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1、 第二章 斗式提升机 第一节 概 述 斗式提升机(图21)是粮食工业中最常见的一种垂直输送设备，用来把原料和粮油加工产品提升到所需要的高度。斗式提升机输送物料的高度可达3060米，在粮食工业中一般为530米。输送量的范围也很大，每小时可达5100吨。 斗式提升机的优点是结构简单，占用生产面积小，提升高度和输送量大；缺点是过载反应较灵敏，容易堵塞，因此供料必须均匀。斗式提升机的一般构造见图22所示。牵引构件环绕在上端的驱动滚筒和下端的张紧滚筒进行运转。在牵引构件上每隔一定距离用螺钉连接着许多用来装盛物料的畚斗。提升机的外壳分三个部分，上端称为机头，下端称为机座，中间称为提升管，提升管可根据提升高
2、度由若干节组成。提升机的传动由传动轴通过皮带轮或传动装置直接传动。为了使牵引构件保持张紧状态，在机座上装有张紧装置。提升机在工作时，物料由进料口均匀地进入机座的畚斗中，然后被提升到机头。当畚斗绕过驱动滚筒时，物料即被倾倒出来，从出料口流出机外。 图21 斗式提升机 图2一2斗式提升机结构图斗式提升机根据牵引构件的不同，又可分为链式和带式两种。链斗提升机常用于油脂厂中，在粮食加工厂中，因链条要经常加油，容易污染粮食，因此，常用带斗提升机。橡胶传动带不需要润滑，能保持粮食清洁，又具有速度大、噪声小和功率消耗低等优点。 第二节 斗式提升机的工作过程 斗式提升机的工作过程，可分为三个过程：物料装入畚斗
3、的装料过程；物料从机座提升到机头的过程；物料从畚斗内倒出出料口的卸料过程。 一、装料过程 （一）装满系数 畚斗的装料过程宜接影响提升机的输送熊力。判别装料工作的质量可用装满系数的大小来衡量，即： (2一1) 影响畚斗装满系数的因素很多，其中与畚斗的形式；牵引构件的线速度；机座的装料方式和物料的物理特性等因素有关。 （二）装料方式 畚斗的装料方式有两种：顺向进料和逆向进料（图2-3）。 1顺向进料加料方向与畚斗运动方向一致，叫顺向进料（图2-3a）。当物料进入机座时，碰到畚斗的背面，因此物料与畚斗相遇时，不能直接进料，只有当畚斗将物料向前推移时才开始装料。当畚斗脱离物料时，即完成了装料工作。 2
4、逆向进料加料方向与畚斗运动方向相反，叫逆向进料（图3-3b）。图23进料方式当物料从进料口流入机座时，即与畚斗口迎面相遇，这时物料就直接流入畚斗内，因此装满系数较大，机座内积余的物料较少，大大减轻了畚斗在机座内推移积余物料的阻力。 从以上两种装料方式可以看出，顺向装料不利于畚斗的装载，降低了装满系数值，增加了畚斗运动阻力和电耗，为了克服这个缺点，可以使进料口低于张紧滚筒的水平轴线，缩小物料在机座内从进料口到被畚斗推移至装料点的距离（见图2-3a）。逆向进料，为了增加畚斗直接进料的可能性，进料口应高于张紧滚筒的水平轴线（见图2-3b） 在粮食工业中，提升机的迸料方式根据工艺需要丽定，尽量考虑逆向
5、进料，但有时为了便于工艺安排，也有采用顺向进料的，甚至一部提升机同时采用逆向和顺向装料。畚斗的装满系数，一般为：输送粒料时，= 0.75；输送粉料时，=0.55。 二、卸料过程卸料过程是在畚斗按提升到提升机机斗上的驱动滚筒时，畚斗绕驱动滚筒作回转运动而完成的。根据驱动滚筒直径和转速的不同，提升机的卸料方式有三种：离心卸料，重力卸料和混合卸料。 当畚斗在直线提升而未到达驱动滚筒时，物料M在畚斗内只受到重力G的作用；而当畚斗随牵引构件一起绕驱动滚筒作回转运动时，畚斗内的物料除受重力G的作用外还受离心力F的作用。 GMg 式中 M一畚斗内物料颗粒的质量(kg)； g一重力加速度( m/sec2)；
6、r一驱动滚筒或链轮半径(m)； V一一提升速度(m/sec)。 以上两个力所组成的合力a，其大小和方向都随着畚斗的回转速度而变动。但是，如将合力的延长线与驱动滚筒的垂直中心线相交，则不管畚斗在驱动滚筒的任何位置上，合力的延长线都将交于同一点p，这个点称为极点，从极点到驱动滚筒水平中心线的距离h称为极距(见图24)。 图24提升机卸料形式 从上图中可以看到两个相似三角形，即pmo和MFa。 由此比例关系得： 从而 因为 所以 (22) 从公式( 22)可知，极距h仅与驱动滚筒或链轮转数有关，知道了驱动滚筒或链轮的转速，即可求出极距h。离心式、重力式和混合式三种不同的卸料形式， 它们之间的区别，就
7、在于极点p所处的位置不同。设畚斗内物料的重心m到驱动滚筒中心O 的距离为r，畚斗外缘半径r1，驱动滚筒半径为r2。 1离心卸料 当hr1时，极点位于畚斗外缘的圆周外，此时重力大于离心力，畚斗作重力卸料（见图24c）。此种卸料方式，物料沿着畚斗的内壁运动，畚斗的运动速度一般在0.61米秒范围内。重力卸料适用于输送含水分较高、粘性、流动不好的物料，也用于输送块状物料，因其速度慢，可减少物料在装料和卸料时对畚斗和机头的撞击和磨损。 3混合卸料 当r2hr1时，极点p位于r1和r2之间，畚斗作离心重力混合卸料（见图24b）。此种卸料方式，中部物料将沿着畚斗的外壁运动，另一部份将沿着畚斗的内壁运动。混合
8、卸料在粮食工业中采用较多，常用于输送稻谷、大米，小麦之类颗粒状物料，畚斗运动速度一般在12米秒范围内。 （二）提升速度对卸料的影响 卸料形式取决于极点位置，在同样的滚筒或链轮直径的条件下，提高提升速度，即加大滚筒或链轮的转速，极距h就缩小，而离心力则增大；反之，当转速减小时，h值就增大，而离心力就减小。 对于一定的提升速度，也可以有两种情况：一种是缩小滚筒的直径，此时，离心力就增大，当畚斗还没有到达滚筒或链轮顶点时，有可能使物料离开畚斗，使物料不能全部卸入出料口而落入机底；另一种情况是加大滚筒或链轮直径，此时，离心力就减小，当离心力降低到与重力相等时，畚斗到达滚筒或链轮顶点时，物料仍处于平衡状
9、态，当畚斗绕过滚筒顶点，畚斗内的物料才开始有被抛出的趋势，但由于物料与畚斗壁的摩擦作用，所以，物料不能立刻离开畚斗，结果使很多物料不能正确地落到出料口中，而是落到前一个畚斗的背部，从而被带回机底，造成与离心力太大时相同的不良后果。 粮食厂中，输送物料及其加工产品的提升机，常采用混合卸料，为了正确处理驱动滚筒或链轮直径D与畚斗提升速度V的关系可按下式确定。 输送粒状物料的速度：V=2.2 (msec) (23) 输送粉状物料的速度：V=2.202(msec) (24) 在实际生产中，输送粮粒的畚斗提升速度一般取l2米秒，最大不超过3.5米秒。输送粉状物料的畚斗提升速度一般取0.60.8米秒，最大
10、不超过1.5米秒。 第三节 斗式提升机的主要构件斗式提升机的主要构件有：牵引构件、畚斗、提升管、机座、机头和驱动装置等。 一、牵引构件 斗式提升机的牵引构件有带式和链式两种。 （一）牵引带 斗式提升机的牵引带俗称畚斗带，通常用橡胶传动带或帆布带，它们的结构与胶带输送机所用的输送带相同。目前我国生产的橡胶传动带(GB 52465)有下列规格（见表21）。 表21 橡胶传送带规格(GB 52465)宽度 B (m m)胶布层数i 长度M(m)100 112 125140 160 180 200 224 250280 315 355 400 450 500 560364106121020牵引带的宽度
11、根据畚斗的宽度而定，为了防止带子跑偏时畚斗与机壳碰撞摩擦，牵引带要比畚斗宽2030毫米。牵引带的连接方法，通常有搭接、平接或角接等（见图25）。图25 牵引带连接方法 带牵引的斗式提升机构造简单，自重轻，造低价，工作平稳，带的速度较高，约为0.83.5米秒之间，而且不需要加油润滑，不会污染被输送物料，因此，带斗提升机常用于粮食加工厂和粮食仓库输送粮食。 (二)牵引链 斗式提升机所用的牵引链很多，有圆形链、片式关节链和可拆钩式方框链等。在粮食工业中常用的是可拆钩式方框链和片式关节链。 1可拆钩式方框链（见图26）。它是用可锻铸铁铸成，它的技术数据见表22。 表22可拆钩式方框链技术数据 型式节距
12、t(m m)主要尺寸每米重量Cbdd1B(kg)标准型22.9129.3141.27.67.67.610.314.619.83.64.45.63.64.45.619.924.633.30.350.7注 钩形链材料：KT3510（可锻铸铁）图26可拆钩式方框链2片式关节链（见图27）。它的结构是内钢片固定在衬套上，而外钢片则固定在销轴上。因为牵引力是沿衬套的整个长度上分布的，因而减小了关节的磨损，延长了链条的使用寿命。图27片式关节链 二、畚 斗 畚斗是提升机用来盛装物料的主要构件，一般由l毫米厚钢板冲压焊接或铆接制成。畚斗的型式按输送物料的性质，颗粒大小及畚斗提升速度而定。粮食工业中，常用的畚
13、斗有三种型式：有圆柱形底的深斗、浅斗及无底斗。 （一）深 斗 深斗（图28a）的特征是前壁斜度小，斗口后壁夹角为65，深度较大，它可以输送干燥的、容易流动的、散落性良好的粒状物料，如小麦、稻谷、玉米和油料等。 （二）浅 斗 浅斗（图28b）的特征是前壁斜度大，斗口与后壁夹角为45，深度小，它用来输送潮湿的或流动性不良的粉状物料，如面粉、麸皮、米粒或油料等。由于前壁的倾斜度大和深度小，所以能便于畚斗内物料很好地倾倒。 深斗和浅斗的基本尺寸为：凸度A、宽度B、高度h，其容积的近似值可按下式求出： （2一5） 粮食工业中常用的畚斗规格见表23 斗式提升机畚斗安装节距a为： (m) (2一6) 畚斗的安装形式见图29 （三）无底畚斗无底畚斗（图210）是一种高效提升机上使用的畚斗，这种提升机提升速度高，输送量大，畚斗常以5
