斗式提升機 (畚斗 elevator)是利用均勻固接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。分為環鏈、板鏈和皮帶三種。
1758年左右,斗式提升機被初步的利用了起來,斗式提升機的簡化設備如散狀或塊狀物料被使用空索道的方式用來運輸。在中國的斗式提升機最初是在20世紀50年代由蘇聯引進的,直到80年代,當時中國對于斗式提升機的設計制造水平稍有突破。自80年代以后,由于發展環境的急切需要,一些大型工程建設項目開始引進大量的斗式提升機,這為斗式提升機的技術發展帶來了巨大推動作用。在90年代初,中國一些輸送機械廠開始自主研發高效斗式提升機。
斗式提升機是由驅動裝置通過電機、減速機、聯軸器以及大小鏈輪,將動力輸出到頭部主軸上,通過頭輪轉動,帶動鏈條(膠帶)按照一定的運行方向勻速運行。整機包括頭部、驅動裝置、中間箱體、尾部、提升部件等五大部分。
斗式提升機的特點是結構簡單,橫向尺寸小,占地面積少;提升高度大,輸送能力好;在全封閉的機身內工作,對環境的污染??;耗用動力小。但過載時容易堵塞,料斗易磨損。適用于輸送碎散物料,在各種建筑材料、化學工業、食品工業、面粉廠、糧食倉庫、耐火材料、冶金和煤炭工業等部門,得到了獲得了廣泛的應用。
發展歷程
1758年左右,斗式提升機被初步的利用了起來,斗式提升機的簡化設備如散狀或塊狀物料被使用空索道的方式用來運輸。
中國的斗式提升機發展起步較晚,最初是在20世紀50年代由蘇聯引進的,直到80年代,當時中國對于斗式提升機的設計制造水平稍有突破。自80年代以后,由于發展環境的急切需要,一些大型工程建設項目開始引進大量的斗式提升機,這為斗式提升機的技術發展帶來了巨大推動作用。在90年代初,中國一些輸送機械廠開始自主研發高效斗式提升機。
2008 年 A Jaskulsk分析了物料卸載時的運動方程,基于卸料時的數學方程利用計算機編程開發了一個用于根據不同鏈速,不同鏈輪直徑自動生成料斗外形輪廓的系統,實現了對斗式提升機料斗的創新設計,并對已有的料斗外形輪廓進行驗證,證明了這一系統的正確性。2016 年 Sunil Tukaram Shinde,Vidyadhae等人對中央鏈斗式提升機的料斗進行了材料優化,并對料斗進行模態分析,得到了不同形狀料斗的固有頻率。
工作原理
斗式提升機的工作原理是由驅動裝置通過電機、減速機、聯軸器以及大小鏈輪,將動力輸出到頭部主軸上,通過頭輪轉動,帶動鏈條(膠帶)按照一定的運行方向勻速運行。依靠固定在鏈條(膠帶)上的料斗,將均勻流入尾部進料口的物料從斗式提升機的尾部,不間斷地提升到斗式提升機的頭部,然后從頭部出料口將物料卸出去,完成物料的整個提升過程。
基本構造
斗式提升機整機包括頭部、驅動裝置、中間箱體、尾部、提升部件等五大部分。
頭部
頭部殼體要保證幾何精度和足夠的剛度,頭軸和頭輪要保證足夠的強度和運轉精度,所選頭部軸承及其座要有一定的安全系數。
驅動裝置
驅動裝置的結構和布置必須滿足斗式提升機功率和傳動的需要,其位置的布局必須考慮到設備的穩定性,其傳動方式盡量緊湊、簡潔、方便維護和檢修。盡可能地減輕驅動裝置重量。
中間箱體
中間箱體雖然看起來結構簡單,但其精度和剛度要求絕不可忽視,由于一臺幾十米乃至上百米的斗式提升機要保證運轉精度,中間箱體起到了巨大作用。首先它要支撐整臺斗式提升機的大部分重量,其抗壓強度和運行振動應滿足要求:其次十幾節甚至幾十節中間箱體,要保證安裝精度和互換性,就必須在設計、制造中遵循批量生產的原則,要有一定的工藝裝備胎具做保證,確保其直線度,法蘭平面度、剛性及其對角線精度。
尾部
尾部在整臺設備的最下部,它的作用一是要支撐整臺設備,使其穩固可靠;二是要確保鏈條(膠帶)的張緊恒定,調節自如;三是尾部要設置觀察門和檢修安裝門,便于鏈條(膠帶)和料斗的安裝、檢修;四是在尾部根據需要設置料位計、速度檢測儀等安全保護裝置。
提升部件
提升部件包括鏈條(膠帶)和料斗及連接件,這也是整臺設備的關鍵部分所在。鏈條(膠帶)的設計結構、制造精度、熱處理性能和安全系數的選取,直接影響著斗式提升機的使用壽命,而其料斗的結構、形狀、精度則直接影響到物料的提升效果。
基本分類
按使用范圍分
有常用斗式提升機和脫水斗式提升機兩種。
按運送物料的方向分
有直立式和傾斜式。常用斗式提升機為直立式(很少采用傾斜式),脫水斗式提升機是傾斜式。
按運動速度分
有高速、中速、低速三種。
按裝載方式分
有掏取式和流人式兩種。
按卸載形式分
有離心式、離心重力式和重力式。
按牽引方式的不同分
環鏈斗式提升機(HL型斗式提升機)
環鏈斗式提升機的牽引構件采用環鏈,環鏈由鍛造或焊接成型。環鏈斗式提升機適用于輸送粉狀、粒狀、小塊、磨損性較小的物料,如煤、水泥、砂、礦渣、黏土、礫石等,輸送物料溫度較高。
提升高度4.5~30m,輸送量16~47.2m/h,料斗運行速度1.25~1.4m/s。常用的環鏈斗式提升機型號有HL300、HL400和HL500三種。環鏈斗式提升機的料斗在環鏈上間斷布置,采用離心式卸料。
環鏈斗式提升機的料斗與環鏈的連接如圖下圖所示,用鏈環鉤與料斗后壁連接。環鏈采用節距為50mm的標準環鏈,每段環鏈的環數有9環和11環兩種。鏈與料斗的連接較牢固、自重大、有效載荷小。
板鏈斗式提升機(PL型斗式提升機)
板鏈斗式提升機用板式套筒扳手滾子鏈作牽引構件。板鏈斗式提升機結構牢固、自重輕、提升量大,物料溫度小于250℃。提升高度5~30m,輸送量22~100 m/h,料斗運行速度0.4~0.5m/s,常用的板鏈斗式提升機型號有PL250、PL350和PL450三種。板鏈斗式提升機在板鏈上連續布置,采用重力式卸料。
帶式斗式提升機(D型斗式提升機)
帶式斗式提升機是用橡膠帶作牽引構件的提升機。帶式斗式提升機結構簡單,磨損比板鏈少。缺點是不能輸送磨琢性較大的物料。膠帶寬度比料斗寬度大30~40mm。采用普通橡膠帶,物料溫度不得超過60℃;采用耐熱膠帶,物料溫度可達150℃。提升高度4~30m,輸送量3~66m/h,料斗運行速度1~1.26m/s。常用帶式斗式提升機的型號有D160、D250、D350、D450四種。料斗在膠帶上間斷布置,采用離心式卸料。料斗與膠帶的連接如圖2-2-4-4所示。
用膠帶作牽引構件的主要優點是成本低、自重小、撓性好、運行平穩、磨損小、運行速度和生產率較高。主要缺點是料斗與膠帶連接不牢固.容易掉斗。
除此以外,料斗的幾何形狀也各有不同,有圓底和尖底之分,圓底又分為深斗式和淺斗式。圓底多用于高速提升機,其料斗排列稀疏。尖底的斗排(實際上底部仍有圓角,但半徑很?。┲饕糜诘退偬嵘龣C,料斗是緊密排列的。
主要參數
驅動功率計算
斗式提升機的驅動裝置屬于YY型, 即ZLY或ZSY型減速機和Y型電動機配用。傳動軸的驅動功率可由下式求得:
式 (1) 中:P0為軸功率(kW);Q為斗式提升機的輸送量, t/h;H為提升高度, m;g為重力加速度, m/s2;PS, PL為附加功率(kW)。
電動機功率的計算公式為:
式 (2) 中:P為電動機功率(kW);P0為軸功率(kW);n為總效率, 大約為0.7.
通過計算可得P=7.5kW。
從相關工作要求與條件來看, 選用的電動機功率P=7.5k W, 轉速n≈1500r/min。中電動機型號和應用情況可參照相關文獻, 選用Y132M-4型電動機, 輸出軸直徑Φ75, 中心高280mm, 工作轉速1440r/min。
料斗的計算
斗式提升機主要參數的計算如下:
提升速度的計算:
式 (3) 中:n1為電動機的轉速, r/min;n2為驅動滾筒的轉速, r/min;d為驅動滾筒的直徑, mm;i為減速機速比;I為減速器帶輪與電動機帶輪的直徑比。
料斗間距的計算:
應用領域
斗式提升機在機械化連續運輸系統中是一種被普遍采用的垂直輸送設備,主要用于提升粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性和磨琢性物料(如水泥、煤、砂、谷物、木屑、礦石、冶金焦、硅酸鹽、鋁鎂砂、耐火材料、化肥、化學物品等)。根據生產工藝的需要,它與板式給料機、帶式輸送機、螺旋輸送機等其它形式輸送設備配合,可以布置成不同的工藝沉積,形成各種運輸系統。因此斗式提升機廣泛地應用于建村、電力、冶金、機械、化工、輕工、有色金屬、糧食等各工業部門。
礦山行業
斗式提升機廣泛應用于礦山行業,用于輸送煤、礦石、礦渣等物料。在煤礦井下,斗式提升機是主要的升降設備,能夠將煤炭、巖石等物料從井下輸送到地面。
冶金行業
在冶金行業,斗式提升機用于輸送鐵礦石、礦渣、冶金焦等物料。在高爐、轉爐等生產環節中,斗式提升機能夠實現高效連續的物料輸送,提高生產效率。
化工行業
在化工行業,斗式提升機主要用于輸送粉狀、顆粒狀的原料和成品,例如硫酸、氫氧化鈉、氯化鉀等。
電力行業
在電力行業,斗式提升機用于輸送燃料,例如煤粉、煤渣、木屑等,以及輸送灰渣、脫硫石膏等物料。
建材行業
在建材行業,斗式提升機用于輸送水泥、生石灰、砂子等物料,以及輸送煤粉、黏土等原材料。
糧食加工行業
在糧食加工行業,斗式提升機用于輸送糧食、飼料等物料。
主要特點
斗式提升機的特點是:橫截面尺寸較小,占地面積少,提升高度和輸送能加大;有較好的封閉性能;耗用動力小;并可在全封閉的罩殼內工作,減少灰塵對周圍環境的污染,必要時還可把斗式提升機底部插人料堆中自行取料。但對過載較敏感;斗和鏈易磨損;被輸送的物料受到一定的限制,清理工作也較麻煩。此外,斗式提升機不能在水平方向輸送物料。
發展趨勢
隨著經濟的高速發展,斗式提升機也會不斷地更新和發展,它的使用范圍也在不斷地擴大,未來的發展過程中,斗式提升機的發展趨勢有以下幾點 :
(1)隨著現代企業的高產、高效、集約化的特點,對斗式提升機的輸送能力有了更高的要求,因此,高效節能、大提升量必然是未來斗式提升機的發展趨勢。
(2)提升范圍廣,隨著各行業的交叉發展,現代工廠不再只是生產單一的一種產品,越來越多的不同產品在同一工廠生產,這就要求同一臺傳送機可以用來運輸不同種類的物料,對物料的自身特性的要求會比較低,不會僅僅限制在同一種類的物料,這類提升機不但可以用來運送粉末狀的細小顆粒還可以用來運送顆粒半徑較大的物料顆粒。這樣一臺提升機可以代替以往的兩臺甚至更多,既減少了設備占地的資源又可以為廠家節省購買多臺設備的資金。
(3)現在斗式提升機的使用范圍主要是晴天、溫度適宜的條件下使用,在未來提升機會在高溫或者是在低溫的情況下也能使用,對于一些惡劣的環境當中,也會有提升機工作,如在一些腐蝕性、易燃性、放射性的環境中工作,另外對于輸送物料也會有多種形式,比如易爆、易結團或有粘性的物料都可以使用提升機來完成。
(4)隨著中國出臺一系列的環保政策,斗式提升機的將會朝著密閉性好、噪聲低、環境污染少的方向發展。
(5)隨著機電一體化技術的快速發展,斗式提升機將會有一場大的革新,主要表現在:計算機技術、自動控制技術以及數顯技術在斗式提升機上的應用,對斗式提升機的改良以后將是提升機發展的主要趨勢。
標準規范
國際標準
以上資料來自
行業標準
以上資料來自
參考資料 >
快速了解斗式提升機的優點與應用 .百家號.2023-11-28
斗式提升機.全國標準信息公共服務平臺.2023-12-01