摘要斗式提升機是一種常用的垂直輸送設備，用于輸送各種散狀和碎塊物料，例如水泥、沙土、煤、糧食等，并廣泛地應用于建材、電力、冶金、機械、化工、輕工、有色金屬、糧食等各工業部門。斗式提升機的結構特點是：被運送物料裝在承載構件料斗內，料斗連接在牽引件上，牽引件繞過各滾筒，形成包括運送物料的有載分支和不運送物料的無載分支的閉合環路，連續運動輸送物料。驅動裝置與頭輪相連，使斗式提升機獲得動力并驅使運轉。本次設計主要針對 TH250 型斗式提升機的整體結構設計, 驅動鏈輪的設計，電機、減速機、等主要零部件的選擇及驅動軸的設計校核。關鍵詞：斗式提升機；設計；驅動裝置；牽引件ABSTRACTThe bucket elevator is a common vertical transportation equipment for the delivery of a variety of bulk and fragments of materials such as cement, sand, soil, coal, grain, and is widely used in building materials, electricity, metallurgy, mechanical, chemical industry, light industry, nonferrous metals, grain and other industrial sectors. Bucket Elevator is the structural characteristics: the materials being transported together with the traction of carrying components of the hopper, the traction around the drum pieces, forming a closed loop containing a branch of a delivery of materials and a branch of the non-delivery of materials, the Movement for conveying materials. The design of the main TH250 overall structural design, the design of the drive pulley, the select of motor, reducer, belt and other main components the drive shaft design verification.Keywords：Bucket elevator; Chain wheel; drives; traction components河南理工大學畢業設計1目錄第一章緒論 .31.1 概述 .31.2 我國斗式提升機研究現狀 .31.3 斗式提升機的發展趨勢 .41.4 斗式提升機的分類 .51.5 斗式提升機的裝載和卸載 .71.6 斗式提升機的工作原理及特點 .81.6.1 斗式提升機的工作原理 .81.6.2 斗式提升機的特點 .91.7 斗式提升機的主要部件 .91.8 斗式提升機的改進 .11第二章設計方案的擬定 .132.1 使用要求 .132.2 擬定方案 .13第三章提升機主要參數確定及主要結構計 .153.1 提升機功率的確定 .153.2 電動機和減速機的選型 .163.2.1 電動機的選型 .163.2.2 減速機的選型 .173.3 傳動帶的設計計算 .173.3.1 已知條件 .173.3.2 設計內容 .173.4 驅動部分結構設計 .193.5 驅動軸設計及附件的選擇 .203.5.1 軸的材料及熱處理 .203.5.2 軸的結構設計 .203.5.3 軸強度的校核計算 .22河南理工大學畢業設計23.5.4 平鍵的選擇與校核 .253.5.5 軸承選型與壽命計算 .263.5.6 聯軸器的選擇 .263.6 驅動鏈輪的結構設計 .283.6.1 驅動鏈輪材料的選擇 .283.6.2 驅動鏈輪的結構設計 .293.7 機殼的設計 .293.7.1 上部機殼的選材設計 .303.7.2 中部機殼的選材設計 .313.7.3 下部機殼的選材設計 .323.8 料斗與環鏈的設計 .333.8.1 料斗的設計 .333.8.2 環鏈的設計 .343.9 張緊裝置設計 .353.10 反轉裝置和通風裝置 .363.10.1 反轉裝置 .363.10.2 通風裝置 .36第 4 章斗式提升機安裝、使用及維護 .374.1 斗式提升機的安裝 .374.2 斗式提升機的使用說明 .384.3 故障處理 .39第 5 章總結 .42參考文獻 .43河南理工大學畢業設計3第一章緒論1.1 概述斗式提升機是利用均勻固結于無端牽引構件上的一系列料斗，豎向提升物料的連續輸送機械。適用于垂直輸送粉狀、粒狀、及小塊狀的磨吸性較小的散狀物料，如糧食、煤、水泥、碎礦石等。中國古代的高轉筒車和提水的翻車，是現代斗式提升機和刮板輸送機的皺形；17 世紀中葉，斗式提升機開始應用于架空索道輸送散狀物料；19 世紀中葉，各種現代結構的輸送機相繼出現。1868年，在英國出現了帶式輸送機；1887 年，在美國出現了螺旋輸送機；1905 年，在瑞士出現了鋼帶式輸送機；1906 年，在英國和德國出現了慣性輸送機。此后，輸送機受到機械制造、電動機、化工和冶金工業技術進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內部的輸送，發展到完成在企業內部、企業之間甚至城市之間的物料搬運，成為物料搬運系統機械化和自動化不可缺少的組成部分。斗式提升機就是輸送機的其中一種。1.2 我國斗式提升機研究現狀國內斗式提升機的設計制造技術是 50 年代由前蘇聯引進的，直到 80 年代幾乎沒有大的發展。在此期間，雖各行業就使用中存在的一些問題也作過一些改進，如 ZL 型和鉤頭鏈式斗式提升機的設計等工作，但大都因為某些原因未能得到推廣。自 80 年代以后，隨著國民經濟的發展運輸機械行業在引進、吸收、消化了世界各國斗式提升機的最新技術，并結合我國實際情況，使得新材料、新工藝、新產品不斷地出現。例如：由于自動焊接技術的出現，箱形結構的垂直輸送機越來越受到人們的歡迎。由于計算機技術的推廣應用，利用計算機進行輔助設計(CAD)和輔助制造(CAM)，使輸送機的整體布置更趨優化，基本零件更加緊湊耐用。由于自控技術和數顯技術的廣泛普及，使運輸機的控制和安全保護裝置大為改善，保證了作業的安全性和可靠性。現在許多企業能夠批量生產各種類型的輸送機械，不僅滿足了國內市場的需求，部分產品還打入了國際市場。但是我國通用斗式提升機在使用中仍存在一些問題，例如，對于頻繁更換河南理工大學畢業設計4物料品種的斗式提升機，如何快速清理機座存料和機內殘存料；如何提高配套件（減速器、環鏈及聯接環鉤、鏈輪、牽引膠帶、軸承座等）的性能和強度，等等。技術水平與世界先進水平的差距也相當明顯，例如在材料選擇、制造工藝等方面尚達不到國外先進水平的技術要求；輸送能力、提升高度等還相對落后。國外采用鋼繩芯輸送帶作為牽引構件，并采用小型斗式提升機對大型斗式提升機定量供料，使斗式提升機的輸送能力高達 2000t/h，提升高度達到350m；我國板鏈斗式提升機的發展相對較慢，而在國外尤其是日本、美國等國家制造的板鏈斗式提升機性能參數往往超過環鏈斗式提升機和膠帶斗式提升機，提升高度可達 90m，輸送能力超過 1500t/h，牽引構件使用壽命可達 10 年，應用范圍很廣。1.3 斗式提升機的發展趨勢縱觀世界各國運輸機的發展現狀，對今后的動向可歸納如下：1.大型化由于石油、化工、冶煉、制造、食品、啤酒、飲料、煙草、醫藥、家電等地工程規模越來越大型化，所以運輸機運輸物品的重量也越來越大，如碼頭的集裝箱專用輸送機的超大型結構件達 1000t,目前世界上運輸機重量最大的是 3000t的斗式輸送機。2.重視“三化” ，逐步采用國際標準所謂“三化” ，是指運輸機的標準化、系列化和通用化。貫徹“三化”可以縮短設計周期，保證產品制造質量，便于管理和提高經濟效益。世界上許多國家，不僅重視產品的“三化”工作，而是非常注意采用國家標準。有的國家甚至廢除本國標準直接采用國際標準，其目的是為了促進商品的國際交流。3.實現產品的機電一體化機械產品需要更新換代。在當今計算機、自控技術和數顯技術大發展的年代里，更新換代的重要標志是實現產品的機電一體化。在輸送機械上應用計算機技術，可以提高作業性能。4.人機工程學的應用輸送機械一般應用在沉重和繁忙的、環境比較差得場合。為了減少人員的河南理工大學畢業設計5作業強度，保證持久旺盛的體力和注意力，應該根據人機工程學的理論，設計導動裝置和人員輔助裝置，改善振動與噪聲的影響，防止廢棄污染，使其符合健康規范的要求根據不同的輸送要求、不同的輸送產品，選擇不同的最佳的工藝和運輸設備，以使最少、最合理的投資，獲得最佳的使用效果，使設備發揮最大的效率。1.4 斗式提升機的分類斗式提升機作為一種常用的提升設備，在得到廣泛的應用的同時，根據不同行業的要求也有著非常清楚地分類。(一)按照其傳動結構分類：(1).TD 系列斗式提升機TD 系列斗式提升機是一種國家標準的斗式提升機，該系列斗式提升機和 D系列斗式提升機都是采用膠帶傳動來提升物料，兩者沒有本質的區別，D 系列斗式提升機產品型號叫老且規格少。TD 列類斗式提升機是在 D 系列斗式提升機的基礎上經過產品改良而來的。其規格TD100、 TD160、TD250、TD315、TD400 、TD500、TD630、D800、D1000 等型號，其中 D160、D250 、D315 等型號為普遍采用的型號。(2).TH 系列斗式提升機TH 系列斗式提升機是一種常用的提升設備，該系列斗式提升機采用鍛造環鏈作為傳動部件，具有很強的機械強度，主要用于提升粉體和小顆粒及小塊狀物料，區別于 TD 系列斗式提升機，其提升量更大、運轉效率更高。其常用于較大比重物料的提升。(3).NE 系列斗式提升機NE 系列斗式提升機是一種新型的斗式提升機，其采用板鏈傳動，區別于老型號 TB 系列板鏈斗式提升機，其命名方式采用提升量而非斗寬。如 NE150 是指提升量為 150 噸每小時而不是斗寬 150。NE 系列斗式提升機有著很高的提升效率，根據提升速度不同還分有 NSE 型號和高速板鏈斗式提升機。(4).TB 系列斗式提升機TB 系列斗式提升機是一種老型號的斗式提升機，其傳動部分采用板鏈傳動，河南理工大學畢業設計6現已經被相應的 NE 系列斗式提升機傳品代替。(5).TG 系列斗式提升機TG 系列斗式提升機是一種加強型膠帶斗式提升機，其區別于 TD 系列斗式提升機，TG 系列斗式提升機采用鋼絲膠帶作為傳動帶，其具有更強的傳動能力。該系列斗式提升機多被用于糧食的輸送上，又常稱為糧食專用斗式提升機。(6).其他型號斗式提升機常見的斗式提升機還有 HL 系列斗式提升機、GTD 系列斗式提升機、GTH 系列斗式提升機等，其均為上型號的不同叫法和演變形式。表 1-1 TD、TH、TB 型斗提機特征、型號表型式 TD 型 TH 型 TB 型結構特征 采用橡膠帶作牽引構件采用鍛造的環形鏈條作為牽引構件采用板式套筒滾子鏈條作為牽引構件卸載特征采用離心式或混合式方式卸料采用重力式或混合式方式卸料采用重力式卸料適用輸送物料 松散密度1.5t/m3 的粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性、半磨琢性物料松散密度1.5t/m3 的粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性、半磨琢性物料松散密度2t/m3 的中、大塊狀的磨琢性物料適用溫度被輸送物料溫度不得超過 60，如采用耐熱橡膠帶時溫度不超過200被輸送物料溫度不得超過250被輸送物料溫度不得超過 250型號TD100、TD160、TD250、TD315、TD400、TD500、TD630TH315、TH400、TH500、TH630、(TH800)(TH1000) TB250、TB315、TB400、TB500、TB630、TB800、TB1000提升高度 約在 440mm 范圍內約在 4.540mm范圍內約在 550mm 范圍內河南理工大學畢業設計7輸送量 4238m3/h 15185m3/h 20563m3/h(二)按牽引件分類：斗式提升機的牽引構件有環鏈、板鏈和膠帶等幾種。環鏈的結構和制造比較簡單，與料斗的連接也很牢固，輸送磨琢性大地的物料時，鏈條的磨損較小，但其自重較大。板鏈結構比較牢固，自重較輕，適用于提升量較大的提升機，但鉸接接頭易被磨損，膠帶的結構比較簡單，但不適宜輸送磨琢性較大的物料，普通膠帶物料溫度不超過 60 C，鋼繩膠帶允許物料溫度達 80 C，耐熱膠帶允許物料溫度達 120 C，環鏈、板鏈輸送物料溫度可達 250 C。斗式提升機最廣泛使用的是帶式(TD) ，環鏈式(TH)兩種型式。用于輸送散裝水泥時大多采用深型料斗。如 TD 型帶式斗式提升機采用離心式卸料或混合式卸料適用于堆積密度小于1.5t/m3 的粉狀、粒狀物料。 TH 環鏈斗式提升機采用混合式或重力式卸料用淺斗。(三)按卸料方式分類：斗式提升機可分為:離心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三種形式。離心式卸料的斗速較快，適用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀等磨琢性小的物料；重力式卸料的斗速較慢，適用于輸送塊狀的，比重較大的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。1.5 斗式提升機的裝載和卸載斗式提升機的裝載方式有三種，即注入式裝載（見圖 1-1） 、挖取式裝載（見圖 1-2）和混合式裝載。注入式裝載要求散料以微小建度均勻地落入料斗中，形成比較穩定的料