斗式提升机毕业设计说明书.docx
《斗式提升机毕业设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《斗式提升机毕业设计说明书.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
斗式提升机毕业设计说明书
1
斗式提升机的概述..................................................
2
1.1
斗式提升机的概述以及发展现状....................................
2
1.2NE系列斗提机的原理和主要结构...................................
2
1.3
斗式提升机的分类................................................
3
1.4
设计方案的说明..................................................
4
2
斗式提升机畚斗和输送链的选择......................................
5
2.1
畚斗型号的选取..................................................
5
2.2
链条的选择......................................................
7
2.3
链轮的选择......................................................
8
3
斗式提升机传动系统的设计计算.....................................
10
3.1
电动机的选择...................................................
10
3.2
链传动的设计...................................................
13
3.3
轴的设计.......................................................
17
4
斗式提升机的结构尺寸.............................................
19
5
维修保养.........................................................
22
设计总结...........................................................
23
谢词...............................................................
24
参考文献...........................................................
25
1
1斗式提升机的概述
1.1斗式提升机的概述以及发展现状
斗式提升机是专门用在竖直或者大倾角
700方向上输送物料的设备，
它的优点是能垂直方向输送物料，占地面积很小。
与倾斜的带式输送机相比，
提
升机同样的高度所需通过的输送路程可大为缩短。
斗式提升机按型号可分为
TD，
HL，TB，NE等型号，TD型应用最为广泛，牵引构件时皮带，速度比较高，主要
适用于输送松散密度较小的粉状和粒状以及小块状无磨琢性的散装物料，其驱动功率较小，产量不高。
而NE型斗式提升机是新型的技术，采用板链式的牵引构件，输送量较大，提升高度高，同时尺寸也随之增大，驱动功率也增大。
国内外斗式提升机的发展很快，主要体现在:
一方面是功能的多元化、应用范围的扩大。
如NE系列斗式提升机的出现。
另一方面是斗提机的输送量、提升高度等有所改进，并成为未来发展的核心方向。
目前，我国生产的斗提机类型较多，主要特点是：
驱动功率小，主要是在物料的提升过程中几乎无回料和挖料现象，因此无效功率少；提升范围广，提升高度高，运行可靠、平稳，可提升物料的类型广；提升机的喂料采用流入式，无需料斗挖料，材料之间不易发生挤压和碰撞现象。
虽是如此，但是我国的斗提机技术与国外还是存在不小的差距。
1.2NE系列斗提机的原理和主要结构
板链式斗式提升机主要由运行部件、驱动装置、上部装置、中部机壳、下部装置组成。
运行部件---由料斗和专用板式链条组成,NE400采用双排链。
驱动装置---主要采用多种驱动组合驱动,驱动平台上装有检修架和栏杆，分左装和右装两种。
上部装置---为了防止链条摆动安装有轨道（双排链）、棘轮逆止器、卸料口装有防回料橡胶板。
中间节---部分中间节装有轨道（双链）,用来防止链条在工作中左右摆动。
下部装置---安装有自动张紧装置，NE400主要用沉重箱来做张紧装置。
板链式斗式提升机的特点：
上下链轮采用ZG310-570。
整体调质，HB229-269齿面淬火HRC40~48。
2
板链：
链板采用45#HRC36~42。
a、采用的板链有很高的剪切强度、疲劳强度以及耐磨性能，运转故障率
低，使用寿命长；
b、板链的速度较低，一般在0.5m/s左右；
c、料斗的容量较大但是斗距很小，驱动功率低但是输送量大。
尤为适应提升破碎后的石灰石和水泥熟料（≥NE50）。
1.3斗式提升机的分类
按卸料方式分为：
离心式的，重力式的和混合式的。
离心式卸料料斗的运行速度较高，通常取为1—2m/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：
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
0.4—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。
常用于卸载流动性不良的粉状物料及含水分物料。
料斗的运动速度为0.6—0.8m/s范围，常用链条做牵引构件。
按牵引构件分类：
环链，板链和胶带等几种牵引构件。
环链的总体结构和加工制造比较简单，与料斗的连接也很牢固，输送磨琢性大的物料时，链条的磨损相对小，但是它的自重较大。
板链结构比较牢固，自重
很轻，适用于提升量大的提升机，但是铰接接头易被磨损，胶带的结构比较简单，
所以不适宜输送磨琢性大的物料，普通胶带物料温度不应该超过60°C，但是夹钢绳胶带却允许物料温度达80°C，耐热胶带允许物料温度最高可达达120°C，环链、板链输送物料的温度最高可达可达250°C。
按进料方式分类：
即注入式装载（见图1-1）、挖取式装载（见图1-2）和混
3
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。
1.4设计方案的说明
主要思路如下：
1）通过网络、图书各种途径对斗式提升机的工作原理进行深入研究，根据
NE400斗式提升机的工作能力实际情况，设计出总体方案。
2）通过查表、计算设计出斗式提升机的结构尺寸和各零件的强度，保证运
行的稳定性，可靠性。
3）选择并设计出合理的驱动装置、传动装置，保证运行的高效性。
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。
4
2斗式提升机畚斗和输送链的选择
2.1畚斗型号的选取
料斗的容积为i升，实际容积为Ψi升（Ψ为小于1的填充系数），则单位长度
的荷量为：
q＝siγψ
s是斗距（ｍ）；γ是物料容积（tm3）；
则提升机的输送能力Ｑ＝qv（ｋｇ/ｓ）
由此可得Ｑ＝3.6siγψv（ｔ/ｈ）
由于在实际生产中供料不均匀，所以计算生产率要大于实际生产率Ｎ，即
Ｎ＝Q（ｔ/ｈ）
k
K是供料不均匀系数，一般取1.2～1.6
取ψ=0.75
γ=0.75t/m3
v=0.5ｍ/ｓ
则N=380m3/h*0.75t/m3=285t/h
查表取K=1.2
Q=Nk=1.2×285=342t/h，
i=
Q
==
342
=338m3h
s
3.6v
3.60.50.75
0.75
NE系列提升机的技术规范见表2-1
5
表2-1：
NE系列斗式提升机的型号
查表可知NE400的斗容为182.5L，因斗容较大不能用一般的料斗，需用梯
形料斗，下为梯形料斗的标准。
图2-1梯形料斗基本尺寸
6
表2-2梯形料斗型号
选用T1000，此时斗容为200L，斗距s=i/338=0.592（m）,因斗距过大，减
少了料斗的数量，但单个料斗的载荷过大。
故应选用T800，此时的斗容为100，，
s=i/338=0.296（m），即斗距为0.296（m）。
2.2链条的选择
选用链条M450，由GB/T8350—2003/ISO1977:
2000查得
表2-3链条型号
7
选用M450，抗拉强度为450KN，大滚子直径最大为120mm,节距为300mm。
因为链速（v<0.6m/s）,主要的失效形式为过载拉断，所以计算时必须计算静力强
度的安全系数。
牵引链条所受的最大静张力可以用逐点法计算，但是比较麻烦，
可用以下公式近似计算：
1
Smax=1.15QHg0.9+（N）
3.6v
式中H是物料提升高度（m）；
Q是生产率（t/h）；
V是牵引链的运行速度（m/s）；
g是重力加速度
m/s2。
计算得Smax=1.15380
0.751.2309.80.9+
1
315KN。
所以所选
3.60.5
链条强度合适。
表2-4链条尺寸
由上表可查得M450链条的所有尺寸。
2.3链轮的选择
下图为链轮的基本尺寸
8
图2-2链轮的基本尺寸
链轮的分度圆直d=
p
180）
sin（
z
查表可由齿数乘以单位节距得出分度圆直径。
取头轮的齿数为12，尾轮的齿数为12，经查表得：
头轮和尾轮的分度圆直
径为d300sin1800
1159mm。
12
齿顶圆直径：
da=d+2ha=1159+54=1231mm；
齿根圆直径df=d-2hf=1159-64=1095mm；
齿轮的压力角是链节节距线和链轮工作面与滚子接触点的法线之间所形成
的夹角，齿数根据GB/T8350—2003/ISO1997:
2000可查表得:
齿数12时，压力角
是120~150。
最大齿沟圆弧半径rmaxha27mm；对于非带边滚子的带宽
bmax=1.8ha-1=47.6mm，bmin=1.74ha-1.7=45.28mm。
最小齿边倒圆直径半径ra3.2ha86.4mm，公称齿边倒角
b=0.32ha=8.64mm。
径向圆跳动对于机加工齿在0.002ha+0.1mm到0.002ha+0.2mm之间，但是不能
9
超过超过2mm，端面圆跳动对于机加工齿也在0.002ha+0.1mm到0.002ha+0.2mm之
间，最大不能超过2mm
3斗式提升机传动系统的设计计算
3.1
电动机的选择
常用斗式提升机的功率计算
=
ＱHg
v
（KW）
1.15
N。
3600
k1k2
注：
式中Q是生产率
（t/h）;
H是提升高度（m）；
V是牵引构件的运行速度（ms）；
k1k2是计算系数；
g是重力加速度。
代入数据计算得：
N0
=330
0.75
1.2
30
9.8
1.15+0.6
1.3
0.5
=43.01kw
3600
在选择电机时，还应考虑功率储备系数K以及传动效率。
因此电机的实际
功率N为：
N=N0K
式中是传动效率，取0.9；
K是功率储备系数；
H<10m,K=1.45；
10mH>20m,K=1.15。
代入数据得：
43.01
N=1.15=54.96kw
10
表3-1
由上表可知，应选用驱动功率为55kw，此时的最大提升高度是34.7m＞30m，
所以驱动功率为55kw，减速器的减速比选为29。
11
表3-4
12
由此表可查的应选用的减速器为ZSY315-28，变速器减速比为28，它是硬齿
面齿轮，联轴器和电机的驱动组合。
3.2链传动的设计
链传动中链条的按用途可分为1）传动链2）起重链3）牵引链，在传动链中又分为滚子链，齿形链和套筒链等，齿形链虽然运行平稳，噪音很小并且承受冲击载荷能力高，但是结构复杂，质量大且价格高，因而只适合高速或者精度要
13
求高的场合。
滚子链质量轻，价格低，在实际应用中最为广泛。
本次链传动即为
套筒滚子链传动。
1）传动比过大会导致链条在小链轮上的包角减小，推荐i=2-3.5,故设链轮
的传动比为i=3，有参考文献【1】表11-6查表得小链轮齿数在23-25之间，选择Z123，所以大链轮的齿数Z2iZ169。
小链轮转速n19802835rmin
2）确定链节距P和排数确定节距是根据额定功率曲线（即参考文献【1】
中的图9-11），由PdKAKZP式中KA是工况系数，KZ是小链轮齿数系数。
代入数据得Pd1.01.155=60.5kw，由Pd和小链轮的转速n1查表得所用链条式
48A。
滚子链的规格和主要参数如下表：
表3-5
链条的基本尺寸
链号
节距
滚子外
内链节
销轴直
套筒直
内链板
P
径（d1）
内宽
径（d2）径（d3）
高度
（b1）
（h2）
最大最小最大最小最大
mmmmmmmmmmmm
外链板
破断载
单排每
与中链
荷（三
米质量
板高度
排）
（q）
（h3）
（Q）
最大
最小
mm
kN
Kg/m
48A76.2047.6347.3523.8172.3972.3946.71500.422.6
3）验算链速：
z1pn1
z2
pn2
一般不超过0.8m/s
v
1000
60
100
60
4）初选中心距和连接数
初选中心距a0
30
50p
（3050）76.2mm=2286~3810mm，取
a0=3000mm，所以中心距为3000mm，链节数
z1+z2+
2
2
Lp
2a0
z2-z1
p=
2
3000
23+69
+
69-23
76.2
=126.1，经圆整
p
2
2
a0
76.2
2
2
3000
后链节数Lp为126。
5）重新确定链传动的中心距
14
a=2Lp-（z1+z2）Kap=2126-（23+69）0.24659876.2=30006.5mm
式中Ka为具有不同齿数的两链轮的中心距的计算系数，由参考文献【1】的表
9-7查得。
Ka为0.246598
6）计算链速、确定润滑方式
n1z1p
352376.2
1.02ms由速度v及链号48A查参考文献【1】的图
v
1000
60
1000
60
9-14可知应采用油池润滑或油盘飞溅润滑。
7）计算压轴力FP
有效圆周力为：
Fe
1000p
1000
55
53.92kN
v
1.02
链轮垂直布置时的压轴力系数
KF=1.05，则压轴力为
P
FP
KFPFe
1.0553.92kN
56.62kN
8）大传动链轮主要尺寸
分度圆直径d=p
1800=pK=
76.2
0
1674.19mm
sin
z
sin180
69
齿顶圆直径
dama=xd+1.25p11721-d.72mm
damin=d+1-1.6p-d1
1700.99mm
z
分度圆齿高hamax
0.8
0.625+
p-0.5d1=24.69mmhamin0.5p-d1=14.28mm
z
齿根圆直径
dr=d-d1=1626.56mm
齿槽形状如下图：
15
图3-1齿槽基本尺寸
齿面圆弧半径最大齿槽形状remin=0.008d1z2+180=1882.72mm
最小齿槽形状remax=0.12d1z+2=405.81mm
齿沟圆弧半径最大齿槽形状
最小齿槽形状
齿沟角最大齿槽形状
最小齿槽形状
轴向齿廓形状如图：
图
rimax=0.505d1+0.6093d1=26.26mm
rimin=0.505d1=24.05mm
0
0900
amin=120-=118.70
0
0900
amax=140-=138.57
z
3-2轴向齿廓基本尺寸
齿宽bf=0.95b1=44.98mm
倒角宽ba=0.100.15p取ba0.13P9.906mm
倒角半径rxp=76.2mm
16
倒角深h>0.5p=38.1mm
链轮总齿宽
bfn=n-1pt+bf1
47.98mm
dk
240
轮毂长度：
I=3.3h
290mm
轮毂直径：
dh
dk
2h380
mm
3.3轴的设计
轴分为心轴，传动轴和转轴，因为主轴至承受转矩，所以用传动轴，在选
材方面，轴的材料主要是碳素钢和合金钢，因碳素钢比合金钢廉价，对应力集中
的敏感度比较低，经过热处理和化学处理，可以改善它的力学性能，所以其应用
比较广泛。
所以选用45钢，为了保证轴的力学性能，应进行正火或者调质处理。
由参考文献【３】的表11.5-1得
表3-6
轴的材料力学性能
材
热处理
毛坯
硬度
热拉
屈服点
弯曲疲
扭转疲劳
料
直径ｄ
HBS
强
度
劳极限
极
限
s
牌
ｍｍ
b
Mpa
-1
-1Mpa
号
Mpa
Mpa
45
正火
＞100～300
162～217
580
290
236
135
回火
以下是轴的基本尺寸设计：
1）初步确定各轴段的直径和长度
按扭转刚度计算可得轴直径d
A3p
n
式中
Ａ为系数由参考文献【
3】表11.5-4，Ａ取107；
P为轴所传递的功率（kw）；
n为轴的转速（r/min）。
上部输送大链轮转速n=98028311.7rmin总传动效率为0.9则上部输送链
轮输入功率为P155kW0.949.5kW
17
则转矩T
9550000
P1
=9550000
49.5
Nmm4040.38104Nmm
n
11.7
带入数据得
d1A
3p1
n=107
3
49.5
，
11.7=214mm
因轴上有键槽，则轴径加大4%~5%，加大5%，所以轴端直径为d1=225mm，并采
用圆锥面，能消除轴与轮毂的径向间隙，拆装比较方便，同时可用作周向固定，
能承受冲击载荷。
因为传动链轮的轮毂宽度是
290mm，所以轴端
。
由
L1=290mm
GB/T286-64选用轴承3536，由标准的轴承内孔为
240mm，所以
d2
，传动
=240mm
链轮距轴承的距离取155mm，所以L2=325mm。
因为轴肩
升级会员 