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          TB250型單板鏈斗式提升機設計

          放大字體  縮小字體 發布日期:2018-07-05  瀏覽次數:7
          核心提示:TB250型單板鏈斗式提升機設計第一章 緒論改革開放以來,我國建筑業蓬勃發展,城市面貌日新月異。但是不可否認的是,與建筑業迅猛


          TB250型單板鏈斗式提升機設計
          第一章 緒論
          改革開放以來,我國建筑業蓬勃發展,城市面貌日新月異。但是不可否認的是,與建筑業迅猛發展的同時,也必不可免地產生兩個日趨嚴重的、且與“可持續發展理念”相悖的問題:一是建筑材料的用量日益增大(如混凝土、磚、砌塊、砂漿等),導致地球原生資源(礦石、粘土、河砂等)逐漸減少;二是產生愈來愈多的建筑垃圾,侵占空間,造成污染,惡化人居生存環境。
          我國建筑垃圾產量一般為城市垃圾總量的30%~40%,每年產生量達4000~5000萬噸.。特別是近幾年來,各大城市加快了城市改造步伐,每年都要進行大量的舊建筑拆遷工作,因此上述問題就顯得更為嚴重和突出。如不盡快解決建筑垃圾的處理問題,必定后患無窮。
          建筑垃圾的組分中,絕大多數是可以作為再生資源重新利用的。特別是占建筑垃圾總量70%~80%的廢舊混凝土、磚塊、碎石、渣土、廢舊砂漿等無機物質,經過適當的技術手段,完全可以制成再生建筑材料,應用到建筑工程中。這樣既可以節省地球原生資源,又可以減少建筑垃圾對人類造成的危害,改善人居環境。
          國內外關于建筑垃圾再生資源利用的研究成果,主要集中在利用建筑垃圾作為骨料制作再生混凝土方面。而利用建筑垃圾直接制作墻體材料的研究成果相對較少,特別是關于建筑垃圾微粉(粒徑在毫米級以下)資源化的再生利用研究,國內外均處于剛剛起步階段。根據日本等國學者的研究結果,固體物質被粉碎成微粉狀態時,會產生機械—化學效應,物質的某些物理性質(如比表面積、溶解性、溶解速度、和易性等)將會得到改善,有助于與其他物質結合與密實,可以開發出強度高和節能性好的新型建筑材料,如砌塊、隔墻板等。
          為實現將建筑垃圾碎塊變成粉末,需要使用輸送、選分、破碎、粉磨等多種機械設備。“建筑垃圾微粉資源化技術裝備設計”課題組分為12個子題目,共同完成其中大部分機械設備的設計。
              本人的設計題目是TB250型斗式提升機,該設備在“建筑垃圾微粉化”的工藝過程中所起的作用是物料的垂直運輸方面。

          1.1 方案比較
          本次設計的中心題目是建筑垃圾微粉資源化,本人負責提升機的設計,可供選擇的提升機及其特點如下。
          斗式提升機(簡稱為斗提機)用于豎直或大傾角(δ>70º)線路上輸送粉狀、顆粒粒狀物料。一般情況下多采用垂直的斗提機,當垂直的斗提機不能滿足特殊工藝要求時采用傾斜的。由于傾斜式斗提機的牽引構件在垂度過大時需要增設支撐的裝置,而使結構復雜,因此一般很少用。
          斗式提升機用固接著一系列料斗的牽引件(膠帶或鏈條)環繞它的上驅動滾筒或鏈輪,與下張緊滾筒或鏈輪構成具有上升分支和下降分支的閉合環路。斗式提升機的驅動裝置裝在上部,使牽引件獲得張力;張緊裝置裝在底部,使牽引件獲得必要的初張力。物料從底部裝載,上部卸載。除驅動裝置外,其余部件均裝在封閉的罩殼內。
          斗式提升機的突出優點是在提升高度確定后輸送線路最短占地少,橫斷面小,結構緊湊,有罩殼封閉,不揚灰塵,有利環保。但是,斗式提升機輸送物料品種受限制,對過載敏感,供料要求均勻,使用鏈條較使用膠帶易于磨損。
          斗式提升機可用于運送粒狀,和塊狀物料,在建筑材料、耐火材料、礦山運輸及糧食加工等行業獲得廣泛應用。斗式提升機的輸送能力一般在300m³/h以;提升高度一般在40m以下,最大可達350m。由于斗式提升機的單機輸送能力和提升高度大,因而常用作工業企業物流機械化系統中的重要提升機械。
          1.1.1斗式提升機的分類
          (1)按安裝的方式不同分為垂直式、傾斜式。
          (2)按卸載方式的不同分為離心式、離心重力式、重力式。
          (3)按裝載方式的不同可分為掏取式和流入式。
          (4)按牽引件的不同可分為帶式和鏈式。
          (5)按卸載位置不同可分為外斗式斗提機和內斗式斗提機。
              斗式提升機應用最廣的是帶式(TD)、圓環鏈式(TH)和板式套筒滾子鏈式(TB)三種型式。
          TD型帶式斗提機,采用離心式卸載方式或混合式卸載方式,適用于輸送堆積密度小于1.5t/m³的粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性物料,物料溫度不超過60℃;當物料溫度在60℃-200℃時,應采用耐熱橡膠帶。
          TH型圓環鏈斗提機,采用混合式或重力式卸載方式,用于輸送堆積密度小于1.5t/m³的粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性、半磨琢性物料,溫度不超過250℃。
          TB型板式套筒滾子鏈斗提機,用于輸送堆積密度小于2t/m³的中、大塊磨琢性物料,溫度不超過250℃。
          隨著工業企業物流機械化技術的發展,在總體布置中占地很小的斗式提升機具有廣闊的應用前景。采用增加輸送速度和加大料斗寬度的方法,可使輸送能力增至1350m³/h,膠帶速度可至5m/s,鏈條速度也可達1.4 m/s,斗寬可達1500mm,也可采用雙排料斗。由于使用鋼繩芯膠帶和使用小斗式斗提機向主提升機供料,使斗式提升機的提升高度可達350m。為保證斗式提升機運轉正常,可采用多種監控設備。
          斗式提升機的裝載分為注入式、挖取式及混合式三種。散狀物料通過裝載槽裝入斗式提升機的底部。大塊物料的裝載常對斗產生沖擊和阻塞,不宜使用斗式提升機。
          注入式裝載:料斗在牽引件上密集布置的斗式提升機多采用注入式裝料。為減輕注入時的沖擊,避免物料從料斗彈出,散料應以微小的速度均勻地落入迎面而來的料斗中,以形成比較穩定的連續物流。如不能保證均勻供料,需加裝給料器,如往復式給料器。裝料口的下邊位置要有一定的高度。注入式裝載的斗式提升機運行速度比較低,一般不超過1 m/s,適用于輸送塊度較大和磨琢性的物料。
          挖取式裝載:料斗在牽引件上布置稀疏的斗式提升機多采用挖取式裝料。挖取時,斗式提升機底部阻力顯著增大。采用挖取式裝料的帶式斗提機的底部應設置與料斗運轉軌跡相配合的挖取槽底。在裝料處的料斗群旁用側擋板罩住,可防止物料跑出。完全采用挖取方式裝料的只能用于輸送粉狀及小顆粒流動性良好的物料的場合,料斗運行速度在2 m/s以下。
          混合式裝載:料斗在牽引件上布置稀疏時,注入在兩料斗之間的物料將跌落并集結于斗提機的底部。該部分物料將被料斗挖取,于是形成兼有注入與挖取的混合式裝載方式。
          斗式提升機的卸載方式有離心式、重力式和混合式三種。
          重力式卸載:料斗內物料顆粒向料斗的內邊移動,物料顆粒受重力影響卸出,故稱重力式卸載。
          重力式卸載一般用鏈條作牽引件,也可用橡膠帶。在輸送灼熱物料時,應采用耐熱橡膠帶。在滿足重力式卸載的條件下,料斗在牽引件上可密集布置或稀疏布置,用于堆積密度大、有磨琢性的物料。選用速度較低,一般取0.4—0.8m/s。
          離心式卸載:料斗內物料向料斗外邊移動,物料受離心力的影響而拋出,故稱離心式卸載。
          離心式卸載多用膠帶作牽引件,料斗多為稀疏布置,也可密集布置,用于流動性良好的粉末狀、小顆粒物料,速度可取1—3.5m/s。
          混合式卸載:顆粒所受重力值和離心力值差異很小,料斗內物料一部分沿料斗外邊卸出,一部分沿料斗內邊卸出,故稱混合式卸載。多用鏈條作牽引件,料斗稀疏布置,用于流動性不好的粉末狀或含水物料。速度介于上述兩種之間,可取0.6—1.6m/s。
          斗式提升機上升(有載)分支和下降(無載)分支的布置可表達其卸載特點。高速斗式提升機的上升與下降分支牽引件平行,低速斗式提升機兩分支可以變窄,或牽引件具有彎折段。斗式提升機分支也可以傾斜布置,此時有載分支應有支承。特殊結構型式的低速斗式提升機可在兩分支中卸載(即內斗式提升機)。重力卸載時,散料由前料斗斗背的導槽間卸出。
          1.1.2斗式提升機的構造:
          (1)料斗:常用料斗有淺斗、深斗及帶擋斗邊之分。淺斗適應潮濕和流動性良好的物料;深斗適應干燥和流動性好的物料;側面有擋邊、背面有導槽的料斗適應沉重的塊狀和脆性物料。具體型式有淺斗、圓弧斗、中深斗、角斗及梯形斗等。
          卸載時,物料在料斗中的表面按對數螺線分布。設計離心卸載的料斗時,可將料斗外邊的直線線段改用所運物料的對數螺線線段,以保證物料全部卸完。
          (2)主要部件:由電動機、減速器、逆止器或制動器及聯軸器組成驅動裝置。驅動主軸上裝有滾筒或鏈輪。大提升高度的斗式提升機采用液力偶合器或粉末聯軸器,小提升高度時采用彈性聯軸器。使用軸裝式減速器可省去聯軸器,簡化安裝工作,出現故障時裝拆方便。滾筒與鏈的外緣采用可換外罩塊,檢修時不需拆卸主軸即可更換。
          張緊裝置有螺桿式、彈簧式和重錘式三種。帶式斗提機的張緊滾筒也可制成鼠籠式罩殼,以防止散料粘集于滾筒上。
          斗式提升機可采用整體罩殼,也可上升分支、下降分支分別設置罩殼。后者可防止兩分支上下運動時在罩殼內空氣擾動,避免粉塵爆炸。在罩殼上可設置吸塵裝置聯接法蘭和窺孔。高速斗式提升機應注意頭部拋料罩殼的設計。
          掏取式和混合式卸料的斗式提升機應在底部設有料位指示器,以便在物料堆積高時自動報警。膠帶可設防滑、防偏監控設備及運行速度監測器,保證斗式提升機運行正常。
          第二章 斗式提升機的設計計算
          由于本次設計所需的提升機提升的物料是磨琢性、流動性不好的較大塊物料,結合以上幾點及指導老師的建議,選取TB型板式套筒滾子鏈斗提機作為本次設計的提升機械。
          查《機械工程手冊》第二版第十三卷得TB型板式套筒滾子鏈斗提機相關原始數據如下表所示。本次設計所需的提升機提升高度20m,輸送能力35t/h,所以選TB250型板式套筒滾子鏈斗提機作為本次設計的提升機械。

          表2-1

           
           
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