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1 绪论 1.1 脱水斗式提升机简介 内容来自www.paper51.com 脱水斗式提升机是指物料在提升过程中，在料斗内能自行脱水，见图1—1。它是选煤厂和钙镁磷肥厂常用的机械设备之一，具有结构简单、运行可靠的优点。通常兼有脱水和运输双重作用。可作为最终脱水设备，也可作为初步脱水设备。 paper51.com http://www.paper51.com 图1—1 脱水斗式提升机 http://www.paper51.com 它适用于提升洗涤后的中煤、矸石和冷却后的钙镁磷肥，也适用输送洗涤后的其他块状或颗粒状的物料，物料在提升输送过程中，可在重力作用下自行脱水。对于大块物料及水分要求不太严格的产品，如跳汰分选作业的中煤、矸石可用脱水斗式提升机直接作为最终脱水设备，获得最终出厂产品。对粒度较细、或脱水不太容易、水分又要求比较严格的产品，脱水斗式提升机可作为初步脱水设备。如粗煤泥回收作业中，捞坑沉淀的煤泥可先经脱水斗式提升机初步脱水，再进一步用脱水筛和离心脱水机作最终脱水。 http://www.paper51.com 脱水斗式提升机作为选煤厂常用的机械设备，其设计的自动化先进程度、结构布置方式、使用安全性、可靠性、连续性和高效运行将直接影响选煤厂生产成本。为此，应对其设计理论和方法进行研究探讨，以便选择合理的结构，节约生产成本。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1.2 选题背景 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
本课题以脱水斗式提升机在选煤厂应用为例，设定与跳汰机配套作业，作为矸石的最终脱水设备。其设计参数如下： http://www.paper51.com 输送能力Q 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
50 t/h copyright paper51.com
料斗容量i0 内容来自www.paper51.com 85 L 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 料斗间距ao copyright paper51.com
800 mm paper51.com
料斗宽度B http://www.paper51.com 1000 mm http://www.paper51.com 物料类别 内容来自www.paper51.com 矸石 paper51.com 堆积密度γ copyright paper51.com 1.6t/m3 paper51.com 提升倾角α 内容来自www.paper51.com 60º 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
提升高度H http://www.paper51.com 15.2 m 内容来自www.paper51.com 1.3 本课题的指导思想及主要工作 paper51.com 由前面的论述可知，伴随着选煤产业的发展，脱水运输机械也得到了很大的发展。鉴于脱水斗式提升机所起到的越来越重要的辅助作用，对脱水斗式提升机的使用要求也越来越高了。 http://www.paper51.com 本课题针对脱水斗式提升机，从理论上论证了脱水斗式提升机满足生产需要时整体结构的动态性能和力学性能，在尽可能减轻脱水斗式提升机重量的前提下，设计脱水斗式提升机的架体结构，对脱水斗式提升机进行刚度计算。在完成设计工作的同时，针对斗链的设计进行分析研究，以便确定其合理的结构和性能参数，为延长脱水斗式提升机的使用时间和节约生产成本提供理论依据。 copyright paper51.com 2 脱水斗式提升机关键技术的分析 http://www.paper51.com 2.1 脱水斗式提升机基本组成 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 脱水斗式提升机的构造如图2—1所示。它是由机头、机尾、斗链、导轨、机壳、机架和捕捉器等七个部分组成。斗链绕过机头的星轮和机尾的滚轮形成无极循环的牵引机构。电动机通过减速器经链轮使装在主轴上的星轮转动，从而拖动斗链在导轨上运行。 内容来自www.paper51.com http://www.paper51.com 图 2—1 脱水斗式提升机的基本构造图 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1—机头；2—机尾；3—斗链；4—导轨；5—机壳； 6—机架；7—捕捉器 copyright paper51.com 2.2 驱动方案的确定 内容来自www.paper51.com 脱水斗式提升机的驱动部是整机组成的关键部件。驱动部配置是否合适，直接影响脱水斗式提升机能否正常运行。用作物料脱水的脱水斗式提升机要求驱动装置能提供平稳、可靠的运动力矩，以保证斗链不出现超速、打滑现象。为此要求驱动装置具有一个张紧力可随时调整的紧拉装置，以保证运行过程的可控，极大地减小对物料的冲击。 copyright paper51.com 脱水斗式提升机由于运行速度极慢，运行过程中变化较小，所以其驱动装置比较简单。 paper51.com 综合考虑生产的实际情况，可确定驱动系统基本组成，如图2—2所示。它是由电动机、减速器、传动链、主动链轮、压紧链轮、主轴、从动链轮等所组成。 paper51.com paper51.com 图2—2 脱水斗式提升机驱动系统 paper51.com 1—电动机；2—减速器；3—传动链；4—主动链轮；5—压紧链轮；6—主轴； copyright paper51.com 7—从动链轮 copyright paper51.com 电动机和减速器之间用柱销联轴器连接。减速器和驱动主轴之间用节距t = 63.5mm的套筒滚子链驱动。链条的张紧是用调压紧轮的位置进行。由于考虑斗链有可能突然被卡住而造成事故，故设置了安全销，它装在从动轮上，如发生故障时，安全销即被切断，从而保护了其它机件不被损坏。 copyright paper51.com 由于脱水斗式提升机的运行速度极慢，所以驱动轮齿数可大为减少。其头部和尾部星轮均采用方轮结构，用于脱水时，当 http://www.paper51.com
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图2—3 四方星轮 paper51.com
2.3 链条的失效分析 http://www.paper51.com
2.3.1斗式提升机链条失效分析及提高寿命研究的理论基础 paper51.com
（一）链条计算理论 内容来自www.paper51.com 斗式提升机链条 (单根，以下同)的有关计算理论如下： 内容来自www.paper51.com 1、最大工作载荷计算 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 最大工作载荷是链条设计选用的主要依据，是指工作侧渣斗满载物料时链条所承受的拉力。 内容来自www.paper51.com （2—1） http://www.paper51.com |