5萬噸年硅微粉生產工藝烘干粉斗式提升機設計

5萬噸年硅微粉生產工藝烘干粉斗式提升機設計,萬噸年硅微粉,生產工藝,干粉,提升,晉升,設計 設計說明書（摘要） 姓名：孟獻秀 導師：李立和 谷輝 本課題是某硅微粉廠輸送烘干粉的斗式提升機的設計。斗式提升機在本工段的作用是將烘干機輸出的物料，經提升機輸送到16米的高度處，進行后續(xù)加工。 一、選題原因： 1、斗式提升機的橫截面積較小，占地不多，解決了因場地小而遇到的難題。另外它造價低廉，結構簡單，有較好的封閉性，耗用動力小等優(yōu)點。 2、斗式提升機應用廣泛，它們不但被廣泛的應用在礦山生產方面，而且還大量應用在化工，農業(yè)，醫(yī)藥等各各領域。隨著科技的不斷發(fā)展，各種新型材料被相繼運用到斗式提升機中（例如塑料料斗和耐熱橡膠帶等），作為一種重要的輸送設備，斗式提升機越來越發(fā)揮著它不可替代的作用。 二、結構及其工作過程： 1、斗式提升機一般由帶有逆止制動裝置的驅動裝置、運行部分（料斗與牽引膠帶）、中部機殼、傳動部分、帶有張緊裝置的下部區(qū)段等組成，全部構件均用外殼封閉，這是為了防止物料的拋散。機筒的長短可根據(jù)提升高度由若干節(jié)組成。提升機的驅動裝置與頭輪軸相連，提供給提升機必要的動力，以保證提升機的正常運轉，機頭上有逆止制動裝置，防止頭輪逆轉。 2、提升機的工作過程：物料——>機座（入料口）——>機筒——>機頭——>卸料（入料口） 三、選型及方案論證： （一）選型：目前國內常用的斗式提升機均為垂直式，主要有ZL型和HL型；PL型和TB型；D型以及D型的改型產品等。 D型斗式提升機采用橡膠帶作為牽引構件；間斷布置斗，快速離心卸料；適用輸送物料有粉狀、顆粒狀的無磨琢性或半磨琢性的散狀物料，提升高度在4～30米范圍內；輸送量在3.1～66立方米/時范圍內，且造價低，結構簡單。而HL型斗式提升機采用鍛造的環(huán)形鏈條作為牽引構件，輸送量在16～47.2立方米/時范圍內。PL型斗式提升機采用板式套筒滾子鏈條作為牽引構件；適用輸送塊狀、比重較大、磨琢性的物料，輸送量較大。ZL型斗式提升機采用鑄造鏈條作為牽引構件提升高度約在8～29米范圍內；輸送量大。考慮D型斗提機較其他型號的斗式提升機結構簡單，造價低，輸送量不大，提升高度不高等優(yōu)點，本機采用D型。 （二）方案論證： 方案一：D160型垂直輸送、固定式、帶式、重力式斗 式提升機； 方案二：TD100型垂直輸送、固定式、帶式、離心式斗式提升機。 TD型斗式提升機采用高強度的輸送膠帶，它比傳統(tǒng)的D型斗式提升機性能好，輸送量大，提升高度高，規(guī)格全，但價格要比D型的高。另外，D型斗式提升機由《機械化運輸手冊》查得其技術參數(shù)中運輸量最小的是D160型（Q制法），為3.1m3/h，TD型的技術參數(shù)中運輸量最小的為TD100（H制法），為7.6 m3/h；并且D160型適用于離心式卸料，而TD100型適用于重力式卸料。所以，對于該廠的設計要求：輸送量為7.14m3/h，卸料方式為離心式，提升高度為16米，故方案一更適合。 所以，選擇方案一。 四、裝載與卸載方式的選擇： 逆向進料較順向進料的優(yōu)點是：物料進入機座時與料斗正面相遇，此時物料直接進到料斗內，因此裝滿系數(shù)大，機座內堆積物料少，大大減輕了料斗在機座內推移堆積物料的阻力。所以本機選用逆向進料。 本機的料斗運行速度為1m/s，用膠帶作為其牽引構件；又因輸送的是硅微粉，它屬于粉狀物料，其磨琢性大?？紤]到整體因素，該機的卸料方式選用離心式。 五、電動機及聯(lián)軸器的選擇： 根據(jù)設計要求和查表可知本機運輸能力為7.14立方米/小時，通過計算，電動機的型號選定為Y112M-4型；本機按標準選用ZLY—200—20—Ⅲ型圓柱齒輪減速器，根據(jù)ZBJ19004—88標準查得輸出軸長度為130mm，直徑95mm。驅動輪的軸徑為95mm。根據(jù)《機械傳動裝置手冊》下冊表16—24選擇d=95mm的金屬滑塊聯(lián)軸器。 六、V帶傳動的計算與選擇： 由于本機傳動滾筒的軸轉速采用標準轉速47.5r/min，而電機轉速為1440r/min，所以總轉動比為30.3；所選圓柱齒輪減速器ZLY—200—20—Ⅲ的傳動比為20，所以V帶傳動的傳動比為1.515。計算后選定V帶傳動的基本參數(shù)為： 型號 根數(shù) 小帶輪直徑 （mm） 大帶輪直徑 （mm） 中心距 （mm） A 3 125 180 384.65 七、料斗型號的選擇： 按照料斗的材料分：金屬料斗和塑料料斗。料斗寬度B=160毫米的料斗有淺斗、圓弧斗、中深斗、深斗四種形狀。由于本提升機所輸送的物料散落性好，而且輸送量較大，卸料方式為離心卸料，故選用深型料斗Ds160×125 。 八、斗式提升機的機筒： 斗式提升機的機筒有矩形和圓形兩種，本機選用矩形機筒。機筒橫截面為矩形的矩形機筒，其大小應保證料斗帶和料斗在運行時不碰撞筒壁。不同規(guī)格的料斗橫截面尺寸都有標準，本機的料斗尺寸B=160mm毫米，由標準尺寸表可查得機筒的橫截面尺寸寬為426mm，長為800mm，鋼板厚度為1.5mm。 謝謝指導 安 徽 科 技 學 院 畢業(yè)論文（設計） 題目：5萬噸/年硅微粉生產工藝烘干粉斗式提升機設計 姓 名：孟獻秀 學 號：2001644059 專 業(yè)：機電技術教育 班 級：01級（3）班 屆 別：2005屆 指導老師：李立和 谷 輝 2005年6月 安 徽 科 技 學 院 畢業(yè)論文（設計） 題目：5萬噸/年硅微粉生產工藝烘干粉斗式提升機設計 姓 名：孟獻秀 學 號：2001644059 專 業(yè)：機電技術教育 班 級：01級（3）班 屆 別：2005屆 指導老師：谷 輝 2005年6月 安徽科技學院 工學院 畢業(yè)論文（設計） 開 題 報 告 01機電（3）班 孟獻秀 一、課題簡介： 目前，由于斗式提升機在四化建設中用途非常廣泛并具有非常重要的地位，所以這次我的設計課題選擇了斗式提升機。斗式提升機又叫斗提機、升運機。它是屬于具有撓性牽引構件的連續(xù)輸送設備[1]。斗式提升機是結構由下列部件組成：牽引構件、料斗、機頭、機座、機筒、驅動裝置和張緊裝置、逆止制動裝置等組成。牽引構件環(huán)繞并張緊于頭輪和底輪之間，在牽引帶上每隔一定的距離固定著承載物料的料斗。全部構件均用外殼封閉，防止了灰塵的飛揚和物料的拋散。外殼上端稱為機頭、下端稱為機座，中間稱為機筒。機筒的長短可根據(jù)提升高度由若干節(jié)組成。提升機的驅動裝置與頭輪軸相連，提供給提升機必要的張力，以保證提升機正常運轉，機頭上有逆制制動裝置，防止頭輪逆轉。提升機的工作過程如下： 物料——>機座（入料口）——>機筒——>機頭——>卸料（入料口） 二、設計方案 本機是一面粉加工廠小麥輸送工段斗式提升機設計。斗式提升機在本工段的作用是將小麥經提升機輸送到16米高度。在該設計中所提供的指標有：容重1.4噸/立方米；輸送量5萬噸/年；提升高度16米；提升機進料口處于水平面以下0.5米處；經查有關資料知：在所有的斗式提升機型號中，接近此送量的只有TD100（H制法）和D160（S制法）兩種斗式提升機。所以方案擬定在此兩種型號之間選擇。 方案一：D160型垂直輸送、固定式、帶式、斗式提離心式升機； 方案二：TD100型垂直輸送、固定式、帶式、重力式斗式提升機。 TD型斗式提升機采用高強度的輸送膠帶，它比傳統(tǒng)的D型斗式提升機性能好，輸送量大，提升高度高，規(guī)格全，但價格要比D型的高。另外，D型斗式提升機《機械化運輸手冊》查得其技術參數(shù)中運輸量最小的是D160型，為3.1m3/h，TD型的技術參數(shù)中運輸量最小的為TD100，為7.6 m3/h；并且D160型適用于離心式卸料，而TD100型適用于重力式卸料。所以，對于該廠的設計要求：輸送量為20噸/小時，卸料方式為離心式，提升高度為16米，故方案一更適合。 所以，選擇方案一。 三、設計路線 前言主要技術參數(shù)設計方案論證設計計算斗式提升機工作過程及工作方式選擇斗式提升機的主要部件斗式提升機制法選擇、技術性能和外形尺寸斗式提升機電氣控制系統(tǒng)設計斗式提升機的安裝、支承與維護結論致謝。 2 安徽科技學院 工學院 畢業(yè)論文（設計） 文獻綜述 斗式提升機,也叫斗提機，用于垂直或傾斜時輸送粉狀、顆粒狀及小塊狀物料。它的優(yōu)點是：橫斷面上的外形尺寸較小，可使輸送系統(tǒng)布置緊湊；提升高度大；有良好的密封性等。缺點是：對過載的敏感性大；料斗和牽引構件較易損壞。 斗提機提升物料的高度可達30米，一般常用范圍為3~20米。輸送能力在300噸/時以下。一般情況下多用垂直式斗提機，當垂直式斗提機不能滿足工藝要求時，才采用傾斜式斗提機。由于傾斜式斗提機的牽引構件在垂度過大時需增設支承牽引構件的裝置，而使結構復雜，因此一般很少采用傾斜式斗提機。 斗提機的分類方法很多，一般為：（1）按安裝方式不同，可分為垂直式、傾斜式；（2）按卸載特性不同，可分為離心式、離心-重力式、重力式；（3）按裝載特性不同，可分為掏取式、流入式；（4）按牽引構件型式不同，可分為帶式、鏈式；（5）按料斗形式的不同，可分為深斗式、淺斗式、鱗斗式（三角斗或梯形斗）式。 目前國內常用的斗提機均為垂直式，有D型、HL 型、PL型及 ZL型四種型式。它們的主要特征、用途及型號如下： D型斗提機的結構特征是采用膠帶作為牽引構件，卸載特性是間斷布置料斗，快速離心卸料，適用輸送物料為粉狀、顆粒狀、小塊狀的無磨琢性或半磨琢性的散狀物料，如：煤、砂、焦末、水泥、碎礦石等，其適應溫度不得超過60°C。如采用耐熱橡膠帶，允許150°C，型號有D160型、D250型、D350型、D450型。其提升高度約在4~30米范圍內。HL型斗提機采用鍛造的環(huán)形鏈條作為牽引構件，卸載特性為間斷布置料斗，快速離心卸載，是適用輸送粉狀、顆粒狀及小塊狀的無磨琢性的物料，如：軟煤、水泥、石塊、砂、粘土等。且允許輸送溫度較高的物料。它的型號有HL300、HL400。約在4.5~30米范圍內提升。PL型斗提機采用板式套筒滾子鏈條作為牽引構件，它連續(xù)布置料斗，慢速重力卸載，適用輸送塊狀、比重較大、磨琢性的物料，如：硬煤、碎石、礦石、卵石；易碎物料，如：焦炭、木炭等。被輸送物料的溫度在250°C以下，型號有PL250、PL350、PL450。提升高度約在5~30米范圍內。ZL型斗提機采用鑄造鏈條作為牽引構件，連續(xù)布置料斗，慢速重力卸載。適用輸送塊狀和粉狀物料，如：礦石、石灰石、水泥、碎石、卵石、白灰、煤等。被輸送物料的溫度在300°C以下，型號有ZL25、ZL35、ZL45、ZL160。提升高度約在8~29米范圍內。 斗式提升機的安裝要求是：1、斗提機下部區(qū)段的支承面，必須保證座落在基礎的水平面上。2、斗提機的上部驅動軸和下部張緊軸應在同一垂直平面內，并且兩軸心線均應與水平面平行。3、中間機殼的法蘭連接處，不得有顯著的錯位。法蘭間可墊入石棉墊或防水粗帆布，以保證密封。4、斗提機的下部區(qū)段、中間機殼和上部區(qū)段的中心線應在同一垂直線上，在垂直度偏差在1米長度上不允許超過1毫米，總高的累積偏差不允許超過8毫米。5、料斗在牽引構件上的位置應正確，并緊固可靠。在運行中，不應有偏斜和碰撞機殼的現(xiàn)象發(fā)生。6、斗提機偏向半的安裝裝置，必須符合圖紙要求。7、螺旋拉緊裝置調整好后，應使牽引構件具有均勻的、正常運行所必需的張緊力。為了使在運行中有足夠的拉緊行程，余下的拉緊行程應不少于全行程的50%。8、減速器高速軸的軸線與電動機的軸線，應相互平行并在同一水平線內；低速軸的軸線與斗提機驅動軸的軸線，應在同一水平線上，其最大平行偏移量不得超過0.2毫米，最大軸線交角不得超過40￠。9、斗提機應安裝起吊設備，起重量不小于2噸。起重機的軌底與驅動軸中心線的距離為2~2.2米。對于D160、D250斗提機取2米；對于D350、D450、HL300、HL400斗提機取2.2米。10、斗提機的中部應有防止偏移的中間支承裝置。支承點的間距不大于8米，最上面的支承點應盡量靠近頭部。 斗提機作為輸送機的一種，有其較早的根源。輸送機是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運機械，又稱連續(xù)輸送機。輸送機可進行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機輸送能力大，運距長，還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作，所以應用十分廣泛。 中國古代的高轉筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送機的雛形；17世紀中，開始應用架空索道輸送散狀物料；19世紀中葉，各種現(xiàn)代結構的輸送機相繼出現(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)技術進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內部、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。 輸送機一般按有無牽引件來進行分類。 具有牽引件的輸送機一般包括牽引件、承載構件、驅動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采用輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅動裝置給輸送機以動力，一般由電動機、減速器和制動器(停止器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使牽引件保持一定的張力和垂度，以保證輸送機正常運轉；支承件用以承托牽引件或承載構件，可采用托輥、滾輪等。 具有牽引件的輸送機的結構特點是：被運送物料裝在與牽引件連結在一起的承載構件內，或直接裝在牽引件(如輸送帶)上，牽引件繞過各滾筒或鏈輪首尾相連，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，利用牽引件的連續(xù)運動輸送物料。 這類的輸送機種類繁多，主要有帶式輸送機、板式輸送機、小車式輸送機、自動扶梯、自動人行道、刮板輸送機、埋刮板輸送機、斗式輸送機、斗式提升機、懸掛輸送機和架空索道等。 沒有牽引件的輸送機的結構組成各不相同，用來輸送物料的工作構件亦不相同。它們的結構特點是：利用工作構件的旋轉運動或往復運動，或利用介質在管道中的流動使物料向前輸送。例如，輥子輸送機的工作構件為一系列輥子，輥子作旋轉運動以輸送物料；螺旋輸送機的工作構件為螺旋，螺旋在料槽中作旋轉運動以沿料槽推送物料；振動輸送機的工作構件為料槽，料槽作往復運動以輸送置于其中的物料等。 未來輸送機的將向著大型化發(fā)展、擴大使用范圍、物料自動分揀、降低能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達440公里以上，帶式輸送機的單機長度已近15公里，并已出現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結構。 擴大輸送機的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、易燃性物質的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結團、粘性物料的輸送機。 斗式提升機的結構和技術性能大家都很熟悉,雖然各生產廠家和使用單位根據(jù)各自的特點,對其結構和工作參數(shù)進行了一些調整,但工作原理依然是通過輸送帶連接的畚斗將物料提升后,利用重力或離心力將其拋出,來實現(xiàn)提升物料的目的。因此,斗式提升機性能的好壞,除了與其運動參數(shù)和結構形式有關外,還與提升帶和畚斗的特性有關。 畚斗磨損,物料回流及提升帶延伸,打滑,跑偏及受潮腐壞等現(xiàn)象,都嚴重地影響著提升機的正常工作。我國傳統(tǒng)的斗式提升機大多采用的是全棉帆布膠帶和鋼制畚斗,這些材料的理化性能和制作方式,限制了其很難改變提升機的上述弊病。因此,多年來,我們的設備制造者都僅在提升機的結構形式、運動參數(shù)和拋料方式上進行著完善和改進。 隨著科學技術的不斷發(fā)展,各種新材料、新技術應運而生,早在20世紀80年代中期,我國就開始研制新型塑料畚斗和增強型提升帶?，F(xiàn)在該技術已經成熟并被廣泛應用。這些新材料、新技術應用于斗式提升機中,極大地改善了提升機的工作性能,取得了很好的經濟效益。 1塑料畚斗的理化性能和應用特點 塑料畚斗的理化性能 高強度塑料畚斗是采用改性超高分子量聚合物注塑而成的,它具有高耐磨、高韌性、耐腐蝕、低溫性能好等諸多優(yōu)點,是目前用于糧食谷物類提升性價比較好的材料。 塑料畚斗的應用特點 ①自重輕,降低了提升機的能耗塑料畚斗的重量僅是同類鋼質畚斗的1/5,因此,能大大降低提升機的能耗,同時可延長畚斗帶的使用壽命。據(jù)江蘇揚州麥粉廠進行的塑料畚斗與鋼畚斗的對比實驗反映,塑料畚斗可降低提升機電耗30%左右。 ②模塑成型,避免了因筒內零件損壞造成的故障鋼制畚斗都是數(shù)片材料焊制而成,偶然出現(xiàn)的脫焊,掉片和棱角凸出都將產生掛壞筒內零件的故障。而塑料畚斗是模注成型,且各棱邊都有很好的韌性,不會產生運行中的掉斗、硬掛及其他異?，F(xiàn)象。 ③耐磨性好,使用壽命高于鋼制畚斗磨損是畚斗的主要失效形式之一?，F(xiàn)在的塑料畚斗都很重視這一問題,在其原料的配方中,有獨特的耐磨配料,專業(yè)廠家生產的合格產品,還要經過當?shù)刭|量監(jiān)督檢驗站的檢測并出具試驗報告。好的塑料畚斗的耐磨性能能夠達到Ａ3鋼的75%,由于塑料畚斗的厚度一般是鋼質畚斗的3倍,因此理論上,塑料畚斗的使用壽命應是鋼質畚斗的2倍以上。通過我們多年的使用證明:好的塑料畚斗的耐磨性能確實要強于鋼質畚斗。 ④柔韌性好,不損傷顆粒物料塑料畚斗因其獨特的柔韌性,可大大降低被提升物料的破損率。特別是在大米加工廠中,往往需要多道提升,因此,由提升機產生的碎米,在全部碾米工藝中占有相當大的比例。在原糧增碎方面,采用塑料畚斗的提升機,要比鋼質畚斗降低80%。 ⑤耐腐蝕,低溫性好,尤其適用于潮濕、高寒溫環(huán)境和間斷使用由于塑料畚斗是非金屬材料,耐腐蝕能力強,低溫性能好,特別適合在高水分、高寒溫的環(huán)境下工作,克服了鋼質畚斗在高水分、高糠粉、高溫差的環(huán)境中,極易產生的結疤、生銹、水汽和腐爛的現(xiàn)象。且在運行過程中,不會因摩擦碰撞產生火花,起到了防止粉塵爆炸的作用。 2聚酯增強提升帶的理化性能和特點 聚酯增強提升帶的理化性能聚酯增強提升帶是采用ＰＰ200型聚酯浸膠帆布作骨架,表面貼合高耐磨橡膠材料硫化而成。 聚酯增強提升帶的特點 ①延伸率低,畚斗帶不會伸長傳統(tǒng)的平膠帶由于其延伸率太高,整條畚斗帶極易變形伸長,需要經常緊帶或調整,工作穩(wěn)定性很差。采用聚酯增強提升帶后,帶長基本不需調整,使皮帶跑偏,打滑的現(xiàn)象大為減少,提高了提升機運行平穩(wěn)的能力。 ②拉伸強度高由于聚酯增強提升帶的拉伸強度是普通平膠帶的3倍,因此,它能承受較大的動負荷,能提高斗式提升機的提升高度和產量,不會產生因過載變形太大而拉壞膠帶的現(xiàn)象。 ③摩擦系數(shù)大,不會失速打滑聚酯增強提升帶的表面,做成了2種狀態(tài),其中一面是帶布紋的毛面,有極大的摩擦系數(shù),與傳動輪貼合得很好,即使在畚斗帶張得不太緊的情況下,也不會打滑,造成畚斗失速而影響產量。 ④適應潮潮濕的性能好,帶子不會腐壞各種提升帶表面的橡膠層都比較薄,普通平膠帶經多次彎曲和磨損后,里面的棉布層極易吸收水分,再加上提升機內的通風狀況不好,使棉布膠帶易腐爛損壞。而聚酯增強提升帶的濕強力高,適合提升高水分糧食和在溫差很大極易產生潮氣的環(huán)境中使用。 ⑤自重輕,柔軟性好,適合頻繁彎折,壽命長聚酯增強提升帶因拉伸強度高,延伸率小,故能使畚斗帶做得很薄,獲得了極好的柔軟性,能在較小直徑的傳動輪上頻繁彎折,耐疲勞,耐沖擊,剝離強度大,壽命比普通膠帶長得多。由于斗式提升機采用了這些新技術、新材料,使得提升機的性能得到了巨大的改善。當然,運動參數(shù)(低速)和卸料方式(滑動)的改變,在某些方面也會對特定條件下的物料輸送產生影響。但塑料畚斗和聚酯增強提升帶的應用,確實是當今畚斗和提升帶的發(fā)展方向。 3斗式提升機現(xiàn)存不足及改進設計方案 目前多數(shù)廠家生產的斗式提升機雖然各有特點，但主要結構和設計思路基本相同，這些機器在實際使用中，機座存料和機內殘留料一直是影響產品質量波動的一個主要因素。通過對現(xiàn)機型不足處的分析，筆者提出一種新的設計方案，以求新機型功能更加完善。 現(xiàn)機型存在的不足 ①目前機座底至提升機畚斗最低進料點之間有一個較大的空間，工作中，這一空間必須由最先進入的物料充填，這個充填量并不小，以+"/#&機型為例，充填物料大約需%"012&"01，這一部分物料如果不定期給予清理更換，則必然造成結塊變質。 ②對于頻繁更換物料品種的斗提機，一般企業(yè)都不可能每天數(shù)次的不間斷的人工清理機內殘留物料，一是非生產時間占用比重太大；二是工人勞動強度太大，再則大量清理出來的物料處理起來也不太方便。 ③由于機座有皮帶張緊機構，所以部件相對移動處如果密封不良，就會造成粉塵外泄，污染環(huán)境。且由于尾輪軸在調整時與進料口的相對尺寸不斷變化，稍不注意，這一變量參數(shù)的變動會造成進料不暢的現(xiàn)象，引起前端輸送設備堵機故障。 ④如果品種更換時不能停機徹底清理機內運動中的殘留物，那么交叉污染是不可避免的。為了盡可能減少殘留物有時不得不用較長的時間進行空機運轉，這樣除了能耗損失外，也使得生產效率低下。筆者曾做過一項測試，即在提升機停止進料并提完后，空機運行5min，在出料口接料15mm，則還可接出殘留物料10kg-----15kg。 改進設計方案 ①隨著現(xiàn)代工業(yè)技術的飛速發(fā)展，斗提機皮帶已逐步由原來的棉織物基材改進為聚酯纖維基材和尼龍片基皮帶，這兩種基材的優(yōu)點除了壽命長外，其長度方向的伸長變形量也相當?shù)男?，這就使過去斗提機日常保養(yǎng)的一項主要工作———檢查調整皮帶張緊力，顯得不適用了。從近幾年實際使用的情況看，斗提機在頭尾輪復膠且正常使用的情況下，一年調整一次皮帶張力就足夠了，因此為了一年一次的調整而設計皮帶張緊機構就顯得費用支出不太合理'一年一次的調整，人工收緊剪短皮帶即可)。如取消張緊機構，可簡化機座，減少粉塵污染源。 ②在機座取消張緊機構后，尾輪軸線與機座底面的尺寸就固定下來，這時將原斜插入式的活動底殼拆去而改為一固定的圓弧底殼，該圓弧半徑約大于尾輪軸心到畚斗距軸心距離最大點，且圓弧最低點離畚斗的間隙在保證以下設計要求時應盡可能小。通過這一改進，可將空間充填物的量減至一個很小的值。 ③將圓弧底最低點向上切去一段弦高，需保證切面距畚斗一安全距離，使底部出現(xiàn)一個長方形的下料窗口，長度等于機座內腔寬度，寬度約為120mm，在此窗口下設計安裝一個階梯形，上臺階為一平面，下臺階為一活動抽屜的氣動組合清料閘門機構。正常工作時氣缸推動閘門前移，上臺階閘門平面緊貼長方形窗口，工藝上要求保證密封良好，當斗提機需換提新的物料時，首先斗提機空運轉一較短時間，然后停機，此時機內殘留物料會落入機座底部，此時啟動氣缸后移，閘門上臺階工作平面離開落料窗而下臺階活動抽屜部分進入落料窗下，機座內殘留物落入抽屜內，氣缸再次前移，重新關閉落料窗而活動抽屜移出機座外，由人工分類倒出內存物。至此，完成一次物料清理工作，斗提機重新啟動運送新的物料。 ④經以上改進設計，與原機座相比費用增加不大，取消張緊機構可節(jié)約一部分費用，但卻明顯減少了影響質量的因素，同時也減少了工人的勞動強度，使斗式提升機更趨于合理化。 - 6 - 安徽科技學院 工學院 畢業(yè)論文（設計） 5萬噸/年硅微粉生產工藝烘干粉斗式提升機的 設計說明書 摘要：本機是與烘干機配套的D160型斗式提升機。本機為垂直斗式，它由運行部分（料斗與牽引膠帶）、帶有止逆器的上部區(qū)段、帶有張緊裝置的下部區(qū)段、中部機殼、驅動裝置、傳動部分組成。本機適用于向上輸送粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢或半磨琢的散狀物料。卸料方式為離心式卸料，并利用耐熱橡膠輸送帶為牽引構件。本機的提升高度為16米。在設計中，著重設計了驅動裝置的皮帶輪、聯(lián)軸器以及傳動部分的頭輪。另外還說明了本機的檢修、維護等事項。 關鍵詞：斗式提升機 驅動裝置 料斗 帶輪 1前言 1．1一般結構和工作過程 斗式提升機又叫斗提機、升運機[1、8]。它是屬于具有撓性牽引構件的連續(xù)輸送設備[1]。斗式提升機的結構由下列部件組成：牽引構件、料斗、機頭、機座、機筒、驅動裝置和張緊裝置、逆止制動裝置等組成。牽引構件環(huán)繞并張緊于頭輪和底輪之間，在牽引帶上每隔一定的距離固定著承載物料的料斗。全部構件均用外殼封閉，防止了灰塵的飛揚和物料的拋散。外殼上端稱為機頭、下端稱為機座，中間稱為機筒。機筒的長短可根據(jù)提升高度由若干節(jié)組成。提升機的驅動裝置與頭輪軸相連，提供給提升機必要的動力，以保證提升機正常運轉，機頭上有逆止制動裝置，防止頭輪逆轉。提升機的工作過程如下： 物料——>機座（進料口）——>機筒——>機頭——>卸料（出料口） 1．2 應用范圍和分類以及工作特點 斗式提升機是一種垂直輸送散粒、碎塊物料的輸送設備，也可以大傾角（大于70度）的傾斜向上輸送物料。為適應各種不同的使用要求，斗式提升機具有各種不同的制法和裝法，因此，能廣泛地應用于許多部門[2]。 斗式提升機輸送物料的方向分為垂直輸送和傾斜輸送，在一般情況下，多采用垂直輸送方式，當垂直輸送不能滿足特殊工藝要求時，才采用大傾角輸送。由于傾斜式斗提機的牽引構件在垂直度過大時需增設支承裝置，因而使結構復雜化，故一般很少采用傾斜式斗提機。按安裝方式不同，斗提機可分為固定式和移動式。按牽引方式構件的不同又可分為帶式和鏈式兩種，在一般情況下，料溫不超過60℃時用帶式提升機，輸送的料溫超過60℃時用鏈式提升機[1]。按卸料方式又可分為離心式、重力式和混合式三種，離心式適合于輸送流動性較好的顆粒物料，重力式適合于輸送含水分較高，粘性、散落性不好的物料；混合式介于前兩者之間[1]。 2選型及其設計方案論證 2．1選型 目前國內常用的斗式提升機均為垂直式，主要有ZL型和HL型；PL型和TB型；D型以及D型的改型產品等。 D型斗式提升機采用橡膠帶作為牽引構件；間斷布置斗，快速離心卸料；適用輸送物料有粉狀、顆粒狀的無磨琢性或半磨琢性的散狀物料，提升高度在4～30米范圍內；輸送量在3.1～66立方米/時范圍內，且造價低，結構簡單。而HL型斗式提升機采用鍛造的環(huán)形鏈條作為牽引構件，輸送量在16～47.2立方米/時范圍內。PL型斗式提升機采用板式套筒滾子鏈條作為牽引構件；適用輸送塊狀、比重較大、磨琢性的物料，輸送量較大。ZL型斗式提升機采用鑄造鏈條作為牽引構件提升高度約在8～29米范圍內；輸送量大?？紤]D型斗提機較其他型號的斗式提升機結構簡單，造價低，輸送量不大，提升高度不高等優(yōu)點，本機采用D型。 2．2設計方案的論證 本機是一硅微粉生產工藝烘干粉輸送工段的斗式提升機。斗式提升機在本工段的作用是將硅微粉經提升機輸送到16米的高度。在該設計中所提供的指標如下： 項目 容重 （噸/立方米） 輸送量 （噸/年） 提升高度 （米） 進料口位置（米） 數(shù)值 1.4 5萬 16 0.5（地下） 經查有關資料知：在所有的斗式提升機型號中，接近此送量的只有TD100（H制法）和D160（S制法）兩種斗式提升機。所以方案擬定在此兩種型號之間選擇。 方案一：D160型垂直輸送、固定式、帶式、離心式斗式提升機； 方案二：TD100型垂直輸送、固定式、帶式、重力式斗式提升機。 TD型斗式提升機采用高強度的輸送膠帶，它比傳統(tǒng)的D型斗式提升機性能好，輸送量大，提升高度高，規(guī)格全，但價格要比D型的高。另外，D型斗式提升機《機械化運輸手冊》查得其技術參數(shù)中運輸量最小的是D160型（S制法），為3.1m3/h，TD型的技術參數(shù)中運輸量最小的為TD100（H制法），為7.6 m3/h；并且D160型適用于離心式卸料，而TD100型適用于重力式卸料。所以，對于該廠的設計要求：輸送量為7.14m3/h，卸料方式為離心式，提升高度為16米，故方案一更適合。 所以，選擇方案一。 3斗式提升機的工作過程及工作方式的選擇 斗式提升機的工作過程分為三個階段：物料裝入料斗的裝料過程；物料從機座提升到機頭的過程即提升過程；物料從機頭卸出的過程即卸料過程。裝料是否裝滿、提升機是否穩(wěn)定是決定斗式提升機提升效率的重要因素。 3．1裝料過程 3．1．1裝滿系數(shù)及影響裝滿系數(shù)的主要因素 料斗的裝滿過程直接影響提升機的輸送能力。衡量裝料階段好壞的標志用料斗的裝滿系數(shù)ψ來表示，通常裝滿系數(shù)越大，斗提機的輸送效率就越高[1]。裝滿系數(shù)為： ψ=料斗內盛裝物料的體積/料斗的幾何體積[1] 對于在不同帶速、不同進料方式下的裝滿系數(shù)見表3-1。 影響裝滿系數(shù)的因素很多，其中與料斗的形式；牽引構件的線速度；機座的裝料方式和物料的物理等因素有關。 在一般情況下，深型料斗用于輸送容易流動的、散落性較好的物料；淺型料斗用于輸送潮濕的散落性不好的物料。在這種情況下，裝滿系數(shù)大，斗提機的效率就高。 表3-1裝滿系數(shù)選擇[1] 料斗帶速（m/s） 順向進料 逆向進料 1—1.5 0.85 0.9 1.5—2.5 0.75 0.85 2.5—4.0 0.70 0.80 牽引構件的速度低時，裝滿系數(shù)就大，牽引構件的速度較高時，裝滿系數(shù)較小。另外，物料的散落性較好，裝滿系數(shù)要大些，反之則會影響裝滿系數(shù)的大小。 影響裝滿系數(shù)的因素要綜合分析，不能單獨考慮，同時裝滿系數(shù)也不是越大越好，因為料斗裝得過滿，勢必要增加機座內物料的高度，這樣會增加裝料時的阻力，同時也容易造成堵塞。在提升過程中會增加撒料量，在卸料過程中會增加回料量。 3．1．2裝料方式及特點 斗式提升機的裝料方式有兩種：即順向進料和逆向進料[1]。 順向進料：加料方向與料斗運動方向一致叫順向進料（圖3-1a）。在這種情況下物料進入機座時與料斗的背面相遇，此時料斗不能立即裝料，只有當料斗在機座內的物料堆中推移時才裝料，當料斗離開物料堆向上提升時裝料結束。 逆向進料：加料方向與料斗運動方向相反叫逆向進料（圖3-1b）。在這種情況下，物料進入機座時與料斗正面相遇，此時料斗直接裝料，物料直接進到料斗內，因此裝滿系數(shù)大，機座內堆積物料少，大大減輕了料斗在機座內推移堆積物料的阻力。 從上述兩種裝料方式可以看出，順向進料不利于料斗的裝載，裝滿系數(shù)小，而且料斗在機座料堆中移動的路線長，故阻力較大，動力消耗也大。進料口的下部位置低于張緊輪的 圖3—1 斗式提升機的進料方式 a 順向進料 b逆向進料 水平軸線，縮小物料在機座內從進料口到裝料點的距離。由于進料口的位置低并與卸料口同方向，故可減少設備的占地面積和與其連接設備的安裝高度。逆向進料時，為了增加料斗直接進料的機會，進料口的下部位置應高于張緊輪的水平軸線。但由于進料口的位置高，且與卸料口反方向，故會增加設備的安裝面積和高度。 鑒于提升機上級連接設備為烘干機以及逆向進料的優(yōu)點，所以本機采用逆向進料。又因為本機的運輸量由烘干機的輸出量確定，本機運輸量Q=7.14立方米/小時=10噸/小時。 根據(jù)此運輸量選擇斗式提升機為D160型、料斗運行速度為1.0m/s[7]。所以根據(jù)表2—1選擇裝滿系數(shù)ψ的值為0.9。 3．2提升過程 斗式提升機的提升過程是指料斗繞過底輪的水平中心線后到進入頭輪為止的這一過程。在提升過程中要求升運平穩(wěn)、不撒料。造成撒料的原因一是料斗和斗內物料的重量使料斗過度傾斜；二是由于料斗帶發(fā)生間斷性打滑造成料斗的振動。這都是由于料斗帶的張力不足而引起的，所以給料斗帶一個合適的張力就可以保證提升的平穩(wěn)，避免升運中大量撒料的現(xiàn)象，提高提升效率。 3．3卸料過程 斗式提升機的卸料過程是指料斗進入頭輪后，隨頭輪作回轉運動而將物料從料斗內倒出的過程。 3．3．1卸料方式的選擇[1] 斗式提升機的卸料方式有三種：離心式卸料、重力式卸料、混合式卸料。 離心式卸料用于易流動的粉末狀、粒狀及小塊狀物料，料斗的運行速度較高，通常取1～2m/s，多用膠帶作牽引構件；重力式卸料用于塊狀、半磨琢性或磨琢性大的物料，料斗的運行速度在0.4～0.8m/s范圍內，常用鏈條作牽引構件；混合式卸料用于流動性不良的粉狀物料及含水的物料，料斗的運行速度在0.6～0.8米/秒范圍內，常用鏈條作牽引構件。 本機的料斗運行速度為1m/s，用膠帶作為其牽引構件；又因輸送的是硅微粉，它屬于粉狀物料，其磨琢性大?？紤]到整體因素，該機的卸料方式選用離心式。 3．3．2離心卸料的特點 此種卸料方式，料斗內的物料均沿料斗的外側拋出。選用離心卸料，物料拋射軌跡是傾斜向上的，水平方向拋射距離長，所以外殼可以制成弧頂式，卸料口水平距離較遠（見裝配圖）。另外，選用此種卸料方式時，必須正確選擇驅動輪的直徑和轉速以及出料口的位置，而且料斗一般用深斗。 4斗式提升機主要技術參數(shù)的計算和選擇以及外形尺寸 4．1輸送能力計算[1] 4．2 功率的計算 1、 軸功率的近似計算 P=(1.15+KKV) [7] (KW) 式中 K=0.5[7] K=1.6[7] P=(1.15+0.51.61.0) 0.85 (KW) 2、電動機功率計算 P=[7] (KW) 式中 η——減速器傳動效率η=0.94---0.95 η——V帶或開式傳動效率對V帶取η=0.96 ——功率備用系數(shù),與提升高度有關,當H<10m時, = 1.45；10m20m時，=1.15。本設計高度為16m故取=1.25。即： P=1.20 (KW) 4．3 電動機的選擇[8] 選擇的原則：功率選得過小，不能保證工作機的正常工作或使電動機長期過載而過早損壞；功率選得過大，則電動機價格高，且經常不在滿載下運行，而且功率因數(shù)很低，造成浪費。 對于長期連續(xù)工作，載荷較穩(wěn)定的機械，可根據(jù)電動機所需的功率Pd 來選擇，而不必校驗電動機的發(fā)熱和啟動力。選擇時，電動機的額定功率PN應是電動機的所需功率Pd 的K倍。根據(jù)實際的生產經驗，K值的取值范圍為2～5?？紤]到實際生產的需要，我選K＝3。 由上面計算可知電動機的所需功率為：Pd=1.20 （KW） 所以 PN＝K·Pd＝3×1.20＝3.60 （KW） 根據(jù)計算結果，選用額定功率為4千瓦的Y112M-4型的電動機[8]，其相關參數(shù)為： 電動機 型號 額定功率 KW 滿載轉速 r·min-1 最大轉矩 額定轉矩 軸徑 mm 軸長 mm 同步轉速1500r/min，4極 Y112M-4 4 1440 2.2 28 60 5斗提機的主要部件及設計[1] 斗式提升機的主要部件有：傳動裝置、牽引部件、料斗、驅動裝置（機頭）與張緊裝置（機座）、機筒等。 5．1傳動裝置 本機的傳動（驅動）裝置由電機、V帶輪、漸開線齒輪減速器、滑塊聯(lián)軸器等組成。電機和漸開線齒輪減速器的選擇見表6—4。下文主要完成V帶輪和滑塊聯(lián)軸器的設計。 5．1．1滑塊聯(lián)軸器設計 由表6—2可知本機所用的驅動裝置ZLY—200—20—Ⅲ型圓柱齒輪減速器根據(jù)ZBJ19004—88標準查得輸出軸長度為130mm，直徑95mm[6]。驅動輪即頭輪的軸徑為95mm。根據(jù)《機械傳動裝置手冊》下冊表16—24選擇d=95mm的金屬滑塊聯(lián)軸器，其許用轉矩為8000。在選用聯(lián)軸器時各轉矩間應符合以下關系T

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