斗式提升机

斗式提升机第一节 概述斗式提升机的一种垂直输送粉料、散粒、碎块物料的连续输送机械设备。

用途：斗式提升机可以用于提升粉料、散粒物料和碎块物料。

因此，在粮食加工厂、油脂厂、饲料厂、食品厂、化工厂、建筑材料厂和港口仓库品，得到广泛的应用。

分类：按输送物料的方向分：可分为垂直提升和倾斜输送，根据生产需要，又发展为可以在水平位置直料，垂直提升再转为水平输送的斗式提升机。

按牵引构件分：可分为带式斗提和链式斗提。

按料斗在牵引构件上的布置形式分：可分为密集型图1：斗式提升机机头 观察窗机筒 畚斗 张紧轮 牵引带 驱动轮 驱动装置 机座和稀疏型。

按物料从斗中卸载方式分：可分为离心式、重力式和混合式。

斗式提升机的一般构造如图1所示。

牵引构件环绕在上端的驱动轮和下端的张紧轮之间构成一个环形的轮廓。

在牵引件上每隔一定距离安装着许多料斗。

提升机的外壳分三个部分：上端称为机头，下端称为机座，中间称为提升管。

提升管可根据提升高度由若干节组成。

提升机的驱动装置与头轮轴相连，使提升机获得动力。

张紧装置与底轮轴相连，使牵引获得必要的张力，以保证正常运转。

提升管的项端设有防爆孔，排泄爆炸性气体，以防止粉尘爆炸事故的发生。

提升机工作时，物料由进料口均匀地进入机座的料斗中，然后被提升到机头。

当料斗绕入驱动轮时，物料开始倾倒出来，从料口流出机外。

斗式提升机的优点：结构简单、紧凑，占地面积小，工作平稳可靠，提升高度高(可达30～50M)，生产率范围大(3～160m3/h)，耗用动力小，有良好的密封性等。

斗式提升机的缺点：对过载敏感，必须连续均匀地供料，料斗容易磨损，容易引起粉尘爆炸等。

第二节斗式提升机的工作过程斗式提升机的工作过程分三个阶段:物料装入料斗的过程；物料从机座提升到机头的过程；物料从料斗内倒入出料口的卸料过程。

一、装料过程(一)装满系数料斗的装料过程直接影响提升机的输送能力。

判别装料工作的质量可用装满系数ϕ的大小来衡量，即：ϕ =V k V m料斗几何体积斗内装盛物料的体积 (1)影响料斗装满系数的因素很多，其中与料斗的形式有关；与牵引件的线速度有关；与机座的装料方式有关；与物料的物理特性等因素有关。

一般情况下，输送颗粒料时ϕ=0.75；输送粉料时ϕ=0.55。

(二)装料方式料斗的装料方式在两种：顺向进料和逆向进料。

1．顺向进料：加料方向与料斗运动方向一致，叫顺向进料。

当物料进入机座时，碰到料斗的背面，因此不能直接进料，只有当料斗将物料向前推移时才开始装料。

当料斗脱离物料时，即完成了状工作。

2．逆向进料：加料方向与料斗运动方向相反，叫逆向进料。

当物料从进料口流入机座时，即与料斗口迎面相遇，这时物料就直接流入料斗内，因此装满系数较大，机座内积余物料较少，大大减轻了料斗在机座内推移积余物料的阻力。

从以上两种装料方式可以看出，顺向装料不利于料斗的装载，降低了装满系数值，增加了料斗运动阻力和电耗，为了克服这个缺点，可以使进料口低于张紧轮的水平轴线，缩小物料在机座内从进料口到被料斗推移至装料点的距离。

逆向进料时，为了增加料斗直接进料的机会，进料口应向于张紧轮的水平轴线。

实际生产中，提升机的进料方式是根据工艺需要而定，尽量选择逆向进料，但有时为了便于工艺安排，也有选择顺向进料的，或同时采用顺向和逆向两种方式进料。

二、提升过程(略)三、卸料过程(一)卸料方式卸料过程是料斗被提升到机头上的驱动轮时，料斗绕驱动轮作回转运动而完成的。

根据驱动轮直径和转速的为同，提升机的倒料方式分为三种：离心卸料、重力卸料和混合卸料。

当料斗在直线提升而未到驱动轮时，物料M在料斗内只受到重力G的作用，当料斗随着牵引构件一起绕驱动轮作回转运动时，料斗内的物料除受重力G的作用外，还受到离心力F的作用。

G=mg F=v2/r式中：m----料斗内颗粒物料的质量(kg)；g----重力加速度(m/s2)；r----驱动轮半径(m)；v----提升机线速度(m/s)。

图2：斗式提升机卸料方式离心卸料1r：绕在头辊上的畚斗外缘至头辊轴心的距离。

2r：斗式提升机头辊半径。

r：绕在头辊上的畚斗质量中心至缘至头辊轴心的距离。

以上两个力所组成的合力b，其大小和方向都随着料斗的回转速度而变动。

但是，如果将合力的延长线与驱动轮的垂直中心线相交，则不管料斗在驱动轮上任何位置，其合力的延长线都将交于一点P，这个点称为极点，从极点到驱动轮水平中心线的距离h称为极距(见图2、3、4)。

从上图中可以看到两个相似三角形，即△abM和△pMo。

由此可得以下比例关系式：rvmmgFGrh2==从而得到：==22vrgh常数∵30rnπ=v∴(m)n895rn30grh222222==π (2)从公式(2)可知，极距h仅与驱动轮或链轮的转速有关，知道了驱动轮或链轮的转速，即可求出极距h。

离心式、重力式和混合式三种不同的卸料形式，它们之间的区别在于极点P所处的位置不同。

由(2)式计算出h，当：2rh≤时，P点位于头辊内，说明斗式提升机的卸料方式为离心式；(如图2所示)。

离心式斗式提升机的机头上壳体多数做成抛物线形状，以利图4：斗式提升机卸料方式混合卸料图3：斗式提升机卸料方式重力卸料于卸料。

1r h > 时，P 点位于畚斗外缘运动轨迹之外，说明斗式提升机的卸料方式为重力式；(如图3所示)。

12r h r ≤< 时，P 点位于畚斗外缘运动轨迹之内，头辊之外，说明斗式提升机的卸料方式为混合式(如图4所示)。

第三节 斗式输送机的主要构件一、料斗料斗是提升机的盛料构件，根据运送物料的性质和提升机的结构特点，料斗可分为3种不同的基本形式，即圆柱形底的深斗和浅斗及尖角形斗，如图5所示。

这是最常用的几种斗形。

图5(1)所示为深圆底斗，简称深斗。

斗口呈65°的倾斜，斗的深度较大。

用于干燥的、流动性好的、能很好地撒落的粒状物料的输送。

图5(2)所示为浅圆底斗，简称浅斗。

斗口呈45°倾斜，斗的深度小。

它适用于运送潮湿的和流动性差的粉末和粒状物料。

由于倾斜度较大和斗浅，物料容易从斗中倒出。

深斗和浅斗在牵引件上的排列有一定的间距，斗距通常取为 2.3—3.0h(h 为斗深)。

斗是可用2—6mm 厚的碳钢板、不锈钢板或铝板焊接、铆接或冲压而成。

图5：斗式提升机料斗图5(3)所示为尖角形料斗，它与上述两种斗不同之处,是斗的侧壁延伸到底板外，使之成为挡边，卸料时，物料可沿一个斗的挡边和底板所形成的槽卸料。

它适用于粘稠性大和沉重的块状物的运送，斗间一般没有间隔。

除上述三种基本斗形外，主要还有以下两种不太常用斗形：图6：斗式提升机：无底斗、改进型深斗⑴．无底斗(如图6(1))⑵．改进型深斗(如图6(2))二、牵引构件斗式输送机的牵引构件为带或链。

常用的带有纱带和帆布橡胶传动带。

带纱带是用棉纱织成，它的优点是柔软，价格较低；缺点是强度较低，其径向扯断强度为80～100N／cm2。

它的伸长率较大，径向扯断伸长率为34％，使用寿命短。

仅适用于输送高度小，生产率小的斗式输送机。

橡胶传动带是用棉帆布作心层，用橡胶粘接硫化而成，根据心层的布置可分为叠层式和包层式两种，叠层式较柔软，适用于头轮及底轮直径较小的斗式输送机；包层式较牢固、耐磨，但带的刚性较大，适用于提升高度较大，生产率较高的斗式输送机。

橡胶传动带的优点是价廉、自重小，运行平稳，可采用较高的工作速度，适用范围较广；缺点是强度较低，固定料斗时需在胶带上打孔，致使胶带强度明显下降；不适宜输送潮湿、含油量大或高温的物料。

目前还发展了尼龙心胶带和钢绳心胶带，大幅度提高了胶带的强度。

链作为牵引件时，特别适用于高温，潮湿和有腐蚀的场所。

铸钢环链：特点是强度大，耐腐蚀。

缺点是行造价高，重量重，不宜用于较高的斗提机。

滚子链：用于斗式提升机的滚子链一般为长节距滚子链。

三、机头斗式提升机的机头由头轮、机头外壳、和传动装置等部件组成。

(1)头轮通常斗式输送机的斗轮都是驱动轮，多用铸铁或铸钢制成。

当用带作牵引构件时，斗轮是带轮；当用链作牵引构件时，头轮是链轮。

头轮的技术规格与传动用的平皮带轮或链轮相同。

为了防止胶带在带轮上跑偏，带轮轮面应制成中间凸起的鼓形，凸起高度为轮直径的2％一4％。

带轮的宽度应比料斗带的宽度大10—20mm。

带轮的外径和链轮的节圆直径应根据料斗运动速度和卸料方式来确定，即离心式卸料 D=(0.185～0.204) v2 (mm)混合式卸料 D=(0.205～0.286) v2 (mm)重力式卸料 D=(0.306～0.612) v2 (mm)并根据头轮直径系列进行调整，调整后还需根据驱动方式进行校核。

(2)机头外壳斗式输送机机头外壳又称机头罩壳，它是斗式输送机外壳的上部，通常用1～2mm厚的钢板或20～25mm厚的木板制成。

机头外壳的形状应符合卸料形式的要求。

外壳的侧面应开设观察窗，观察卸料状况。

顶部应开设泄爆孔，减少粉尘爆炸时所产生的气体压力，避免更大事故的发生。

卸料管处应装设吸风管，减少卸料时灰尘外溢。

卸料管的上缘应安装舌板，用来减少物料的回流量。

(3)传动装置斗式输送机的传动装置多为减速装置，通常第一级采用三角带传动，第二级采用齿轮减速箱传动，减速箱的低速轴通过联轴器与头轮轴联接。

近年来，一些斗式输送机使用装有摆线针轮减速器的电动机直联传动头轮轴，简化了传动装置，减小了传动装置占用的空间，减轻了传动装置的重量，简化了传动装置使用的支撑机架，当所需电动机的功率较小时，支撑机架可直接联在机头外壳上，免去了安装平台。

四、机筒机筒是斗式输送机机壳的中间部分，为两根矩形截面的筒，多使用厚度为2～4mm的钢板制成，在筒的纵向和端面配以角钢，以加强机筒的刚度，同时端面角钢的凸缘又可作连接机筒法兰。

亦有使用圆形截面的机筒，这种机筒使用钢管制作，它的刚度好，但需配用半圆形的料斗。

机筒每节长约2～2.5m，使用时根据使用长度用多节相连，联接时法兰间应加衬垫，再用螺栓紧固，以保证机筒的密封性能。

低速工作的斗式输送机，牵引构件的上、下行分支可以合用一个面积较大的机筒，以简化整机结构。

但高速工作的斗式输送机不可以使用上述方法，因为机筒中的粉尘容易在单体机筒的涡状气流中长期悬浮，导致粉尘爆炸。

另外，有少数斗式输送机的机筒使用木板或砖块砂浆制成，以降低整机造价。

五、机座机座是斗式输送机机壳的下部，由机座外壳、底轮、张紧装置及进料口组成。

底轮的大小与头轮基本相同，当斗式输送机提升高度较大或生产率较高时，为了减少料斗的装料阻力，底轮的直径可适当减小到头轮直径的1/2～2／3。

机座外壳的尺寸由底轮和料斗的大小决定，当底轮直径小于头轮直径时，下部分支机筒的末段呈倾斜状与机座相连，同时在机筒的拐弯处安装一个导向轮，使牵引构件能顺利地绕入底轮。