FU350链式的输送机

摘要.PAGEIV.FU350链式输送机摘要随着现代工业的迅速发展,越来越多的新产品出现了,FU链式输送机是一种新兴的输送设备,它主要用于水平〔或倾角≤15°条件下输送粉状粒物料。它与螺旋输送机,皮带输送机及其它输送机设备相比,具有运转可靠,节能高效,密封安全且维修方便等特点,在建材行业中有广泛的应用。当物料层之间的内摩擦力大于物料与槽壁之间的外摩擦力时,物料就会随着链一起运动。当物料层厚度与机槽宽度的比值满足一定条件时,物料流量稳定,从而达到预期的输送效果。在链式输送机的设计过程中,在结合前人的经验的基础上加上自己的创新,设计出更加使用的设备。主要特征：设计合理,输送链强度高,结构简单,操作方便,速度较低,节约电能,密封性好,对环境的污染小。关键词：物料,运动,内摩擦力,流量,稳定FU350ChainConveyorABSTRACTAlongwiththerapiddevelopmentofmodernindustry,moreandmorenewproducts,FUchainconveyerisanewtypeofcarryingfacilities,itismainlyusedforlevel<orAngle>undertheconditionsoftransportpowdermaterials.Itwithscrewconveyororbeltconveyorbeltorotherequipment,reliableoperation,savingenergyefficient,safeandconvenientmaintenancesealingetc,Itiswidelyusedinthebuildingmaterialsindustry.Whenthemateriallayerintheinternalfrictionmaterialsandslotingreaterfrictionbetweenthewalloutside,thematerialwillbetogetherwithexercise.Whenthemateriallayerthicknessandwidthratiooftheslotmachinecanmeetcertainconditions,materialflow,soastoachievetheexpectedstableconveyingeffect.Mainfeatures:Reasonabledesign,conveyingchainhighintensity,simplestructure,convenientoperation,lowspeed,goodsealing,savingenergyandenvironmentalpollution.KEYWORDS:Materials,motion,internalfriction,flow,steady目录前言1第1章方案的确定31.1方案的确定31.2各机型技术参数和链速推荐表41.3倾斜输送时的折扣系数η51.4各机型最大输送量、最大输送长度及动力选择表6第2章主要部件设计计算72.1输送能力的计算72.2输送功率的计算72.3Fu350链条张力的计算82.4链条长度的计算92.5电动机功率计算102.6驱动装置选择表.〔参考MS320设计122.7XWD系列驱动装置安装尺寸132.8开式链传动14大链轮的选择14小链轮的选择14两链轮中心距的确定162.9主链轮轴的设计16力矩的计算16轴的校核17键的选择212.10导向装置的设计222.11平衡装置的设计222.12工作链驱动及从动轮设计232.13壳体的计算24壳体的设计24校核槽体的强度252.14张紧与密封26张紧装置.26密封.26第3章安装与使用273.1安装前的准备273.2设备的安装273.3安装273.4试运转283.5操作与维修293.6故障分析处理29结论31谢辞32参考文献33外文资料翻译34前言..前言链式输送机是具有链条作为绕性牵引构件连续输送机的总称。链式输送机都以链条作为牵引构件,链条与其它绕性牵引构件相比的优点是：能够绕过小直径的链条和滑轮,特别是使用短节距的链条时,易于在链条上固接工作构件,链条用链轮驱动可靠地传动牵引力,承受载荷时牵引量小。链条的缺点是：重量较大,价格较高,链条关节处容易沾污和磨损,运动不均匀,动力载荷大,因而不宜采用高的运动速度。FU型链式输送机是利用引进技术制造的新型输送设备,可广泛应用于建材、冶金、化工等行业水平或倾斜〔≤15°输送粉状或细料状粒。该机主要有头轮、尾轮、输送链,机壳及驱动装置等组成。输送链上每隔一定距离焊接有对称的L型圆钢,用以带动物料。链运机的输送原理：散料具有内摩擦和侧压力的特性,它在机槽内受到输送链在其运动方向的拉力,使其内部压力增加,颗粒之间的内摩擦力增大,在水平输送时,这种内摩擦力保证了料层之间的稳定状态,形成了连续的整体流动。当料层之间的内摩擦力大于物料与槽壁之间的外摩擦力时,物料就随着输送链一起向前运动。当料层高度与机槽宽度的比值满足一定条件时,料流是稳定的。对于在输送过程中经常出现的翻链现象,在设计过程中添加了压辊,有效地解决了翻链问题；对于有些潮湿的物料,为了防止其堆积在机槽底部,影响链的传动,特在链条的两端相隔一定距离合理焊接了一些小刺,有效地解决了该问题。FU系列链式输送机的布置灵活,可根据现场情况灵活布置,主要有以下五种布置方式：链运机的五种布置方式.第一种链式输送机用于水平输送,只有一个进料口和一个出料口,适用于确定距离上的物料输送。第二种输送机各有三个进料口和三个出料口,可以实现多点进料,多点出料。后三种输送机都有一定的倾角,适用于在确定距离上且不是水平平面上的输送,使用条件有限,不能多点进料多点出料。附录.PAGE16.第1章方案的确定1.1方案的确定FU350链式输送机由驱动装置、传动装置、牵引构件、张紧装置等部分组成。驱动装置：XWD7.5-8-1/59行星摆针减速器。传动装置：开式链传动。牵引构件：大节距滚子链、U型臂。导向构件：导向轮,上下导轨。张紧装置：螺杆式张进。平衡装置：导向压辊。FU350型链式输送机的U型链结构的改进与可行性分析：针对FU链式输送机使用中常出现的链子跑偏的现象,对其进行了改进,即在链条上方加一个¢20×100mm的导向压辊,压辊水平压着链条的两侧链板,使其任一侧都偏高,因而链条平直运行,不致于侧向倾倒翻链。导向轮每8m左右加一个,与原来相比其结构具有结构简单,便于加工。其结构如图示。图1-1改进后的链式输送机结构示意图1.导向压辊；2.外链板；3.L型钩子；4.内链板；5.滚子；6.支持架；7.上轨道；8.外壳；9.下轨道另外对于某些物料由于入磨物料水分较高,出磨生料比较潮湿,物料流动性差,输送机下轨道上面容易形成坚实的物料垫层,完全将下轨道淹没,物料将板链托起,有时甚至托至上轨道支架,将链板挂在支架上,造成设备故障停机处理,影响系统正常运行。为消除物料垫层,在刮料部分每间隔一段距离在联接上用¢10mm钢筋向下垂直焊接了一些"小刺"〔长度控制在30mm以下,用以破坏坚实的物料垫层,以便于输送,链条改后结构如下图。图1-2FU链式输送机链条改进7、壳体构造：壳体由头节、中间节、尾节三部分组成,头节部分有外接传动开式链的大链轮,内装主动链轮；尾节内置从从动链轮,外部设有张紧装置。机壳均采用厚度10mm的钢板,其中头节长度为2050mm,尾节长度为1184mm,中间节包括4节标准节每节长度3000mm和1节非标准节长度2000mm。这样整个机壳有头节、尾节、1个非标准节和4个标准节组成,进料口安装在尾节的相邻节,出料口安装在头节底部,另外还在中间设一中间出料口,在特定情况下使用。由于输送物料为粉状颗粒,所以对槽体的磨损两不大,因此底板不需加衬板。槽体选用L50×50×5的角钢加固,壳体与基础连接采用的槽钢。1.2各机型技术参数和链速推荐表表1-1为各机型链运机的技术参数表。表1-2为输送不同磨逐性的物料时所推荐的链速。表1-3是输送水泥生熟原料和成品粉料时的最适链速推荐值。1.最适输送量是以水泥为物料制定的,输送水泥时,实际输送量可掌握在此表中推荐值小0～20%范围。当用于其他行业输送磨琢性小,且温度＜60°的物料时,链速还可加快〔最快链速达40m/min左右,参见表1-2。2.物料温度无法侧量时,一般可以用手抓成,撤手后物料仍能松散为度。表1-1各机型链运机的技术参数表1-2输送不同磨琢性物料时所推荐的链速表1-3输送水泥生熟原料和产品粉料的最适链速1.3倾斜输送时的折扣系数η倾斜输送时的折扣系数η值参见表1-4。表1-4倾斜输送时的折扣系数η值1.5各机型最大输送量、最大输送长度及动力选择表FU150、FU200、FU270、FU350、FU410型链运机的最大输送量,最大输送长度及动力选择表参见表1-5。表1-5FU350型链式输送机驱动装置及最大输送长度选择表第2章主要部件设计计算2.1输送能力的计算表2-1FU350链式输送机设计参数输送不同磨琢性的物料时[1]的链速,因水泥的磨琢性居中,可选链速为0.25m/s；另设计输送机倾角为0度,输送长度为16m,槽宽350mm,高400mm。；[6]〔2-1式中Q——计算输送量,；B——Fu链式输送机机槽宽度,单位m；H——Fu链式输送机高度,单位m；V——链速,单位m/s；η——驱动效率,%,输送成品水泥时Fu型驱动效率取0.65～0.85；[2]所以现有的生产Fu350型链式输送机的最适输送量为49～68。2.2输送功率的计算现有两种功率的计算方法,相互比较,选得更为合理的功率计算方法。公式[1]〔2-2式中H——倾角,；B——槽宽0.35cm;R——系数,R=2.0~7.0,物料堆积密度大刮板宽度小者取大值反之取小值。由于水泥成品堆积密度为1.13不是太大,故取R=4.0;Q——输送能力：106.785t/h.计算：==2.16KW。2.3Fu350链条张力的计算参考有关MS埋式刮板机和现在FU生产厂家确定：FU350链条参数：节距P=160mm,內宽=39mm,滚子直径=40mm,销轴直径=18mm,链板高度H=50mm,重量14.5kg/m.由公式[6]当<α时：〔2-3当α=0,=0.5时：〔2-4式中F——链条绕入头轮时的张力,即刮板链条的最大张力,N。m——链条每米质量,kg/m。g——重力加速度,9.81。——输送物料时刮板链条与壳体摩擦系数,=0.5。——输送机投影长度,m。——输送机高度,m。——输送机长度,m。h——承载机槽高度,m。——物料每米质量,kg/m。；——物料松散密度,.——计算输送量,。——链条速度,m/s。f——物料内摩擦系数,f=tanα；——物料外摩擦系数；=tan。α——物料内摩擦角即堆积角。——物料外磨擦角。n——物料对机槽两侧的侧压系数,；x——动力系数,当v0.32m/s时,x=1.0；当v>0.32m/s时,x=1.5.——输送物料的料层高度,m；。——选用要求的最大输送量,。——计算输送量,.带入数据得：=；=2.4链条长度的计算链条长度计算公式：；〔2-5式中——MS型输送机链条长度,m；C——链条长度偏差值〔见下表2-2,m；L——输送距离,m；表2-2刮板链条长度偏差mm查上表得C=5。带入公式得：。2.5电动机功率计算功率的计算现有两种计算方法,分别对其进行计算在进行比较从中找出最适合的计算方法。1、电动机功率的计算公式：；〔2-6式中——输送机所需的电动机功率,KW；K——电动机功率备用系数,对普通型气密型输送机,取K=1.1--1.3；对耐磨型热料型输送机,取K=1.2--1.4。——驱动轮圆周力,N；对MS型,=；对MC或MZ型,=-；V——刮板链条速度；——驱动装置传动效率,=；——减速器的传动效率,=0.92--0.94；——开式链传动的传动效率,=0.85--0.90。带入数据得：。2.另外一种计算方法得：〔2-7式中P——驱动功率,KW；——物料的堆积密度,L——输送距离,m；Q——输送能力,；V——输送链距离,；——修正系数〔查表2-3；——修正系数〔查表2-4；表2-3修正系数值表2-4修正系数值带入数据得：额定输送量80,输送机链速15m/min,主轴转速9.38r/min,输送距离16m,修正系数=Q/20=4；修正系数=1；物料堆积密度=1.13.功率计算公式：=.选择合适的电机功率。从计算结果和表可知合适的功率的为7.5KW。通过这两种功率的计算方法相比较,可以得出第2种方法更为简便,准确率更精确,现根据第2种功率的计算方法进行设计计算。2.6驱动装置选择表.〔参考MS320设计表2-5MS320XWD型减速机的参考选择参考上表,初步选定额定功率为7.5KW,型号为XWD7.5-8-1/59的驱动装置。2.7XWD系列驱动装置安装尺寸图2-1XWD驱动装置图表2-6XWD系列驱动装置安装尺寸2.8开式链传动大链轮的选择选择大链轮为Ⅱ型[6],其特点是轮毂与齿圈是焊接在一起的,当齿摩擦而不能使用时,只换齿圈就可以了,其结构如图2-3。表2-7XX轮的主要尺寸小链轮的选择小链轮主要尺寸[6],选择节距t=50.8,z=15的Ⅰ型小链轮参数及结构,如下图所示：图2-2小链轮图2-3大链轮表2-8小链轮的只要尺寸两链轮中心距的确定中心距链接数的确定,[4]〔1、初选中心距〔2、确定链节节数首选链节数〔2-7由于首选链节数应圆整成整数,且最好取偶数链节数x以避免使用过度链节,故取链节数=90节。〔3、计算实际中心距a〔2-8实际使用时应保持链条松边有一定的下垂度,故实际采用的中心距应比所得的中心距a约小2—5mm,所以中心距a=1544mm2.9主链轮轴的设计力矩的计算〔2-9式中——作用在轴上的外力偶矩,Nm；——轴的传递功率,KW；n——轴的转速,r/min;；—总效率；——减速器传递的效率,=0.92~0.94；——开式链传动功率,=；；=5971.3；注明：轴采用钢,调质处理。轴直径的设计公式：[4],〔2-10其中。〔2-11由于材料为钢,A=107~118；,取；圆整取d=90mm。轴的校核<1>.轴的扭转刚度校核,公式[13]：；〔2-12式中——单位场地的扭转角,rad/m；T——扭矩,；G——剪切弹性模量,MPa〔对于钢,G=MPa；Ip——极惯性矩,。由上之：,在精密稳定的传动中,=0.25--0.5,在一般的传动中=0.5--1.0,在精度要求不高的传动中=2--4,故此轴径的扭转刚度符合要求。<2>.轴的弯曲刚度校核.〔由于该轴的扭转构件,故对其弯曲强度不做校核。1、计算作用在驱动链轮上的力已知驱动链轮分度圆直径是=368.76圆周力径向力2、选择轴的材料,确定许用应力轴的材料：该轴物特殊要求,因而选用45钢,调质处理。由于轴的尺寸较大,性能数据按毛坯直径小于等于200mm的选用,查得,,,。[4]查得许用应力[4]查得,,,3、画轴的计算简图计算支反力：测量得轴承支点跨距=278mm,=293mm,悬臂=192mm,由此可画出轴的受力简图如图示：图2-4受力图垂直面支反力如下图所示4、画弯矩图扭矩图〔1水平面弯矩图弯矩图如下图所示截面C处〔2垂直面弯矩图如下图所示,截面C左边截面C右边<3>合成弯矩图如图所示截面C右边截面C左边〔4扭矩图如下图所示扭矩5、按弯扭合成应力校核轴的强度合成弯矩图可见截面C处弯矩最大,应校核该界面的强度。截面C的当量弯矩上式中由式校核结果,截面C的强度足够。图2-5弯矩图6、绘制轴的工作图如下图所示。图2-6轴工作图键的选择<1>.传动大键轮上的键,查得[4]选择C型普通平键,因装开式链轴直径为110mm,查表得b=28mm,h=16mm,另根据键长度系列及轮毂长度l=150mm,可选键长l=140mm。<2>.键的强度校核.查得[4]钢制键许用抗压强度100--120MPa,许用剪切强度=90MPa,由公式,；〔2-13k——键与轮毂的接触高度,k,mm；d——轴径,mm；l——键的工作长度,l=L-=126mm；；；由以上计算知该键挤压强度合适,符合要求。<3>.主链轮上的键.装在主链轮上的轴径为110mm,查得[4]可选A型普通平键b=28,h=16,l=114mm键的联接强度校核与传动轮相同,强度足够。4、轴承的寿命计算参考[4]轴承寿命计算公式〔1、查机[4]选用6020轴承所具有的径向基本额定动载荷。该机24小时连续工作,预计寿命=40000—60000h。〔2、对于球轴承=3,计算轴的寿命〔3、计算轴的工作寿命径向当量载荷满足寿命要求2.10导向装置的设计FU350型链式输送机头节设置一托轮导向,在头节安装一个托轮,托轮直径为260mm,内径为50mm,由于托轮为导向装置不受很大的轴向和径向力,故选用HT250制造,托轮一次铸造完成,不需要对其内应力进行热处理,也不对其进行强度校核。中间标准节导向装置没有上下导轨,下导轨为平固定在斜槽底面,沉头螺钉固定,上导轨装在支架上,它支撑循环U型键的上回路,使其不垂直到下面与工作U型链发生干涉,导轨的材料为低碳钢,上表面渗碳后,进行研磨,保证其直线度和平面度。2.11平衡装置的设计针对FU链式输送机在使用过程中经常出现的链子跑偏的现象,故对其进行了改进,即在链条上方加一个¢20×100mm的导向压辊,压辊水平压着链条的两侧链板,使其任一侧都偏高,因而链条平直运行,不致于侧向倾倒翻链。导向轮每8m左右加一个,与原来相比其结构具有结构简单,便于加工。其结构如前图示。2.12工作链驱动及从动轮设计经查表得链条的参数如下表：表2-9链条的参数由于工作链的节距P=160mm超出国家的标准范围,因此该驱动轮及从动轮的设计为非标准件,平滑滚子曳引链轮的尺寸计算。序号名称代号公式说明1链轮节距P1602节圆直径D3辅助圆直径=D-0.2P4齿沟半径rr=0.5dd为链条滚子直径5齿沟圆弧圆心距e为链条破断载荷6齿顶圆半径R7齿根圆直径8齿根宽bb=0.9为链条内链板间距9齿顶宽cc=0.083b10顶圆直径=D+0.25d+6〔当d75时；=D+0.25d+10〔当d>75时；链轮材料为45钢,热处理后,齿圈淬火硬度40~50HRC。选用z=7代入计算驱动轮各个参数得：==368.66mm；=D+0.25d+6=368.66+0.2540+6=384.66mm；160=336.66mm；r=0.5d=0.540=20mm；=0.047=12.75mm；=D-d=368.66-40=328.66mm；b=0.9=0.939=35.1mm；c=0.083c=0.08335.1=2.9mm；轮毂厚度；轮毂长度l=4h=427.36=109.4mm；从动轮只起导向作用而不起驱动作用,故设计过程中不带轮齿,其本系数与驱动轮相同,采用盘式结构。2.13壳体的计算2.13.1壳体的设计该链式输送运机由头节、中间节、尾节三部分组成整个机壳,由角钢和钢板焊接而成。而角钢用于制作壳体的法兰,法兰上统一钻孔,便于相邻两节的对接和密封。头部长2000mm,尾部长1000mm,中间节长2000mm共8节,这几部分靠法兰上的螺栓联接在一起,各节之间采用石棉绳密封。a.头部壳体.头部由角钢,钢板焊接而成,角钢选用热轨角钢型号：L50505角钢,钢板材料Q235.头部壳体有筋板加固,同时筋板还起支撑固定轴承座的作用。筋板上下有长孔,可以径向调整轴承座的位置,保证传动的可靠性。头部壳体底部中央开有300400的出料口供卸料用,壳体钢板厚4mm。b.中间壳体.中间壳体也是由角钢、板钢焊接而成。8节总长16000mm,每节两端法兰都钻有螺栓孔,钢板材料为Q235,厚度为4m,角钢L50505。c.尾部壳体尾部壳体两侧用筋板加固,轴承座固定在筋板上,尾部设有张紧装置,该装置简单,实用行程200mm,满足使用要求。校核槽体的强度由计算公式[6]知：〔2-14q——承载分支上单位长度载荷kg/m；——行走部分单位长度重量,kg/m；A——底板重量系数；B——底板宽度；——底板单位长度物料重,kg/m；=80B+A；==；=800.35+1.5=29.5kg/m；所以=88.89+29.5=118.39kg/m；因槽体是由角钢和钢板焊接而成,其承载能力远大于其所受的载荷,故其强度足够。2.14张紧与密封张紧装置.要保证链式输送机正常工作,链条必须有一定的张力,所以,选用螺杆式调整链条的张力,他不仅结构简单,张紧可靠,而且提供的张紧力范围也比较大,且调整方便。但需要定期检查,及时调整。特别应注意的是张紧装置应对称安装在机槽的两侧,张紧时应张紧一致,从而保证设备运转平稳,防止跑偏。密封.各节联接处都必须采用10mm石棉绳密封,上盖也要采用橡胶垫密封。第3章安装与使用3.1安装前的准备3.4试运转〔1.空载.3.6故障分析处理该链式输送机运行比较可靠,一般不会出现较大故障,可能出现的故障大致有浮链、断链等。〔1.浮链.表现：出现在物料的运输过程中,因物料结块,温度过大而流通不畅,进而堆集使链条浮在物料上方,而带不动物料。原因：a.物料不符合要求；b.链条自身的张紧力不合适；解决办法：a.控制物料的粒度和湿度；b.调节链条的张紧力；〔2.断链产生的原因一般有以下几点：a.选型设计时计算错误或选型错误,选用链条不能满足正常的工作张力。b.链条制造质量未达到要求,应用载荷大于选型时许用载荷的数值。c.输送物料中混有铁块或大块硬物,使链爪与链条突然卡住而过载。d.因安装时不慎或因振动撞击而使壳体之间连接法兰,出现较大偏差,链条被卡住。当出现断链后应及时更换断开的链节,保证设备的正常运转之后,再分析断链产生的原因,并采取相应的防范措施,防止同类原因的断链再次发生。结论谢辞参考文献外文资料翻译ComputersinDesignandManufacturingComputershavebeenusedinnearlyeverymanufacturingjob.Computersimprovetheefficiency,accuracy,andproductivityofmanymanufacturingprocesses.Justliketheothertoolsandmachines,computersextendhumancapabilitiesandmakesomejobseasier.Everydepartmentinmanufacturinghasfoundauseforcomputers.Inthemanagementdepartment,supervisorsandmanagersusecomputerstogatherinformationabouttheprogressofworkinalltheotherdepartments.In