皮帶斗式提升機設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 作或使電動機長期過載而過早損壞；功率選得過大，則電動機價格高，且經常不在滿載下運行，電動機效率和功率因數都較低，造成很大的浪費。電動機功率的確定，主要與其載荷大小、工作時間長短、發熱多少有關。對于長期連續工作的機械，可根據電動機所需的功率P來選擇，再校驗電動機的發熱和啟動力矩。選擇時，應使電動機的額定功率P稍大于電動機的所需功率P，即P≥P。對于間歇工作的機械，P可稍小于P。在第二章中，計算出的P=4kW,因為電動機的額定功率P要稍大于電動機的所需功率P，電源電壓為380V，同步轉速為1500r/min，滿載轉速為1490r/min，所選電機型號為Y160M6。 減速機的選型前面計算的軸上滾筒的轉速為： 所選電機的滿載轉速為： 所以，傳動比為： 傳動比比較小，根據實踐經驗，選用型號為ZQ400ⅥZ的減速機。此種減速機為圓柱齒輪減速箱，其特點為：(1) ZQ400ⅥZ減速機采用通用設計方案，可根據實際需要，變型為行業專用的非標齒輪箱；(2) 此減速器內置有逆止器；(3) 此減速器可用于正反兩轉。 傳動V帶及帶輪的設計計算由上面的傳動簡圖可以看出，電動機和減速機之間是用皮帶連接的，皮帶輪設計如下,在傳遞動力的過程中,V帶輪及V帶起者重要的作用。 V帶輪及V帶的設計計算功率是根據傳遞的功率P， (31)式中: 計算功率，單位為Kw P傳遞的額定功率， 單位為Kw KA工作情況系數，取KA=Kw根據計算功率和小帶輪的轉速，確定選擇普通V帶，帶型為B型，小帶輪的基準直徑為dd1=125～140mm，(1)初選小帶輪的基準直徑dd1，取dd1=125mm，(2)帶的速度v v1==， v在5～25m/s范圍內，帶速合格. (3) 輪的基準直徑dd2 dd2=idd1 (32) dd2=2125=250mm初步確定中心距a0，取（dd1 +dd2）＜a0＜2（dd1 +dd2）取a0=500mm確定了a0，根據帶傳動的幾何關系，按下式計算所需帶的基準直徑L’d:L’d≈2a0++ (33) L’d=2500++ =1000++ =選取基準長度Ld=1600mm實際中心距a為a a+ (34)a= 500+=中心距的變動范圍為：478～550mm ≈ (35)1= =176。≥ Z = (36)式中： 計算功率，單位為Kw Ka考慮包角不同時的影響系數，取Ka = KL考慮帶的長度不同是的影響系數，取KL = P0單根V帶的基本額定功率，取P0=△P0計入傳動比的影響時，單根V帶本額定功率的增量，取△P0=Z ==取Z=6根F= (37)式中: Ka考慮包角不同時的影響系數,取Ka = q帶單位長度的質量，取q=(kg/m)F==(N)，可近似按兩邊的預緊力的合力來計算，如下圖所示. 圖32 軸受力分析 V帶對軸的壓力Fp Fp = 2 Z Fsin (38) Fp= = V帶輪的材料在工程上，V帶輪的材料通常為灰鑄鐵，當帶速v 25 m/s時，采用HT150；帶速v= 25～30 m/s 時，采用 HT200；當帶速v更高時，宜采用鑄鋼或鋼的焊接結構；此外，傳遞小功率時，V帶輪也可采用鋁合金或塑料等.由前面知道，v=，所以V帶輪材料采用HT150. V帶輪的結構形式及主要尺寸V帶輪一般由輪緣、V帶輪可分為如下4種形式.(a)實心式：主要適用于帶輪基準直徑d≤(～3) d的場合（d為帶輪軸孔直徑）.(b)腹板式.：主要適用于帶輪基準直徑d≤ 300 mm的場合.(c)孔板式.：主要適用于帶輪基準直徑d≤ 300 mm、且≥100 mm的場合.(d)輪輻式.：主要適用于帶輪基準直徑d 300 mm的場合. 因為，考慮實際生產的可行性，所以，大小帶輪均采用腹板式結構。[9] 驅動軸的設計計算和工藝要求 軸的結構設計據前面的計算可知軸筒的直徑500mm，帶寬300mm。（1） 軸上轉矩由前面計算可知，軸上功率=4kW,軸上轉速n=,則轉矩 Nmm Nmm初步估算軸的最小直徑。選取聯軸器初估軸徑，安裝聯軸器處的軸徑為軸的最小直徑。因為減速器伸出軸軸徑為80mm所以，取d=80mm。(2) 各軸段軸徑的確定。如圖32所示。由于所選滾筒直徑為500mm，膠帶斗提的滾筒直徑與軸徑的大小之比大約為6:1，所以最6段軸徑為80mm，用鍵2214連接與半聯軸器YL13裝配。1和4段裝配軸承和端蓋,軸徑為85mm,選用軸承型號為6017的深溝球軸承,4段軸徑為90mm,用于裝配滾筒用2514鍵連接,5段為過渡段,軸徑為88mm。 圖33 驅動軸（3）各軸段長度的確定。6段是與減速機空心輸出軸裝配，其長度主要取決于減速機和頭部殼體之間的安裝尺寸，同時還要保證與減速機相配合的部分有有足夠的長度，所以長度取為170mm；3段裝配軸承，根據安裝的要求，取3段為50mm；3處在滾筒內，滾筒的寬度為320mm，為輻板式，所以2處的長度取為180mm,軸總長720mm。 軸的強度校核計算(1)計算支撐反力及彎矩軸在水平面上不受力，在垂直面上受力，如圖33所示。 圖34受力分析圖 （為提升物料線載荷）因為A、B兩點對稱，所以力大小是一樣的，即 =50Nm此軸上的極值彎矩位于A、B兩點的中間，即， =m（2） 轉矩 Nmm Nmm彎矩圖和轉矩圖如下圖34所示。 圖35彎矩 、轉矩圖（2） 當量彎矩已知軸的材料為45鋼,調質處理，由表33查得=650MPa,由表34查得，由于轉矩有變化，按脈動考慮，取。 =106 Nm=106 Nm（3） 當量彎矩 Nmm（5）校核軸的強度 軸上所受載荷主要在2段，因此可用進行計算 校核結果：，所以軸的強度是符合要求的。 表33 軸的常用材料及其主要性能材料牌號熱處理毛坯直徑/mm硬度（HBS）力學性能(M Pa)抗拉強度極限屈服極限彎曲疲勞強度剪切疲勞極限合金鋼40Cr調質25 1000800485280≤100241～286750550350200100～300229～269700500325185 35CrMo調質251000850495285≤100207～269750550350200100～300207～26970050032518537SiMn2MoV調質100～300269～302100085049528525表面56～62HRC880700425245優質碳素鋼45調質≤200217~255650360270155 表34 軸的許用彎曲應力 M Pa 材料碳素鋼40050060070013017020023070759511040505565合金鋼80010002703301301507590鑄鋼40050010012050703040 [9] 26 第4章 提升機其它裝置的設計 輸送帶的設計輸送帶是輸送機的重要部件，在運轉過程中，輸送帶所受到的載荷是極復雜的。輸送帶的選擇是根據輸送機的線路布置，輸送的材料和使用條件來進行的。合理選擇輸送帶不僅對完成輸送機的輸送任務至關重要，還影響輸送機滾筒和驅動裝置等機械部件的設計。對輸送帶要具備以下的要求（１）要有足夠的拉伸強度和彈性模量；（２）要有良好的負荷支撐及足夠的寬度，以滿足運輸物料時所需的類型；（３）要有柔性，目的在于在長度方向上能夠圍繞滾筒彎曲；（４）承載面的覆蓋膠要經受得起承載物體的負荷沖擊，并且能夠幫助恢復彈性，傳動時，覆蓋膠能與滾筒有足夠的摩擦力；（５）各組分之間有良好的粘合力，避免脫層；（６）耐撕裂性能好，耐損傷，能聯結成環行。此次設計所選用的輸送帶為普通橡膠帶，共4層，單層徑向扯斷強度為56KN/()，帶寬300mm。 張緊裝置的設計斗式提升機的外罩下部設有張緊裝置。張緊裝置的作用是保證輸送帶具有足夠的張力，以使輸送帶和驅動滾筒之間生必需的摩擦力，并限制輸送帶在各支承間的垂度，使輸送機正常運轉。帶式輸送機所用的張緊裝置有螺桿式和重錘式兩種。螺旋式的結構特點是滾筒軸承固定在螺旋拉緊裝置的滑板上，滑板裝在下部區段的導軌內，滑板是U形鋼板內裝有調整螺母，借助于下部區段上的調整螺桿的旋轉，即可拉緊下部滾筒沿斗式提升機下部區段作上下調整，張緊裝置的行程在200～300mm，結構緊湊輕巧，占地少，安裝簡單，但張緊力和行程小。不能自動調整螺桿式張緊裝置由于他的行程受到限制，又不能自動保證恒張力，所以，一般只適用于長度較短，功率較小的輸送機上，它的張緊行程按整機長度的1%選取。重錘式張緊裝置是利用重物自身的重力來實現張緊的，它能夠保證足夠恒定的張力，適用功率較大的輸送機。考慮到此次設計的提升機功率不大，所以選用螺桿式張緊裝置，張緊行程為250mm。 反轉裝置的設計為了防止在突然斷電或其它意外情況下，由于有載分支上物料重力的作用，而使斗式提升機反轉，從而引起斗式提升機部件的損壞，所以要安裝一個裝置來防止提升機的反轉。逆止器的種類有很多，例如帶式逆止器，滾柱逆止器和異形塊逆止器等。各種逆止器的使用條件和要求都不一樣。根據此次設計的要求及實際情況，選用滾柱逆止器。此逆止器是位于減速機箱體內的。 罩殼的設計提升機罩殼主要起支承和密封兩大作用，機殼零部件的質量優劣直接影響整機的工作性能，所以機殼技術要求較高，要求機殼上法蘭面與下法蘭面的平行度符合GB118480形位公差中12級的規定，機殼中心線對法蘭面的垂直度要求符合GB118480形位公差中12級的規定，除此之外還要求機殼表面平整。提升機罩殼分為上，中，下三部分。上罩殼與驅動裝置，驅動滾筒構成提升機頭部。為使物料卸出，頭部設有卸料槽。機頭罩殼的形狀應做成使料斗中拋出的物料能夠完全進入卸料槽中去。下部罩殼與張緊裝置，張緊滾筒組成提升機底座。底座罩殼形式應和物料裝載過程相適應，并設有裝料口使物料裝入。為了對裝卸料過程進行觀察，便于維修，可在罩殼的適當部分開觀察孔和檢查孔。對于從料堆上直接挖取物料的提升機，底部作成敞開式的。斗式提升機的中部罩殼是整段或分段的矩形罩殼，用薄鋼板焊接而成，分段罩殼的螺栓連接處應加密封裝置。對于滾筒尺寸較小的或低速的斗式提升機可采用有載分支和無載分支共用的單通道中部罩殼。單通道的較為簡單經濟，也有利于通道內壓力的平衡。對于滾筒直徑較大或高速的斗式提升機，則可采用有載分支與無載分支各裝一個中部罩殼的雙通道方式，可避免兩個分支的料斗在同一個中部罩殼雙向運動而引起的粉塵渦流。斗式提升機的機殼一般由2～4mm的鋼板焊接而成，并以角鋼為骨架制成一定高度的標準件，通常為每節2～，選型時必須符合標準的公稱長度，節與節之間通過法蘭備用螺栓緊固。在中部和下部要開設觀察孔和拆卸的帶蓋孔口。為了便于清理斗式提升機底部的物料，往往在底部也設有可拆卸的帶蓋孔口，底部罩殼形式與底部物料裝載情況相適用。上部罩殼的形狀應與卸載曲線相適用，以使物料能夠完全卸入導出過程中。機殼內設有中部導向裝置，以防牽引料斗時，產生過大的橫向擺動，該斗式提升機，可由幾節焊接而成，每節長度為2m，節與節之間用密封膠密封，并通過法蘭用螺栓緊固連接。此次設計的斗式提升機因提升高度不高,所以選用單通道，在