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1、借 阅 保 障借 阅 保 障 QQ2552892066 （2009 届）届） 毕业设计毕业设计 自抓取式皮带斗式提升机的设计 学 院： 成都农业科技职业学院 专 业： 机械制造与自动化 学生姓名： 张 珂 珲 班 级： 09 机制一班 学 号： 200907031151 指导教师： 张 盛 勇 2010 年 12 月 10 号（星期六） - 3 - 毕业设计 摘 要 斗式提升机广泛地应用于建材、机械、有色金属、粮食等各工业部门；应 用于在垂直方向内或倾斜角度很小时运送散料或碎块物体。 斗式提升机的结构 特点是：被运送物料在与牵引件连结在一起的承载构件料斗内，牵引件绕过各 滚筒，形成包括运送物料
2、的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，连 续运动输送物体。驱动装置与头轮相连，使斗式提升机获得动力并驱使运转。 张紧装置与底轮相连，使牵引构件获得必要的初张紧力，以保证正常运转。物 料从提升机底部供料。斗式提升机对过载较敏感；斗和带易磨损斗式提升机的 料斗和牵引构件等部分及头轮，底轮安装在密闭的罩壳之内，减少灰尘对周围 环境的污染。 关键词：斗式提升机，料斗，滚筒，牵引构件，驱动装置，张紧装置。 - 4 - 毕业设计 目录 前言5 第章 斗式提升机的方案设计及基本原理 6 1.1 方案设计6 1.2 基本原理6 第 2 章 斗式提升机类型的选择及输送带的受力分析8 2.1 斗式提升机输送
3、能力的计算8 2.2 滚筒的设计计算10 2.3 输送带张力计算 12 第 3 章 斗式提升机传动系统的设计计算14 3.1 电动机的选择计算14 3.1.1 选择电动机的类型和结构形式 14 3.1.2 确定电动机的转速15 3.1.3 确定电动机的功率和型号15 3.2 传动 V 带及带轮的设计计算16 3.2.1 V 带轮及 V 带的设计16 3.2.2 V带轮的结构设计19 3.3 减速器的设计计算20 3.3.1 高速级齿轮的设计22 3.3.2 低速级齿轮的设计25 3.3.3 齿轮结构的设计28 3.3.4 轴的设计29 3.4 联轴器的选择设计34 3.5 减速器铸造箱体的结构
4、尺寸35 第 4 章 提升机其它装置的设计35 4.1 输送带的设计36 - 5 - 毕业设计 4.2 张紧装置的设计37 4.3 反转装置的设计37 4.4 料斗的设计38 4.5 罩壳的设计38 4.6 滚筒轴承的选择39 第5章 斗式提升机的问题探讨及安全操作与维护保养39 5.1 斗提机工作过程中的问题39 5.2 斗提机设计中的防爆措施40 5.3 安全操作规程 41 5.4 维护保养41 5.5 减少事故的发生41 设计心得 43 主要参考文献 44 致谢46 - 6 - 毕业设计 前言 斗式提升机是一种被普通采用的垂直输送设备, 用于运送各种散状和碎块 物料，例如水泥，沙，土煤，
5、粮食等，并广泛地应用于建材、电力、冶金、机械、 化工、轻工、有色金属、粮食等各工业部门。 国内斗式提升机的设计制造技术是 50 年代由苏联引进的， 直到 80 年代几乎 没有太大的发展。在此期间，虽各行各业就使用中存在的一些问题也作过一些改 进。从 80 年代以后，随着国家改革开发和经济发展的需要，一些大型企业及重 点工程项目引进了一定数量的斗式提升机，从而促进的国内提升机的发展。直到 近来，斗式提升机的大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方 面。不少国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送机结构。 斗式提升机的优点是，结构比较简单，能在垂直方向或倾角较小范围内运输
6、物料而横断面尺寸小，占地面积小，能在全封闭罩壳内运行工作，不扬灰尘，避 免污染环境，必要时还可以把斗式提升机底部插入料堆中自行取料。 斗式提升机也有一些缺点，过载的敏感性大，必须均匀给料，料斗和牵引构 件较易破坏。机内较易形成粉尘爆炸的条件，斗和皮带容易磨损，被输送的物料 受到一定的限制，只适宜输送粉末和中小块状的物体。 斗式提升机可以提升的高度位 530 米，一般常用范围为 1220 米，输送 能力在 30t/h 以下。一般情况下都采用垂直斗式提升机，当垂直斗式提升机不能 满足工艺要求时，才采用倾斜式斗式提升机。由于倾斜式斗式提升机的牵引构件 在垂度过大时需增设支承牵引构件的装置，而使结构变
7、的复杂。因此，一般很少 采用倾斜式斗式提升机。 正确选用料斗的尺寸和形状、运动速度、滚筒与链轮尺寸以及适合于物料物 理性质和提升机工作条件的机首和底座尺寸是斗式提升机能否正常工作的条件。 在设计提升机前，必须分析它的工作条件，特别是对于调整提升机，应研究物料 在料斗内的运动及从物料中抛出的情况。 自抓取式皮带斗式提升机又是在以上基础上提出来的， 根据设计题目及设计 内容的要求，我们选取的转载方式是掏取式，可实现自抓取，选择橡胶带作为牵 引构件，料斗形式为深斗式间隔布置，卸载方式为快速离心式，合起来就叫自抓 取式皮带斗式提升机。 自抓取式皮带斗式提升机的设计方案可在以前设计的提升 机基础上对其进
8、行改进，发扬其优点，改进其缺点，进一步完善提升机的性能， 提高其工作能力。 - 7 - 毕业设计 第 1 章 斗式提升机的方案设计及基本原理 1.1 方案设计 本次设计的斗式提升机用于提升粮食（小麦）等，由电动机通过皮带传动， 经过二级减速器，带动斗式提升机的驱动运转，从而循环运转输送物料。 1.2 基本原理 斗式提升机是通过紧固在牵引构件胶带或链条上的许多料斗， 并环绕在提升 机上部头轮和下部尾轮之间，构成闭合轮廓。驱动装置与头轮相连，是斗式提升 机的动力部分，可以使头轮轴运动；张紧装置一般和下部尾相连，使牵引构件获 得必要的初张力，以维持牵引构件正常运转。物料从斗式提升机下部机壳的进料 口
9、进入物料，通过流入式或掏取式装入料斗后，提升到头部，在头部沿出料口卸 出，实现垂直方向输送物料的目的。斗式提升机的料斗、牵引构件及头轮和尾轮 等到安装在全封闭的罩壳之内。 斗式提升机在下部装料，头部卸料，由于被输送的物料特性差异很大，所以 装料和卸料的方式也就不同。根据物料的特性正确选择装料和卸料的方式，对其 工作情况和生产率影响很大。对装料和卸料的要求是：装料均匀、块状物料直接 流入料斗；卸料时物料能正确地进入卸料槽，不返料；物料抛卸中不冲击罩壳； 采用间隔布置料斗的高速斗式提升机，物料过程中不碰撞到前面的料斗上。 斗式提升机有两种装料型式： （1）掏取式：由料斗在尾部机壳的物料中掏取装料。
10、对于粉末状、粒状、 块状的无磨琢性或半磨琢性的散状物料，由于掏取时不产生很大的阻力，料斗 可以在较高的运动速度， 一般为 0.82m/s， 所以它通常和离心式卸料配合应用。 (2)流入式：物料直接由进料口流入料斗内装料。对于块度较大和磨琢性大 的物料；由于挖取阻力很大，故采用装入法，料斗运动速度不能太高，通常不 超过 1m/s。 斗式提升机的分类有以下几种： - 8 - 毕业设计 (1)按输送物料的方向分为：垂直式和倾斜式； (2)按卸载特性分为：离心式、重力式、混合式； (3)按料斗的型式分为：深斗式，浅斗式、鳞板式； (4)按牵引构件型式分为：带式、板链式； (5)按工件特性分为：重型、中
11、型、轻型 斗式提升机的规格是以斗宽表示。目前国产 D 型斗式提升机规格有 D160、 D250、D350、D450 四种；HL 型斗式提升机规格化有 HL300、HL400 两种；PL 型 斗提升机规格有 PL250、PL350、PL450 三种。大型斗式提升机宽达 800mm。 据国外文献介绍，胶带提升机的斗宽已达 1250 毫米，输送量达 1000 吨/时， 最大提升高度达 80 米。 斗式提升机的优点是：结构比较简单，可在垂直或倾斜方向上提升物料，横 断面尺寸小，因而可节约占地面积，并可在全封闭的罩壳内工作，减少灰尘对周 围环境的污染必要时还可把斗式提升机底部插入料堆中自行取料。 斗式提
12、升机的缺点是：机内较易形成粉尘爆炸的条件；对过载较敏感；斗和 链易磨损；被输送的物料受到一定的限制，只宜于输送粉状和中小块状的散货， 如粮食、煤、水泥、砂等，但不能在水平方向运送物料。 斗式提升机是以牵引型式命名的，并以第一主参数斗宽确定规格大小。如机 械电子工业部颁发的 JB3926-85垂直斗式提升机标准中 TH400 环链斗式提升 机（T-提升机的是 Ti、H环链的一并 Huan） ，斗宽为 400mm。 提升机的结构一般有几大部分组成 ： 驱动装置、出料口、上部区段、牵引件、 料斗、中部机壳、下部区段、张紧装置、进料口、检视门。 斗式提升机牵引件常用橡胶带、圆环链、套筒磙子链几种型式，
13、从而形成了 三种基本结构型式。 新标准中规定了 TD 型、 TH 型、 TB 型三种结构型式的提升机， 将分别替代国内原 D 型、HL 型、PL 型三种机型。 除上述定型产品外，NTD 内斗式提升机是一种内部加料、重力式卸槽，结构比 较新颖的机型。而 ZL 型斗式提升机，DTG 型斗式提升机（牵引件是胶带、无底 料） ，脱水斗式提升机等，因生产量较少，故不一一介绍。 - 9 - 毕业设计 1.掏取式 2. 流入式 第章斗式提升机类型的选择及输送带的受力分析 根据设计要求，选择斗式提升机的类型是胶带式斗式提升机，即 D 型斗式提 升机。 2.1 斗式提升机输送能力的计算 料斗的容积为 i 升，实
14、际容积为 i 升( 为小于 1 的填充系数)，则单位 长度的荷量为： q a i a斗距（米） 物料容积（吨米） 提升机的输送能力qv(千克/秒) 或3.6qv（吨/时） 由此可得 3.6 v（吨/时） a i - 10 - 毕业设计 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，即 （吨/时） k Q k-供料不均匀系数，取 1.21.6 取 =0.75 =1.2 吨/米 3 v=1.7 米/秒 N=20 吨/时 K=1.5 Q=Nk=1.520=30 吨/时， =5.45 a i v Q 6 . 32 . 175 . 0 7 . 16 . 3 30 根据下表 2-1， 选用
15、D250 型斗式提升机。表 2-1 来自运输机械手 册第二册 表 2-1 斗提机型式 料斗宽度 (毫米) 料斗制法 料斗容量 i0(升) 料斗间 距 a(毫 米) (升/ a i 米) S1.103003.67 160 Q0.653002.16 S3.204008.00 250 Q2.604006.67 S7.8050015.60 350 Q7.0050014.00 S 14.50 64022.65 D 型 D 型 450 Q15.0064023.44 - 11 - 毕业设计 表 2-2 D250 型斗式提升机的主要技术性能 D250 斗提机型号 S 制法Q 制法 输送量(米 3/时) 21.
16、611.8 容 量 (升) 3.22.6 料 斗间 距 (毫米) 400 每米长度料斗及胶带重量(公斤/米) 10.29.4 宽度(毫米) 300 层数 5 输 送 胶 带 外胶层厚度(毫米) 1.5/1.5 料 斗 运 行 速 度 (米/秒) 1.25 传 动 滚 筒 轴 转 速 (转/分)47.5 根据设计要求应采用圆弧深斗料斗，所以应选择 S 制法. 根据上表中的数值核算输送能力: 3.6 v=3.61.71.2=58.7530(吨/时) a i 4 . 0 2 . 3 所选用的斗提机的输送能力大于实际生产中所要求的输送能力， 所以选用的 D250 型斗提机能够满足要求. 2.2 滚筒的设计计算
