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1、南昌航空大学科技学院学士学位论文滑道式提升机及其控制电路的设计1 绪论1.1各种提升机的工作原理 D型斗式提升机工作原理：由运行部分(料斗与牵引胶带),带有传动滚筒的上部区段,带有拉紧滚筒的下部区段,中间机壳,驱动装置,逆止制动装置等组成,适用于向上输送松散密度1.5t/m3粉状、粒状和小块状的无磨琢性和半磨琢性散状物料,如煤、砂、焦末、水泥、碎矿石等。 TD型斗式提升机结构形式:传动装置TD型斗提升机的传动装置有两种形式分别配有YZ型减速器ZQ(或YY)型减速器。YZ型轴减速器直接装在主轴轴头上,省去了传动平台、联轴器等,使结构紧凑、重量轻,而且其内部带有异型辊逆止器，逆止可靠。该减速器噪音
2、低，运转平稳，并随主轴浮动，可消除安装应力。 HL型环链离心斗式提升机工作原理：由运动部分（料斗与牵引链条）、带有传动链轮的上部区段、带有拉紧轮的下部区段、中间机壳、驱动装置、逆止制动装置等组成。本提升机的料斗为间断式布置，利用“掏取法”进行装载，“离心投料法”卸料。本提升机的牵引机构是两根环形链条。 TH系列斗式提升机工作原理: TH系列斗式提升机适用于输送粉状、粒状及小块状的无磨琢及磨琢性小的物料。TH型是一种圆环链斗式提升机采用混合式或重力卸料，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。链轮采用可换轮缘组合式结构。使用寿命长，轮缘更换
3、工作简便。下部采用重力自动张紧装置，能保持恒定的张紧力，避免打滑或脱链，同时料斗遇到偶然因素引起的卡壳现象时有一定的容让性，能够有效地保护下部轴等部件。该斗式提升机适用于输送堆积密度小于1.5t/m3易于掏取的粉状、粒状、小块状的底磨琢性物料。如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、粮食等。TH型斗式提升机用于各种散状物料的垂直输送。适用于输送粉状、粒状、小块状物料，物料温度在250以下。 NE系列板链式斗式提升机工作原理：本机系流入式喂料，物料流入料斗内靠板链提升到顶端，在物料重力作用下自行卸料。本系列提升机规格多(NE15NE800共11种)提升量广；且生产能高，能耗较低，可逐步代替其他类型提升机，
4、其主要参数见下表。该机采用全封式机壳链速低，几乎无回料现象，因此无功功率损耗少，噪声低，寿命长。 DZC系列电机振动垂直提升机工作原理：是由提升槽、振动电机、减振系统和底座等组成。该系列提升机是采用振动电机作为振动源，固定在提升槽上的两台相同型号的振动电机中心线交叉一定角度安装，并做相反方向自同步旋转，振动电机所带的偏心块在旋转时各个瞬间位置所产生的离心力之分力沿抛掷方向作往复运动，使支承在减振器上的整个机体不停振动，使物料在提升槽内被抛起的同时向上运动，物料落入入料槽后，开始被抛起，此时可以使物料与空气充分接触，还可以起到散热冷却的作用。该提升机对粉状、块状和短纤维状的固体物料（有粘性和易结
5、块的除外）都可垂直输送，还可以完成对物料的干燥、冷却作用。分敞开式、封闭式两种结构。并可按照用户需要进行特殊设计。 斗式提升机主要技术参数： 规格提升最大高度(m)输送量(m/h)斗距(mm)电机功率(kw)160型283-85003-7.5200型31.56-155003-7.5250型30.1610-255004-11300型30.1625-355005.5-15350型3119-406007.5-18.5400型3235-506007.5-22450型32.742-606007.5-221.2提升机简介斗式提升机在机械化连续运输系统中是一种被普遍采用的垂直输送设备，主要用于提升粉状、粒状
6、、小块状的无磨琢性和磨琢性物料(如水泥、煤、砂、谷物、木屑、矿石、焦炭、硅酸盐、铝镁砂、耐火材料、化肥、化学物品等)。根据生产工艺的需要，它与板式给料机、带式输送机、螺旋输送机等其它形式输送设备配合，可以布置成不同的工艺沉积，形成各种运输系统。因此斗式提升机广泛地应用于建村、电力、冶金、机械、化工、轻工、有色金属、粮食等各工业部门。在现代化的工厂中，从原材料进厂，中自J经过各道加工工艺到成品出厂，时刻都需要均匀地连续地进行物料输送，连续输送设备是实现这一途径的理想设备。在垂直提升设备中，斗式提升机的输送效率高，机壳横断面尺寸小，占地空间小，而提升高度可达6080m；且系统可靠性好，故障少，并能
7、够实现远距离显示和控制；另外它具有良好的密封性能，能够防止粉尘污染和防止粉尘爆炸，与其它垂直输送设备比较，功率消耗小是气力输送的13。斗式提升机是通过紧固在牵引构件(胶带、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，构成了闭合轮廓；驱动装置与头轮轴相连是斗式提升机的动力部分，可以使头轮轴转动，张紧装置一般和下部尾轮相连，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进入，通道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、头轮和尾轮等安装在全封闭的机壳之内。斗式提升机在下部装料
8、，在头部卸料。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，根据物料特性，正确选择装料和卸料方式，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：物料抛卸中不冲击头部罩壳，采用问隔布置料斗的高速斗式提升机，物料抛卸过程中不碰撞到前面的料斗上148I。1.3提升机的应用粮食提升机通过前期国家粮库的建设,粮食仓储企业的粮食储运状况得到很大的提升,立筒库和浅圆仓的粮食装仓和出仓实现了机械化生产,生产作业效率得到较大提高。其输送的物料对象为粮食,尤其是烘干后的玉米,有易碎的特点,而在用的输送设备却都是以普通物料为输
9、送对象。如目前在粮库普遍使用的斗式提升机、刮板输送机在结构上并没有因以粮食为输送对象而采用特殊的结构和选用合适的相关技术参数。粮库在使用这些输送设备对烘后玉米进行进出仓作业的过程中,造成较大的玉米破碎率,提升机一般为2. 7% 4. 0% ,刮板输送机在3. 0%以上,甚至更高。由于提升机是粮库输送作业的重要设备,其造成的玉米破碎经济损失巨大。特别是在今后一个阶段,国家将推行散粮运输,同时随着中国加入WTO和日益提高的物质生活水平,粮食的破碎问题对粮库而言日显其重要性。由于粮食作为一种特殊的输送对象,国家对相关粮食品种的破碎有专门的要求。尤其是烘后的玉米(含水率14. 5% ) ,具有易碎的特
10、性,在受到外力的作用下,破碎率大的问题比较明显。因此,设计专门为易碎粮食提供服务的提升机十分必要。在参数和结构方面进行优化改进,通过合理降低畚斗带速度,选配相应的头底轮的直径和符合抛料轨迹的机头罩壳以及配套的畚斗型式和规格,并保证机座定向定距、底部微少积料,可以使提升机的破碎率得到较大幅度的降低。通过生产实际的考核, 100 t/h输送量的提升机破碎率不超过1. 3%。如果将进粮速度控制在合理的范围之内,粮食专用提升机的破碎率会进一步的降低。粮食专用提升机是从粮食产后的生产实际中提出来的,并在生产实际中得到了应用,取得良好的效果,可以广泛应用于对破碎有要求的工作环境,如米厂、港口、粮食仓储企业
11、。1.4提升机的发展提升机结构从机电分体到机电一体的沿革德国人哈德摩托阿诺尔德( HartmutArnold) ,于1956 年7 月第一个提出矿山提升机机电一体结构原理,1960 年11 月获得专利,专利号1095485 。顾名思义,机电一体是指提升机滚筒和电机成为一体,是区别于机电分体即滚筒和传动装置分体安装而言的。现结合我国矿山提升机构的沿革,来看从机电分体到机电一体的演变过程。20 年前,当机电一体提升机在德国鲁姆贝克矿井和雷敦矿井相继取得成功以后,德国因矿业凋敝,没有出现第3 台机电一体提升机。5年前,当我国准备进口第1 台机电一体提升机时,有人预言,这是提升机结构的发展方向,虽然当
12、时的结构还不算成熟,也应当引进1 、2 台作为借鉴,才不会落后世界潮流太远。接着就引进了3 台。大雁提升机结构已有重大改进,陈四楼提升机则得到进一步完善,逐步实现了标准化。再过二三年,也就是大约用了十年时间,当引进的提升机调试和投产运行取得成功后,就可以说基本完成了这项新技术的开发阶段,标志着这项技术已经成熟。用机电一体结构逐步代替传统结构的总趋势已不可逆转。而南非的3 台大型提升机以及澳大利亚和我国准备引进的项目,都实际上已经是这项技术的应用成果了。我国是世界上矿业大国,有较大的提升机市场,如果以后再要进口,机电一体提升机就自然会成为首选方案,因为这对用户有利。我国也需要自己开发这项新技术,
13、而这些引进项目的成功,必然会起到重要的促进和借鉴作用。矿井提升机全自动化控制的实现，给矿井提升机的技术进步带来无限的生机，使得矿井提升系统向着多功能化、数字化、网络化和机电一体化的方向发展，极大的提高了系统的安全可靠性、运行效率以及控制的精确性，实现了无人值守。它的实现与当今世界对传统机械进行数字化、自动化、网络化改造的潮流和时代的脉搏是相吻合的，对发展电力拖动学科与技术、推动现代科学技术在矿山的应用产生了一定的影响，为矿山企业走新型工业化道路提供了借鉴之路，开创了我国矿井提升新局面，值得进一步推广应用。2 总体方案确定2.1 总体设计要求1、生产率：4-5吨/时；2、装机容量：5.5千瓦；3
14、、提升重量：500kg；4、提升斗自动开门，有自锁功能。2.2 总体设计2.2.1工作原理该提升机是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。 由电动机通过钢丝绳的拉引，在固定轨道上进行上下的运动从而达到提升的作用。2.2.2 总体尺寸综合 确定设备外形尺寸：750035006300。在这个基础上来定其它各个部件的尺寸。考虑到料斗对导轨的作用，导轨选槽钢126535.5，长度初步选为10m，导轨与地面角度定为60度。因为还有计量包装系统，所以料斗仓放在水平地面以下，料斗仓支
15、座离地面高度为1520mm。第一、二根支架间定为1.2m第二、三根支架间定为0.7m。料斗仓离左边立柱处定为3810mm。机架由于受到滚筒的压力作用并考虑支撑滚筒的尺寸，机架的尺寸定为44503500，机架选槽钢126535.5。立柱选槽钢140586，并由两根槽钢140586焊接在一起而成。左右立柱间相距2900mm。2.3 总体图 滑道式提升机生产设备设计图如下：1提升斗 2.提升导轨 3.提升机构 4.楼梯 5.搅拌滚筒 6.机架 7.成品仓 8.控制柜图2.1 总体装配图3 提升系统的设计计算3.1料斗仓重量计算通常料斗是在无动力情况下依靠物料白重进行工作的，其工况主要取决于物料的物理特性和料斗的几何形状，这里料斗的工况主要是指物料从捧料口卸出时的流动状况。最为常见的流动状况有两种，一是所谓的“垂直柱流动 ，排料孔上方的物料作垂直运动，靠近斗壁的物料静止不动或缓慢流动，物料上表面的中心部位下陷形成漏斗状；二是所谓。整体流动 ，当物料从捧料孔卸出，斗内
