斗式提升机毕业设计说明书

1、目 录1 斗式提升机的概述21.1 斗式提升机的概述以及发展现状21.2 NE系列斗提机的原理和主要结构31.3 斗式提升机的分类31.4 设计方案的说明42 斗式提升机畚斗和输送链的选择52.1 畚斗型号的选取52.2 链条的选择82.3 链轮的选择93 斗式提升机传动系统的设计计算103.1 电动机的选择103.2 链传动的设计143.3 轴的设计174 斗式提升机的结构尺寸195 维修保养22设计总结23谢词24参考文献251 斗式提升机的概述1.1 斗式提升机的概述以及发展现状斗式提升机是专门用在竖直或者大倾角方向上输送物料的设备，它的优点是能垂直方向输送物料，占地面积很小。与倾斜的带

2、式输送机相比，提升机同样的高度所需通过的输送路程可大为缩短。斗式提升机按型号可分为TD，HL，TB，NE等型号，TD型应用最为广泛，牵引构件时皮带，速度比较高，主要适用于输送松散密度较小的粉状和粒状以及小块状无磨琢性的散装物料，其驱动功率较小，产量不高。而NE型斗式提升机是新型的技术，采用板链式的牵引构件，输送量较大，提升高度高，同时尺寸也随之增大，驱动功率也增大。 国内外斗式提升机的发展很快，主要体现在:一方面是功能的多元化、应用范围的扩大。如NE系列斗式提升机的出现。另一方面是斗提机的输送量、提升高度等有所改进，并成为未来发展的核心方向。目前，我国生产的斗提机类型较多，主要特点是：驱动功率

3、小，主要是在物料的提升过程中几乎无回料和挖料现象，因此无效功率少；提升范围广，提升高度高，运行可靠、平稳，可提升物料的类型广；提升机的喂料采用流入式，无需料斗挖料，材料之间不易发生挤压和碰撞现象。虽是如此，但是我国的斗提机技术与国外还是存在不小的差距。( R. l/ t& X) H0 J; 4 1.2 NE系列斗提机的原理和主要结构板链式斗式提升机主要由运行部件、驱动装置、上部装置、中部机壳、下部装置组成。运行部件-由料斗和专用板式链条组成,NE400采用双排链。驱动装置-主要采用多种驱动组合驱动,驱动平台上装有检修架和栏杆，分左装和右装两种。上部装置-为了防止链条摆动安装有轨道(双排链)、棘

4、轮逆止器、卸料口装有防回料橡胶板。中间节-部分中间节装有轨道(双链),用来防止链条在工作中左右摆动。下部装置-安装有自动张紧装置，NE400主要用沉重箱来做张紧装置。板链式斗式提升机的特点：上下链轮采用 ZG310-570。整体调质，HB229-269齿面淬火HRC4048。 板链：链板采用 45 # HRC3642 。 a、采用的板链有很高的剪切强度、疲劳强度以及耐磨性能，运转故障率低，使用寿命长； b 、板链的速度较低，一般在0.5m/s左右； c、 料斗的容量较大但是斗距很小，驱动功率低但是输送量大。尤为适应提升破碎后的石灰石和水泥熟料(NE50)。1.3 斗式提升机的分类按卸料方式分为

5、：离心式的，重力式的和混合式的。离心式卸料料斗的运行速度较高，通常取为12m/s。如欲保持这种卸载必须正确选择驱动轮的转速和直径，以及卸料口的位置。其优点是：在一定的料斗速度下驱动轮尺寸为最小；卸料位置较高，各料斗之间的距离可以减小，并可提高卸料管高度，当卸料高度一定时，提升机的高度就可减小；缺点是：料斗的填充系数较小，对所提升的物料有一定的要求，只适用于流动性好的粉状、粒状、小块状物料。重力式卸载使用于卸载块状、半磨琢性或磨琢性大的物料，料斗运行速度为0.40.8m/s左右，需配用带导向槽的料斗。其优点是：料斗装填良好，料斗尺寸与极距的大小无关。因此允许在较大的料斗运行速度之下应用大容积的料

6、斗；主要缺点是：物料抛出位置较低，故必须增加提升机机头的高度。物料在料斗的内壁之间被抛卸出去，这种卸载方式称为离心重力式卸载。常用于卸载流动性不良的粉状物料及含水分物料。料斗的运动速度为0.60.8m/s范围，常用链条做牵引构件。按牵引构件分类：环链，板链和胶带等几种牵引构件。环链的总体结构和加工制造比较简单，与料斗的连接也很牢固，输送磨琢性大的物料时，链条的磨损相对小，但是它的自重较大。板链结构比较牢固，自重很轻，适用于提升量大的提升机，但是铰接接头易被磨损，胶带的结构比较简单，所以不适宜输送磨琢性大的物料，普通胶带物料温度不应该超过60C，但是夹钢绳胶带却允许物料温度达80C，耐热胶带允许

7、物料温度最高可达达120C，环链、板链输送物料的温度最高可达可达250C。 按进料方式分类：即注入式装载（见图1-1）、挖取式装载（见图1-2）和混合式装载。注入式装载要求散料以微小建度均匀地落入料斗中，形成比较稳定的料流，装料口下部应有一定的高度，采用该方式装载时一般料斗布置较密；料斗在牵引件上布置较稀时多采用挖取式装载，只能用于输送粉状或小颗粒流动性良好物料的场合，斗速运行速度在2ms以下，介于两者之间采用混合式装载。1.4 设计方案的说明主要思路如下：1）通过网络、图书各种途径对斗式提升机的工作原理进行深入研究，根据NE400斗式提升机的工作能力实际情况，设计出总体方案。2）通过查表、计

8、算设计出斗式提升机的结构尺寸和各零件的强度，保证运行的稳定性，可靠性。3）选择并设计出合理的驱动装置、传动装置，保证运行的高效性。采用理论联系实际的方法，研究影响斗式提升机效率的影响因素，进行必要的结构改进，提出结构的方案并实施设计。同时，进行相关结构参数和工艺参数的设计与计算、总体方案设计，总体装配以及传动、机体等部件和相关零部件设计及绘图。2 斗式提升机畚斗和输送链的选择2.1 畚斗型号的选取料斗的容积为i升，实际容积为i升(为小于1的填充系数)，则单位长度的荷量为：qs是斗距（）；是物料容积（）；则提升机的输送能力qv(/) 由此可得 3.6v（/）由于在实际生产中供料不均匀，所以计算生

9、产率要大于实际生产率，即 （/） K是供料不均匀系数，一般取1.21.6 取 =0.75 =0.75t/ v=0.5/ 则 N=380/h*0.75t/=285 t/h 查表取 K=1.2 Q=Nk=1.2285=342t/h， =338NE系列提升机的技术规范见表2-1表2-1：NE系列斗式提升机的型号查表可知NE400的斗容为182.5L，因斗容较大不能用一般的料斗，需用梯形料斗，下为梯形料斗的标准。图2-1 梯形料斗基本尺寸表2-2 梯形料斗型号选用T1000，此时斗容为200L，斗距s=i/338=0.592（m）,因斗距过大，减少了料斗的数量，但单个料斗的载荷过大。故应选用T800，

10、此时的斗容为100， s=i/338=0.296（m），即斗距为0.296（m）。2.2 链条的选择 选用链条M450，由GB/T 83502003/ISO 1977:2000查得表2-3 链条型号选用M450，抗拉强度为450KN，大滚子直径最大为120mm,节距为300mm。因为链速（v0.6m/s）,主要的失效形式为过载拉断，所以计算时必须计算静力强度的安全系数。牵引链条所受的最大静张力可以用逐点法计算，但是比较麻烦，可用以下公式近似计算： （N）式中 H是物料提升高度（m）； Q是生产率（t/h）；V是牵引链的运行速度（m/s）； g是重力加速度 。计算得315KN。所以所选链条强度合

11、适。表2-4 链条尺寸由上表可查得M450链条的所有尺寸。2.3 链轮的选择下图为链轮的基本尺寸图2-2 链轮的基本尺寸 链轮的分度圆直查表可由齿数乘以单位节距得出分度圆直径。取头轮的齿数为12，尾轮的齿数为12，经查表得：头轮和尾轮的分度圆直径为。齿顶圆直径：=d+=1159+54=1231mm；齿根圆直径=1159-64=1095mm；齿轮的压力角是链节节距线和链轮工作面与滚子接触点的法线之间所形成的夹角，齿数根据GB/T83502003/ISO1997:2000可查表得:齿数12时，压力角是。最大齿沟圆弧半径mm；对于非带边滚子的带宽=47.6mm，=45.28mm。最小齿边倒圆直径半径

12、mm，公称齿边倒角b=0.32=8.64mm。径向圆跳动对于机加工齿在+0.1mm到+0.2mm之间，但是不能超过超过2mm，端面圆跳动对于机加工齿也在+0.1mm到+0.2mm之间，最大不能超过2mm3 斗式提升机传动系统的设计计算3.1 电动机的选择常用斗式提升机的功率计算 （KW）注：式中 Q是生产率 （t/h）;H是提升高度 （m）；V是牵引构件的运行速度()；是计算系数；g是重力加速度。代入数据计算得：=43.01kw在选择电机时，还应考虑功率储备系数K以及传动效率。因此电机的实际功率N为： 式中 是传动效率，取0.9；K是功率储备系数；H10m,K=1.45；10mH20m,K=1

13、.15。代入数据得：=54.96kw表 3-1由上表可知，应选用驱动功率为55kw，此时的最大提升高度是34.7m30m，所以驱动功率为55kw，减速器的减速比选为29。表 3-4由此表可查的应选用的减速器为ZSY315-28，变速器减速比为28，它是硬齿面齿轮，联轴器和电机的驱动组合。3.2 链传动的设计链传动中链条的按用途可分为1）传动链 2）起重链 3）牵引链，在传动链中又分为滚子链，齿形链和套筒链等，齿形链虽然运行平稳，噪音很小并且承受冲击载荷能力高，但是结构复杂，质量大且价格高，因而只适合高速或者精度要求高的场合。滚子链质量轻，价格低，在实际应用中最为广泛。本次链传动即为套筒滚子链传

14、动。1）传动比过大会导致链条在小链轮上的包角减小，推荐i=2-3.5,故设链轮的传动比为i=3，有参考文献【1】表11-6查表得小链轮齿数在23-25之间，选择，所以大链轮的齿数69。小链轮转速2）确定链节距P和排数 确定节距是根据额定功率曲线（即参考文献【1】中的图9-11），由式中是工况系数，是小链轮齿数系数。代入数据得=60.5kw，由和小链轮的转速查表得所用链条式48A。滚子链的规格和主要参数如下表：表3-5 链条的基本尺寸链号节距P滚子外径（）内链节内宽（）销轴直径（）套筒直径（）内链板高度（）外链板与中链板高度（）破断载荷（三排）（）单排每米质量（） mm最大mm最小mm最大mm最

15、小mm最大mm最大mm最小kN Kg/m 48A 76.2047.63 47.35 23.81 72.39 72.39 46.71 500.4 22.6 3）验算链速： 一般不超过0.8m/s4) 初选中心距和连接数 初选中心距mm=22863810mm，取=3000mm，所以中心距为3000mm，链节数126.1，经圆整后链节数为126。5）重新确定链传动的中心距式中为具有不同齿数的两链轮的中心距的计算系数，由参考文献【1】的表9-7查得。为0.2465986）计算链速、确定润滑方式由速度v及链号48A查参考文献【1】的图9-14可知应采用油池润滑或油盘飞溅润滑。7）计算压轴力有效圆周力为：

16、链轮垂直布置时的压轴力系数=1.05，则压轴力为8）大传动链轮主要尺寸分度圆直径mm齿顶圆直径 1721.72mm 1700.99mm 分度圆齿高24.69mm 14.28mm齿根圆直径 =1626.56mm 齿槽形状如下图：图3-1 齿槽基本尺寸齿面圆弧半径 最大齿槽形状 1882.72mm 最小齿槽形状 405.81mm齿沟圆弧半径 最大齿槽形状 =26.26mm 最小齿槽形状 =24.05mm 齿沟角 最大齿槽形状 = 最小齿槽形状 =轴向齿廓形状如图：图3-2 轴向齿廓基本尺寸齿宽 =44.98mm倒角宽 取倒角半径 =76.2mm倒角深 h0.5p=38.1mm 链轮总齿宽 轮毂长度

17、：轮毂直径：mm3.3 轴的设计轴分为心轴，传动轴和转轴，因为主轴至承受转矩，所以用传动轴，在选材方面，轴的材料主要是碳素钢和合金钢，因碳素钢比合金钢廉价，对应力集中的敏感度比较低，经过热处理和化学处理，可以改善它的力学性能，所以其应用比较广泛。所以选用45钢，为了保证轴的力学性能，应进行正火或者调质处理。由参考文献【】的表11.5-1得表3-6 轴的材料力学性能材料牌号热处理毛坯直径硬度HBS热拉强度Mpa屈服点Mpa弯曲疲劳极限Mpa扭转疲劳极限Mpa45正火回火100300162217580290236135以下是轴的基本尺寸设计：1） 初步确定各轴段的直径和长度按扭转刚度计算可得轴直径

18、式中为系数由参考文献【3】表11.5-4，取107； P为轴所传递的功率（kw）； n为轴的转速（r/min）。上部输送大链轮转速n= 总传动效率为0.9则上部输送链轮输入功率为则转矩带入数据得，因轴上有键槽，则轴径加大，加大5%，所以轴端直径为=225mm，并采用圆锥面，能消除轴与轮毂的径向间隙，拆装比较方便，同时可用作周向固定，能承受冲击载荷。因为传动链轮的轮毂宽度是290mm，所以轴端=290mm。由GB/T286-64选用轴承3536，由标准的轴承内孔为240mm，所以=240mm，传动链轮距轴承的距离取155mm，所以=325mm。因为轴肩高度a=(0.070.1)d，所以=250m

19、m，考虑装配的方便性以及是否干涉，确定轴承距链轮的距离=215mm，输送链轮的内孔宽为250mm，所以=250mm，=280mm。由于主轴的左右对称，又根据NE400机身的尺寸可推算=815mm，又肩周高度a=(0.070.1)d，所以=260mm。其中=，=，=，=，=，=，=，=。图3-3 轴的简图2） 轴上零件的固定链轮的联结均采用B型平头普通平键5632260 GB1095-2003 平头平键是放在盘铣刀铣出的键槽中，能够避免键的头部侧面与轮毂上的键槽不接触的问题，避免轴上键槽端部的应力集中问题。本设计中由于键的尺寸较大所以用紧定螺钉固定在轴上的键槽中，以防止松动。3） 轴上倒角及圆角

20、轴端倒角445，安装链轮的轴段倒角为2.545，倒圆角为R2mm，为方便加工，其它轴肩圆角半径均取为1mm。4) 轴承的选用尾轴在的较大的弯矩作用下会产生弯曲变形，且不易与减速机严格保证同心，故选用承载能力大并有自动调心功能的调心滚子轴承22230C。其基本尺寸如表3-7。表3-7 轴承22230C基本尺寸基本尺寸 /mmdDB15027073上部链轮轴上选用22248E调心球轴承，其基本尺寸如下表3-8.表3-8 轴承22230C基本尺寸基本尺寸 /mmdDB2404001604 斗式提升机的结构尺寸1） 本次设计斗式提升机的外形结构图如下图4-1 提升机的外形结构图2） 头部罩壳的选材及连

21、接图4-2 上部罩壳示意图如图所示：电动机及减速机的支座都是连接在头部罩壳上的，罩壳承受的力较大，所以要采用比较厚的钢板，罩壳四壁采用3mm的钢板，与电动机、减速机支座联结的侧板采用10mm的筋板，法兰及支撑采用63636的热轧等边角钢。同样的道理，侧板与罩壳的焊接要也较高，故采用K形坡口，且焊接时要防止出现虚焊现象。3）料斗与板链的连接： 板链式斗式提升机适用于提升粉状，粒状和容积密度很大，磨损性比较强的物料，如水泥，碎石等，提升高度比较高。料斗与板链的连接有两种：后壁连接和两侧连接。在单排链或者小型的双链提升机中，一般采用后壁连接。即用螺栓使连接钢的一边与料斗的后壁连接，角钢的另一面用螺栓

22、或者用焊接的方法与板链连接。而在大型的双排链斗式提升机中，如本次设计的NE400斗式提升机中，则用两侧连接方法。其料斗为梯形斗，其应用特点与卸料方式与尖斗相似，但其容积比尖斗大，此特点正符合板链斗式提升机的要求。料斗与板链主要是用螺栓把板链与料斗两侧直接连接。其形式如下图：图4-3 料斗与板链连接示意图4） 止逆装置的设计： 在斗式提升机的驱动机构的轴上，常常有止逆装置以防止畚斗带的逆向运行。斗式提升机发生逆向运动的原因，主要是由于突然停电或者其它故障，造成提升机的驱动轮上失去圆周力，盛有物料的承载分支因其自重大于无载分支，便自由下行。如果该提升机比较高，或者生产率较大时，会造成提升机的严重堵

23、塞，畚斗的损坏和畚斗带的拉裂等更大的事故，以致造成恢复生产时更大的困难。 此次NE400的止逆结构是棘轮止逆器，由棘轮和棘爪所组成。棘轮在沿着载荷上升的方向旋转时，棘爪可以沿着棘轮齿面自由滑过。如果棘轮发生反转时，棘爪便因其自重或者依靠弹簧的作用而嵌入棘轮的齿轮中，制止了棘轮的逆行旋转。为了保证工作安全，要求在棘爪制逆时棘爪应迅速落到棘轮齿轮的齿根，以达到棘爪与棘轮齿轮的全部啮合。张紧装置的设计： 目前常用的张紧装置有：螺杆张紧，重锤杠杆张紧，重锤张紧，复合张紧等。螺杆张紧即螺杆装在下部机壳上，螺母则固定在支板U型槽内，需要张紧时，可以旋转螺杆，支板板可以上下移动，下部轴承是固定在支板上，从而

24、使下部链轮拉紧。但是这张紧方法适用于采用胶带作牵引件的斗式提升机，因为胶带有一定的弹性，当产生伸长后，可调整张紧螺杆，以保证胶带工作的稳定性。重锤杠杆张紧将力作用在支板上，下部轴承固定在支板上，从而通过下部从动链轮将牵引件拉紧。这是一种自动张紧装置，重锤杠杆可随时变化，随时保持牵引件具有一定的张力，使之稳定运行，在链传动中经常用这种张紧装置，避免脱链和打滑，应效果很好，本次NE400设计所用即为重锤杠杆张紧装置。5 维修保养斗式提升机的维修保养主要包括以下方面：1.主轴和尾轴的轴承要定期加润滑油，以保持良好的工作状态，减少磨损，增加轴承的寿命。2.要定期检查减速器的运行情况，要定期加润滑油并定

25、期清理。避免减速器出现损坏。3.要定期对传动部件和输送部件进行维护和清理，特别是输送链和传动链以及料斗等的磨损问题。检查时要注意安全问题，必须先切断电源。4.对张紧装置要特别注意，避免张紧装置的张紧力不够，导致未能及时调节链轮，从而料斗被进料口底部刮伤。5.对于棘轮棘爪的止逆装置要定期检查磨损情况，当棘轮，棘爪和滚珠的磨损严重时，要及时更换，保证止逆器的正常工作，防止出现链轮倒转的情况。设计总结 经过将近一个学期的努力，毕业设计终于做完了，在这一学期中，在查资料、计算和画图过程中遇见很多麻烦，虽然有很多艰辛但是很充实，因为这是对我们四年所学知识的综合和总结，也是对我们的考验。在刚开始设计的时候

26、是一头雾水，对NE400斗式提升机一无所知，网上查的资料也很有限并且很乱，一直没有头绪，不知从何下手。后来幸好老师带领我们去公司进行实地调研了解NE400提升机一些基本原理构造，生产加工、安装过程，让我们对提升机的认识有了大致的轮框框架。后来老师又给我们提供了一些资料，让我们对斗式提升机有了更加深入的了解。通过在网站、论坛搜索以及图书馆借阅的大量书籍，对斗式提升机的工作原理、分类以及各类的特点、大致尺寸功能等有了更多的了解，为以后的方案论证设计计算准备了素材。在后来的设计计算中，大量运用四年所学专业知识，特别是电机的选择、链传动和轴的设计计算。在本次设计中深刻体会到机械设计的麻烦和艰难，也深刻理解作为一位机械设计人员应有的严谨的踏实的工作作风，教会了我们以后在工作岗位上应该以什么样的态度对待自己的工作。由于所学知识不够全面，水平有限，思考不够全面年，设计中有很多地方欠考虑恳请各位评委老师指正。谢 词本次毕业设计中非常感谢xxx老师悉心的指导。