动机类型及其应用特点，选择Y132M-4型电动机。输出轴直径Φ75，中心高280mm，工作转速1440r/min。减速机选择依据文件[1]中YY型驱动装置选型标准及规范可知，TH250提升机功率为7.5Kw时，应选择Y7Y140驱动装置，在已选择Y132M-4电动机后，应选择型号为ZLY140-18-Ⅰ（S）/Ⅱ（N）减速器。输入轴直径为28mm，输出轴直径为65mm,中心高为160mm。驱动轴设计及附件选择轴材料及热处理斗式提升机驱动轴关键承受高扭矩，高弯矩，是提升机中最关键零件之一，故轴材料选择45钢，调质处理。轴结构设计1）初步计算轴直径参考文件[3]中相关轴设计部分，依据轴承载情况，选择扭转强度计算法来计算轴直径。（3-4）式中A——系数，此处取120，P——电动机功率，Kwn——轴转速，r/min,将有关数据代入式3-4可得（3-5）因为轴端装联轴器需要开键槽，会减弱轴强度，故将轴径增加4%~5%，取轴直径为70mm。2）各轴段直径确实定图3-1所表示，轴段①和减速机空心输出轴套装配，而且在靠近轴段②处装有毛毡弥封圈，故直径d1=70mm。轴段②和轴段⑧上安装轴承，现暂取轴承型号为2217，其内径d=85mm，外径D=150mm，宽度B=36mm，故轴段②直径d2=d8=85mm。轴段③和轴段⑦直径为轴承安装尺寸，查相关手册，取d3=d7=95mm。轴段④和轴段⑥上安装驱动链轮，考虑到轴段④和轴段⑥中间截面承受弯矩最大，故在直径上有所增加，现暂定d4=d6=100mm。轴段⑤考虑滚筒便于安装拆卸，直径略比轴段④和轴段⑥直径小，取d5=110mm。图3-1驱动轴示意图3）各轴段长度确实定轴段①和减速机空心输出轴套装配，其长度关键决定于减速机和头部壳体之间安装尺寸，并且要确保和减速机相配合部分有足够长度，从手册中查知减速机相关安装尺寸要求，现暂取l1=140mm。轴段②和轴段⑧上安装轴承，其长度决定于轴承安装尺寸，故取l2=l8=110mm。轴段③和轴段⑦长度关键依据两轴承之间距离和滚筒在轴向上安装尺寸来定。考虑到其轴向上密封板、壳体法兰和轴承座等占据位置，暂取两轴承轴向上中心距离为590mm，则能够暂取l3=l7=155mm。轴段④、⑤、⑥长度要和驱动链轮一并设计，现暂定l4=l6=120mm，l5=40，驱动轴总长为950mm。4)轴上零件固定考虑到轴段①、④、⑥处键传输较大转矩，故轴段①和联轴器配合选择k6；轴段④、⑥和驱动链轮配合选择r6；轴段②、⑧和轴承内圈配合选择r6。和减速机和驱动链轮联结均采取A型一般平键，分别为键20×125GB1096-1996及键28×110GB1096-1996。5)轴上倒角及圆角轴端倒角2×45°，安装链轮轴段倒角为2.5×45°，倒圆角为R1.6mm，为方便加工，其它轴肩圆角半径均取为0.6mm。轴强度校核计算1）轴受力分析及弯扭矩图3-2所表示2）计算支承反力因为轴在水平面上不受力，所以FRIH=FR2H=0（3-6）在竖直面上（3-7）式中：——同一时刻提升机上行料斗中物料重量——环链预紧力（平均每米长度牵引构件重量，25kg/m）——牵引构件重量（N），图3-2轴受力分析及弯扭矩图3）按弯扭合成强度条件计算以下很显然b-b截面为危险截面。因为弯曲应力为对称循环，扭转切应力为静应力，则所以b-b截面左侧安全，显然b-b截面右侧也是安全。4）安全系数校核弯曲应力应力幅平均应力Mpa安全系数许用安全系数显然S

  ,故b—b剖面安全。以上计算表明，轴弯扭合成强度和疲惫强度是足够。驱动链轮键设计校核由驱动链轮轴直径d为100mm，文件[2]，由表9-4可知，应取键宽b=28mm，高度h=16mm一般平键，键材料应选45钢，因为键所受载荷性质为轻微冲击，由表9-3可知[σc]=110MP，[τ]=90MP，键连接工作面强度校核以下：

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