斗式提升機是連續(xù)垂直或大傾角提升粉狀物料的輸送機械,具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、維護(hù)方便、體積小、占地面積少、封閉輸送對環(huán)境污染小、布置靈活及適應(yīng)性強等特點。在港口主要用于散貨碼頭筒倉系統(tǒng)內(nèi),也可用于其他輸送環(huán)節(jié)的散料垂直提升。
國內(nèi)斗提機的設(shè)計制造技術(shù)是50 年代由前蘇聯(lián)引進(jìn)的, 直到80 年代幾乎沒有大的發(fā)展。在此期間, 雖各行業(yè)就使用中存在的一些問題也作過一些改進(jìn), 如ZL 型和鉤頭鏈?zhǔn)蕉诽釞C的設(shè)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, 隨著國家改革開放和經(jīng)濟發(fā)展的需要, 一些大型及重點工程項目引進(jìn)了一定數(shù)量的斗提機, 從而促進(jìn)了國內(nèi)斗提機技術(shù)的發(fā)展。有關(guān)斗提機的部頒標(biāo)準(zhǔn)JB3926—85 及按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的TD、TH 及TB 系列斗提機的相繼問世, 使我國斗提機技術(shù)水平向前邁了一大步, 但與國際先進(jìn)水平相比仍存在相當(dāng)大的差距, 尤其是板鏈?zhǔn)蕉诽釞C存在的差距更大一些。
目前國內(nèi)生產(chǎn)的帶斗式提升機的輸送量可達(dá)1543 。換鏈斗式提升機的最大輸送量可達(dá)1134 。斗式提升機用于垂直或傾斜時輸送粉狀、顆粒狀及小塊狀物料。斗式提升機的優(yōu)點是:橫斷面上的外形尺寸較小,可使輸送系統(tǒng)布置緊湊,提升高度達(dá),有良好的密封性等;缺點是:對過載的敏感性打,料斗和牽引構(gòu)件易損壞。而且其提升物料的高度可達(dá)80m(如TDG型),一般常用范圍小于40m。大多數(shù)時候采用垂直式斗式提升機,當(dāng)垂直式不能滿足特殊工藝要求時,才采用傾斜式提升機。由于傾斜式斗式提升機的牽引構(gòu)件在垂度過大時需增設(shè)支承牽引構(gòu)件的裝置,而使結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此很少采用傾斜式斗提機。
在現(xiàn)代的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,機械化程度,決定了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。斗式提升機的應(yīng)用,提高了機械化程度,降低了勞動強度,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益,促進(jìn)了生產(chǎn)力的迅速發(fā)展,節(jié)約的人類在工作中所需的人力、物力和時間等等;也在一定程度上保證的生產(chǎn)安全,提高經(jīng)濟效益。
一 斗式提升機課題介紹及方案選擇
(一)斗式提升機的發(fā)展?fàn)顩r
提升機,是通過改變勢能進(jìn)行運輸?shù)拇笮蜋C械設(shè)備,如礦井提升機、過壩提升機等。適用于低處往高處提升,供應(yīng)物料通過振動臺投入料斗后機器自動連續(xù)運轉(zhuǎn)向上運送。而斗式提升機具有輸送量大,提升高度高,運行平穩(wěn)可靠,壽命長顯著優(yōu)點,極其適于輸送粉狀,粒狀及小塊狀的無磨琢性及磨琢性小的物料,如:煤、水泥、石塊、砂、粘土、礦石等,由于提升機的牽引機構(gòu)是環(huán)行鏈條,因此允許輸送溫度溫度不超過250 ℃的材料,結(jié)構(gòu)比較簡單,能在垂直方向或傾角較小范圍內(nèi)運輸物料而橫斷面尺寸小,占地面積小,能在全封閉罩殼內(nèi)運行工作,不揚灰塵,避免污染環(huán)境,必要時還可以把斗式提升機底部插入料堆中自行取料,也有一些缺點,例如過載的敏感性大,必須均勻給料,料斗和牽引構(gòu)件較易破壞。機內(nèi)較易形成粉塵爆炸的條件,斗和皮帶容易磨損,被輸送的物料受到一定的限制,只適宜輸送粉末和中小塊狀的物體。一般類型的提升機輸送高度可達(dá)40米,TG型最高可達(dá)80米。
斗式提升機是一種被普通采用的垂直輸送設(shè)備, 用于運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(yīng)用于建材、電力、冶金、機械、化工、輕工、有色金屬、糧食等各工業(yè)部門。斗式提升機可以提升的高度位5~30米,一般常用范圍為12~20米,輸送能力在30t/h以下。一般情況下都采用垂直斗式提升機,當(dāng)垂直斗式提升機不能滿足工藝要求時,才采用傾斜式斗式提升機。由于傾斜式斗式提升機的牽引構(gòu)件在垂度過大時需增設(shè)支承牽引構(gòu)件的裝置,而使結(jié)構(gòu)變的復(fù)雜。因此,一般很少采用傾斜式斗式提升機。直到近來,斗式提升機的大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結(jié)構(gòu)。
目前,我國生產(chǎn)的通用斗式提升機,驅(qū)動鏈輪大都是槽形輪,靠摩擦帶傳動。尤其原HL型提升機的傳動鏈輪和拉緊鏈輪均為整體式,一旦鏈輪磨損,整只鏈輪全部報廢,不但維修時間長,費用高,而且造成很大浪費。國內(nèi)引進(jìn)的高效斗提機和蕪湖起重運輸機器廠等企業(yè)90 年代初研制開發(fā)的THG 型高效斗提機使圓環(huán)鏈?zhǔn)胶湍z帶式斗提機的技術(shù)水平達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平, 但由于配套件等方面存在的一些問題, 使斗提機的設(shè)計先進(jìn)性能不能充分發(fā)揮, 也制約了斗提機技術(shù)水平的進(jìn)一步提高,
現(xiàn)在各廠對單機生產(chǎn)能力要求越來越高,以往的斗式提升機因設(shè)計問題已漸漸滿足不了生產(chǎn)的要求.加上維修,更換等一系列的麻煩,已嚴(yán)重影響到其使用,因而對現(xiàn)有老式提升機(特別是其驅(qū)動裝置、拉緊裝置)進(jìn)行改進(jìn)已勢在必行。
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1、按牽引方式
斗提機按牽引形式主要分為膠帶式、圓環(huán)鏈?zhǔn)胶桶彐準(zhǔn)降葞追N。環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)和制造比較簡單,與料斗的連接也很牢固,輸送磨琢性大的物料時,鏈條的磨損較小,但其自重較大。板鏈結(jié)構(gòu)比較牢固,自重較輕,適用于提升量大的提升機,但鉸接接頭易被磨損,膠帶的結(jié)構(gòu)比較簡單,但不適宜輸送磨琢性大的物料,普通膠帶物料溫度不超過60°C,鋼繩膠帶允許物料溫度達(dá)80°C,耐熱膠帶允許物料溫度達(dá)120°C,環(huán)鏈、板鏈輸送物料的溫度可達(dá)250°C。斗提機最廣泛使用的是帶式(TD),環(huán)鏈?zhǔn)?TH)兩種型式。用于輸送散裝水泥時大多采用深型料斗。如TD型帶式斗提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(huán)鏈斗提機采用混合式或重力式卸料用于輸送堆和密度小于1.5t/m3的粉狀、粒狀物料。
2、按卸載方式
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。
(1)離心式卸料:由于離心力大于重力,所以料斗內(nèi)的物料向料斗的外邊緣移動并從外邊緣拋出料斗,這種卸料方式即為離心式卸料。離心式卸料適用于輸送干燥和流動性好的粉末狀、小顆粒狀物料,料斗的運行速度較高,一般取v=1m/s~3.5m/s,可以選用深形斗或組合形料斗。
(2)重力式卸料:由于重力大于離心力,所以料斗內(nèi)的物料向料斗的內(nèi)邊緣移動并向下卸出料斗,這種卸料方式即為重力式卸料。重力式卸料適用于輸送堆積密度較大、磨琢性大的物料,料斗的運行速度較低,一般取v=0.4m/s~0.8m/s,可以采用深形斗或密集布置的角形斗。
(3)混合式卸料:料斗內(nèi)的物料部分按重力式卸料,部分按離心式卸料,物料從料斗中的整個物料表面傾卸倒出,?;旌鲜叫读戏绞竭m用于輸送潮濕、流動性差的粉末或小顆粒物料。料斗的運行速度為中速,一般取v=0.6m/s~1.5m/s,可以采用淺形料斗。為了便于物料卸空,對于采用料斗側(cè)壁和鏈條相連的鏈斗式提升機,可以在提升機頭部設(shè)置改向鏈輪,使物料在重力作用下卸空。
圖1.1 a)重力式;b) 離心式;c)混合式
表1.1 卸料特性表
下圖是幾種不同卸料方式的卸載情況。其中圖a)和圖b)為離心式卸料,圖a)的極距h與傳動輪半徑 之比為0.23,圖b)的極距h與傳動輪半徑 之比為0.72.從圖a)和圖b)兩圖可以看出,料斗開始作回轉(zhuǎn)運動時并沒有立即拋料,轉(zhuǎn)過15°~20°時開始有物料拋出。物料從料斗的外邊緣被拋出時很分散的。圖c)為混合式與重力式卸料的過渡形式,其被距與外接圓半徑 之比為1,其特點是接近重力式卸料。圖d)為重力式卸料,其極距h與外接圓半徑 之比為2.其卸料特點是物料在繞過傳動輪最高點以后才比較集中地從料斗中卸出。
圖1.2 a)離心式;b)離心式;c)混合式;d)重力式
3、按裝載方式
將物料裝入斗式提升機料斗的方法有挖取發(fā)和裝入法兩種。采取哪種裝料方法主要取決于物料的物理特性。
1)挖取法:料斗在牽引構(gòu)件的牽引下,從料堆中直接挖取物料。當(dāng)輸送粉狀或小顆粒狀松散物料時,由于挖取阻力小,可采用挖取法。用該法裝料的斗式提升機進(jìn)料口的高度比較低,裝料時,料斗埋入物料層越深,裝料越滿,消耗的動力也越多。為了防止斗式提升機過載,料斗的埋入深度不宜過大,一般物料面高度應(yīng)低于拉緊輪中心。采用挖取法裝料的斗式提升機的進(jìn)料口可設(shè)置在有載分支側(cè)或無載分支側(cè),工藝布置比較靈活。
圖1.3 挖取法裝料