毕业设计 [论文]
题目：煤矿副井提升机控制系统设计
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摘要
副井主要用于提升和下放设备、提升废石、下放矿井矿物挖出后防塌陷的充填物等辅助材料，以及升降人员之用。因此对副井提升机的安全性要比主井提升机的安全要求要高的多。本课题介绍了国内外提升机系统的发展状况, 通过对比分析了国内提升机电控系统的不足,针对提升机的高可靠性要求采用PLC控制提出一种可靠性高的提升机操作保护系统。课题对煤矿副井提升机控制系统设计进行论述，对主要电路图进行设计，并详细论述了对矿井提升机的保护设计，分别对过卷保护、墩罐保护、过载保护等进行设计，可以使系统可靠安全的运行。本设计采用现在比较主流的控制方式，用PLC作为控制器，变频器进行调速控制，使副井提升机平稳安全的运行。
关键词: 副井提升机,可编程控制器,变频器,可靠性,电控系统
目录
摘要 .......................................................... I 1绪论.. (1)
1.1 国内外提升及研究状况 (1)
1.2课题研究的目的和意义 (4)
1.3本论文承担的任务 (6)
1.4小结 (8)
2矿井提升机的组成及分类 (9)
2.1 矿井提升机的作用 (9)
2.2 矿井提升机的组成 (9)
2.3 矿井提升机的分类 (10)
3矿井提升机的制动装置及安全装置 (14)
3.1 矿井提升机的制动装置 (14)
3.1.1 制动装置的组成及种类 (14)
3.1.2 制动装置的作用 (14)
3.1.4 制动装置的有关规定 (15)
3.2 矿井提升机的安全保护装置 (16)
4提升机调速控制系统实现 (18)
4.1引言 (18)
4.2提升机电控系统总体结构 (18)
4.3提升机电控系统变频器选择 (20)
4.4变频控制部分设计 (21)
4.4.1变频调速主系统设计 (21)
4.4.2变频器外部电路设计 (24)
4.5 PLC控制部分设计 (29)
4.5.1基本控制功能 (29)
4.5.2位置速度检测电路 (32)
4.7调速控制系统软件流程 (39)
4.8小结 (41)
总结 (42)
参考文献 (44)
致谢 (45)
附录A (46)
附录B (47)
1绪论
1.1 国内外提升及研究状况
近三十年来，国外提升机机械部分和电气部分都得到了飞速的发展，而且两者相互促进，相互提高。起初的提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统，后来出现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机。上世纪七十年代西门子发明矢量控制的交一直一交变频原理后，标志着用同步电动机来代替直流电机实现调速的技术时代已经到来。1981年第一台用同步机悬臂传动的提升机在德国Monopol矿问世，1988年由MAVGHH和西门子合作制造的机电一体的提升机(习惯称为内装电机式)在德国Romberg矿诞生了，这是世界上第一台机械和电气融合成一体的同步电机传动提升机。在提升机机械和电气传动技术飞速发展的同时，电子技术和计算机技术的发展，使提升机的电气控制系统更是日新月异。早在上世纪七十年代，国外就将可编程控制器(PLC)应用于提升机控制。上世纪八十年代初，计算机又被用于提升机的监视和管理。计算机和PLC的应用，使提升机自动化水平、安全、可靠性都达到了一个新的高度，并提供了新的、现代化的管理、监视手段。特别要强调的是，此时期在国外一著名的提升机制造公司，如西门子、ABB、ALSTHOM都利用新的技术和装备，开发或完善了提升机的安全保护和监控装置，使安全保护性能又有了新的提高。
就在国外科学技术突飞猛进发展的时候，我国提升机电控系统很长时间都处于落后的状况。直到目前为止，我国正在服务的矿井提升机电控系统大多数还是转子回路串金属电阻的交流调速系统，设备陈旧、技术落后。国产提升机安全性、可靠性差，在关键部位—上下两井口减速区段没有配套的有效的速度监视装置，就提升机控制技术而言，依然是陈旧的，和国外相比，我们存在很大的差距。
矿井提升系统的类型很多，按被提升对象分:主井提升、副井提升;按井筒的提升道角度分:竖井(如图1.1所示为竖井井架设备)和斜井;按提升容器分:箕斗提升、笼提升、矿车提升;按提升类型分:单绳缠绕式和多绳摩擦式等。我国常用的矿用提升机主要是单绳缠绕式和多绳摩擦式。我国的矿井与世界上矿业较发达的国家相比，开采的井型较小、矿井提升高度较浅，煤矿用提升机较多，其他矿(如金属矿、非金属矿)则较少。因此在20世纪60年代开始单绳缠绕式矿井提升机采用较多。
图1.1 井架
图1.2 天轮
目前我国提升机90%以上均采用交流绕线式异步电动机的拖动方式，其电控系统用于单绳缠绕式提升机的有TKD系列，多绳磨擦式提升机的有JKM、幻J系列。这几种提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行起动和调速。串电阻调速是一种恒转矩调速方法转子功率的
损耗随着串入的电阻的增大而增大。尽管转子串电阻调速方法很不经济，低速特性也很软，稳定性差，但是由于这种调速方法比较简单易行，起动转矩较大在拖动起重机等中、小容量的绕线式异步电动机中仍然应用广泛。
20世纪80年代，我国从瑞典、西德等国引进20多套晶闸管—直流电动机控制系统。直流电动机传动有两种电控系统，一种为直流发电机—直流电动机机组，另一种为晶闸管—直流电动机系统。我国自己生产的晶闸管—直流电动机控制系统应用于20世纪90年代。这种控制系统的优点是:体积小、重量轻、占地面积小；基础省、安装方便、建筑费用低；无齿轮传动部分(不需要减速器)、总效率高、电能消耗少；单机容量大，适用范围广；调速平稳、调速范围广、调速精度高；易于控制，能实现自动化，安全可靠；节约电能。
矿井提升机对安全性、可靠性和调速性能的特殊要求，使得提升机电控系统的技术水平在一定程度上代表一个厂或国家的传动控制技术水平。比较国内外矿用提升机系统，具体来说国外矿井提升机在电控方面的应用特点有以下几个方面:
l)提升工艺过程微机控制
提升工艺过程大都采用微机控制，由于微机功能强，使用灵活，运算速度快，监视显示易于实现，并具有诊断功能，这是采用模拟控制无法实现的。
2)提升行程控制
提升机的控制从本质上说是一个位置控制，要保证提升容器在预定地点准确停车，要求准确度高，目前可达到 2cm。采用微机控制，可通过采集各种传感信号，如转角脉冲变换、钢丝绳打滑、井筒、滚筒及钢丝绳磨损等信号进行处理，计算出容器准确的位置而施以控制和保护。一般过程控制用微机作监视，行程控制也采用单独下位机完成。
3)提升过程监视
提升过程监视与安全回路一样，是现代提升机控制的重要环节。提升过程采用微机主要完成如下参数的监视:a、提升过程中各工况参数(如速度、电流)监视:b、各主要设备运行状态监视;c、各传感器(如位置开关、停车开关)信号的监视。使各种故障在出现之前就得以处理，防止事故的发生，并对各被监视参数进行存储、保留或打印输出。甚至与上位机联网，合并于矿井监测系统中。
4)安全回路
安全回路是指提升机在出现机械、电气故障时控制提升机进入安全保护状态的极为重要的环节。为确保人员和设备的安全，对不同故障一般采用不同的处理方法。安全回路极为重要，它是保护的最后环节之一，英、德几家公司都采用两台PC微机构成安全回路，使安全回路具有完善的故障监视功能，无论是提升机还是安全回路本身出项故障时都能准确地实施安全制动。
而在电力拖动方面，近几年国外出现了不少新拖动方式，交一交变频供电方式就是最有前途的一种。20世纪80年代西欧一些工业先进国家将交流变频调速技术应用于提升机，有代表性的是西门子公司和ABB 公司。我国在20世纪90年代也引进了交流变频调速提升机控制系统。变频调速方式类似于它励直流电动机取得很宽的调速范围、很好的调速平滑性和有足够硬度的机械特性，在提升机应用中显示了其独特的优势。
1.2课题研究的目的和意义
副井的矿井提升机主要用于提升和下放设备、提升废石、下放矿井矿物挖出后防塌陷的充填物等辅助材料，以及升降人员之用。所以副井提升机的安全、可靠、有效高速运行，直接关系到企业的生产状况和经
济效益。矿井提升系统具有环节多、控制复杂、运行速度快、惯性质量大、运行特性复杂的特点，且工作状况经常交替转换。虽然矿井提升系统本身有一些安全保护措施，但是由于现场使用环境条件恶劣，造成了各种机械零件和电气元件的功能失效，以及操作者的人为过失和对行程监测研究的局限性，使得现有保护未能达到预期的效果，致使提升系统的事故至今仍未能消除。一旦提升机的行程失去控制，没有按照给定速度曲线运行，就会发生提升机超速、过卷事故，造成楔形罐道、箕斗的损坏，影响矿井正常生产，甚至造成重大人员伤亡，给煤矿生产带来极大的经济损失。
所以提升机调速控制系统的研究一直是社会各届人士共同关注的一个重大课题。电气控制方式在很大程度上决定了提升机能否实现平稳、安全、可靠地起制动运行，避免了严重的机械磨损，防止较大的机械冲击，减少机械部分维修的工作量，延长提升机械的使用寿命。随着矿井提升系统自动化，改善提统的性能，以及提高提升设备的提升能力等的要求，对电气传动方式提出了更高的要求。对矿井提升机电气传动系统的要求是：有良好的调速性能，调速精度高，四象限运行，能快速进行正、反转运行，动态响应速度快，有准确的制动和定位功能，可靠性要求高等。
目前，我国地下矿山矿井提升机的电气传动系统主要有：对于大型矿井提升机，主要采用晶闸管变流器—直流电动机传动控制系统和同步电动机矢量控制交一交变频传动控制系统。这两种系统大都采用数字控制方式实现控制系统的高自动化运行，效率高，有准确的制动和定位功能，运行可靠性高，但造价昂贵，中小矿井难以承受。对于中、小型提升机，则多采用交流绕线式电动机转子切换电阻调速的交流电气传动系统，即TKD电控系统。这种电气传动系统设备简单，但属于有级调速，提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能较差，特别在负载变动时很难实现恒加减速控制，经常会造成过放或过卷事故。提升机频繁的启动和
制动工作过程会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗，另外转子串电阻调速控制电路复杂，接触器、电阻器、绕线电机电刷等容易损坏，影响生产效益。
将变频调速技术应用于矿井提升机是矿井提升机电气传动系统的发展方向。对于现采用TKD电控系统的中小型矿井，随着变频调速技术的发展，交一直一交电压型变频调速技术已开始在矿井提升机改造中应用。变频器的调速控制可以实现提升机的恒加速和恒减速控制，消除了转子串电阻造成的能耗，具有十分明显的节能效果[10]。变频器调速控制电路简单，克服了接触器、电阻器、绕线电机电刷等容易损坏的缺点，降低了故障和事故的发生。因此，变频器在提升机调速系统中的应用具有十分广阔的前景。本文介绍变频器在提升机调速控制系统中的应用。
1.3本论文承担的任务
本课题拟解决的关键问题是控制策略研究，提升机是矿山生产中的关键设备，它属于大转动惯量机-电-液系统，提升机要按所要求的速度图运行，否则在系统中容易产生大的惯性力，降低机器的寿命，甚至产生脱轨等恶性事故。控制策略研究就是要通过电液控实时地、准确地使提升机按给定的速度图运行，使控制系统的精度和稳定性满足提升机运行的要求。
本论文的研究目标是将可编程控制器（PLC）与变频器相结合并应用于矿山实际生产中，对现有的提升机电控系统进行改造设计，提高精度，在更安全的范围内保证矿山生产的顺利进行。设计中充分考虑到保护系统恶劣的使用环境，采用控制功能强大的PLC来代替传统的大型交流接触器，简化了控制线路，并应用各种现场抗干扰措施，包括采用电抗器、空气开关、及RC防浪涌震荡电路等。尤其在软件中采用提升机电控系统中断模块及故障处理模块，使超速报警更加科学合理。为了更直观的显示提升机的工作状态及故障来源，增加了提升机监视控制系
统，通过显示器对整个提升系统进行监控。
本论文承担的主要任务如下：
1．提升机电控系统主电路部分
结合煤矿生产实际情况，分析提升机工作过程及工作特点。给出提升系统的整体控制方案；确定基于PLC控制的大功率矿井提升机变频调速控制系统组成。确定各部分所要完成的控制功能，并给出控制电路连接电路图，分析其功能的实现。并采取一些提高系统安全运行和抗干扰能力的措施。
2．控制系统设计部分
可编程控制器PLC有强大的可编程控制功能，它是三菱编程软件来完成的。对于复杂的矿山提升机变频调速电控系统采用PLC控制，提升机系统是一个对安全性要求极高的控制单元，所以在软件设计部分应有对其系统的故障诊断处理内容，在出现故障时应能及时报警或停车。
3．提升机速度给定方式分析
由于矿山生产过程中，提升机所承受的载荷不同、提升的方式及提升行程不同，提升机的牵引力也就不同，应对其进行适当调节，提升速度也应能及时进行控制；如不做相应的处理和调整，系统将在较小的范围内产生极大的累计误差，导致系统的巨大波动，造成过载或松绳等,甚至导致矿车脱轨或过卷等重大事故，而造成巨大的损失。所以要寻求一种控制方法来提高控制精度。在实际中经常采用的转子串电阻调速因其为有级调速，调速不连续，且对电网冲击大。所以寻求一种理想的速度给定方式极为重要，以求能够提高电控系统控制性能，改善控制品质。
4．保护及抗干扰措施
传统交流电控系统可靠性差，其安全保护、闭锁及监测系统不完善，均为单线系统，且与控制系统相混联，多数共用一套线路，互相影响。
本文针对制约提升安全的主要环节设置减速、超速报警及过载、松绳、过卷等安全保护措施，增加监视系统，对提升机的运行状态及故障来源进行时时监视，使提升安全状况有所改善。
为了保证其安全生产，在系统设计上应采用隔离、滤波、屏蔽、接地等抗干扰措施。安全回路应具有双重冗余功能。
1.4小结
本章详细介绍了矿井提升机信号系统的背景，阐述了本课题研究的目的意义。在此基础上提出了本文所承担主要任务和研究的主要内容为：提升机电控系统主电路设计部分、控制系统软件设计部分、提升机速度给定方式分析、保护及抗干扰措施。在完成以上设计内容时，此调速控制系统才能成为一个有机的整体，才能安全可靠的工作，并达到预期的控制效果。
2矿井提升机的组成及分类
2.1 矿井提升机的作用
在煤矿里矿井分为主井和副井，在主井和副井里都有提升装备，他们的作用有着一些不同。主井是用于提升矿产品，副井的矿井提升机主要用于提升和下放设备、提升废石、下放矿井矿物挖出后防塌陷的充填物等辅助材料，以及升降人员之用。所以副井提升机的设计要有很高的要求。所以在设计的过程中要考虑到很多的安全因素。但总体设计上主井与副井提升系统还是有相似点的。
2.2 矿井提升机的组成
矿井提升机主要由电动机、减速器、卷筒（或摩擦轮）、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统等组成，采用交流或直流电机驱动。按提升钢丝绳的工作原理分缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机。缠绕式矿井提升机有单卷筒和双卷筒两种，钢丝绳在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。单筒大多只有一根钢丝绳，连接一个容器。双筒的每个卷筒各配一根钢丝绳，连接两个容器，运转时一个容器上升，另一个容器下降。缠绕式矿井提升机大多用于年产量在120万吨以下、井深小于400米的矿井中。摩擦式矿井提升机的提升绳搭挂在摩擦轮上，利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。提升绳的两端各连接一个容器，或一端连接容器，另一端连接平衡重。摩擦式矿井提升机根据布置方式分为塔式摩擦式矿井提升机（机房设在井筒顶部塔架上）和落地摩擦式矿井提升机（机房直接设在地面上）两种。按提升绳的数量又分为单绳摩擦式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机。后者的优点是：可采用较细的钢丝绳和直径较小的摩擦轮，从而机组尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年产120万吨以上、井深小于2100米
的竖井大多采用这种提升机。
2.3 矿井提升机的分类
矿井提升机是联系矿井井下和地面的工作机械。用钢丝绳带动容器在井筒中升降，完成运输任务。按工作方式分类如下：
（一）缠绕式提升机
缠绕式提升机的主要部件有主轴、卷筒、主轴承、调绳离合器、减速器、深度指示器和制动器等（图 2.1）。双卷筒提升机的卷筒与主轴固接者称固定卷筒，经调绳离合器与主轴相连者称活动卷筒。中国制造的卷筒直径为 2～5m。随着矿井深度和产量的加大，钢丝绳的长度和直径相应增加。因而卷筒的直径和宽度也要增大，故不适用于深井提升。
图2.1矿井提升机
1.单绳缠绕式提升机根据卷筒数目可分为单卷筒和双卷筒两种：
①单卷筒提升机，一般作单钩提升。钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端绕过天轮与提升容器相连；卷筒转动时，钢丝绳向卷筒上缠绕或放出，带动提升容器升降。②双卷筒提升机，作双钩提升（图 2.1）。两根钢丝绳各固定在一个卷筒上,分别从卷筒上、下方引出,卷筒转动时，一个提升容器上升，另一个容器下降。缠绕式提升机按卷筒的外形又分为等直径提升机和变直径提升机两种。等直径卷筒的结构简单，制造容易，
价格低，得到普遍应用。深井提升时，由于两侧钢丝绳长度变化大，力矩很不平衡。早期采用变直径提升机（圆柱圆锥形卷筒），现多采用尾绳平衡。
2.多绳缠绕式提升机提升机在超深井运行中，尾绳悬垂长度变化大，提升钢丝绳承受很大交变应力，影响钢丝绳寿命；尾绳在井筒中还易扭转，妨碍工作。20世纪 50年代末，英国人布雷尔（Blair）设计了一台直径
3.2m双绳多层缠绕式提升机(又称布雷尔式提升机)，提升高度1580～2349m，一次提升量10～20t。
（二）摩擦式提升机
1938年，瑞典的ASEA公司在拉维尔（Laver）矿安装了一台直径1.96m双绳摩擦式提升机。1947年德国G.H.H.公司在汉诺威（Hannover）矿安装了一台四绳摩擦式提升机。多绳摩擦式提升机具有安全性高、钢丝绳直径细、主导轮直径小、设备重量轻、耗电少、价格便宜等优点，发展很快。除用于深立井提升外，还可用于浅立井和斜井提升。钢丝绳搭放在提升机的主导轮（摩擦轮）上，两端悬挂提升容器或一端挂平衡重(锤)。运转时，借主导轮的摩擦衬垫与钢丝绳间的摩擦力,带动钢丝绳完成容器的升降。钢丝绳一般为2～10根。
多绳摩擦式提升机的主要部件有主轴、主导轮、主轴承、车槽装置、减速器、深度指示器、制动装置及导向轮等。主导轮表面装有带绳槽的摩擦衬垫。衬垫应具有较高的摩擦系数和耐磨、耐压性能,其材质的优劣直接影响提升机的生产能力、工作安全性及应用范围。目前使用较多的衬垫材料有聚氯乙烯或聚氨基甲酸乙酯橡胶等。由于钢丝绳与主导轮衬垫间不可避免的蠕动和滑动，停车时深度指示器偏离零位，故应设自动调零装置，在每次停车期间使指针自动指向零位。车槽装置用于车削绳槽，保持直径一致，有利于每根钢丝绳张力均匀。为了减少震动，可采用弹簧机座减速器。
1.井塔式提升机机房设在井塔顶层，与井塔合成一体，节省场地；钢丝绳不暴露在露天，不受雨雪的侵蚀，但井塔的重量大，基建时间长，造价高，并不宜用于地震区。
图2.3井塔式多绳摩擦提升系统示意图
2.落地式提升机机房直接设在地面上，井架低，投资小，抗震性能好；缺点是钢丝绳暴露在露天，弯曲次数多,影响钢丝绳的工作条件及使用寿命。
图2.4落地式多绳摩擦提升系统示意图
2.4小结
本章着重提出了煤矿副井提升机与主井的一些区别，以及在设计时应注意的一些问题。并且详细讲述了矿井提升机的组成及分类。
3矿井提升机的制动装置及安全装置
3.1 矿井提升机的制动装置
3.1.1 制动装置的组成及种类
提升机制动系统是提升机重要组成部分，它直接关系到提升机设备得安全运行，它由制动器（闸）和传动装置组成。制动器直接作用到制动力矩的机构、传动装置是控制并调节制动力矩的机构。制动器按其结构可分为块闸(角移式和平移式)和盘问；传动装置按传动能源可分为液压、气动及弹簧等。
3.1.2 制动装置的作用
提升机在矿井中担负着提升煤炭、矸石。升降人员和设备、运送材料及丁具等任务。它是沟通矿井地面与井下的运输设备，是矿井的重要设备之一。而矿井提升机的制动和安全保护装置是提升系统的重要组成部分，它直接影响提升机正常丁作和安全运行，因此对提升机的制动器和安全保护装置必须给予充分的重视。并加强机房管理，为操作人员创造一个更好的更安全的工作环境。矿井提升机制动装置的用途是：
（1）在提升终了或提升机不工作时，可靠的闸住提升机——停车制动；
（2）减速阶段参与提升机的速度控制——工作制动；
（3）作为安全机构，发生紧急事故时，进行安全制动，对提升系统进行保护——紧急制动；
（4）双卷筒提升机动作调绳离合器时，应能闸住活卷筒，动作死卷筒。
3.1.3《煤矿安全规程》对制动力矩的规定
①对于立井或倾角大于30。的斜井最大制动力矩不得小于提升或下放最大静负力矩的3倍；
②对于双滚筒提升机．为了使离合器打开时能制动住游动滚筒、制动器在一个滚筒上的制动力矩，不得小于该滚筒悬挂提升容器和钢丝绳重力所产生的力矩的1.2倍；
③在同一制动力矩作用下,安全制动时，上提及下放货载。其减速度是不同的。在立井和倾斜巷道中使用的提升机，安全制动时，全部机械的减速度必须符合下表的规定；
④对于摩擦式提升机工作制动或安全制动的减速度、不得超过钢丝绳的滑动极限。即不引起钢绳打滑；
⑤安全制动必须能自动、迅速和可靠地实现，制动器的空动时间(由安全保护回路断电时起到闸瓦接触到闸轮上的时间)气压块闸不得超过0.5秒．液压块闸不得超过0.6秒，盘式制动器不得超过0.3秒。
3.1.4 制动装置的有关规定
（一）《煤矿安全规程》第428条规定：提升绞车必须装设深度指示器,开始减速时能自动示警与不离开座位即能操纵的常用闸和保险闸，保险闸必须能自动发生制动作用。
常用闸和保险闸共用1套闸瓦制动时，操纵和控制机构必须分开。双滚筒提升绞车的2套闸瓦的传动装置必须分开。
对具有2套闸瓦只有1套传动装置的双滚筒绞车，应改为每个滚筒各自有其控制机构的弹簧闸。
提升绞车除设有机械制动闸外，还应设有电气制动装置。
严禁司机离开工作岗位、擅自调整制动闸。
（二）《煤矿安全规程》第429条规定：保险闸必须采用配重式或弹簧式的制动装置，除可由司机操纵外，还必须能自动抱闸，并同时自动切断提升装置电源。
常用闸必须采用可调节的机械制动装置。保险闸或保险闸第一级由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间：压缩空气驱动闸瓦式制动闸不得超过0.5s，储能液压驱动闸瓦式制动闸不得超过0.6s，盘式制动闸不得超过0.3s。盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙应不大于2mm。保险闸施闸时，杠杆和闸瓦不得发生显著的弹性摆动。
（三）提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静载荷旋转力矩之比不得小于3。在调整双卷筒提升绞车卷筒旋转的相对位置时（此时游动卷筒与主轴脱离连接），制动装置在各滚筒闸轮上所发生的力矩，不得小于该滚筒所悬重量（钢丝绳重量与提升容量重量之和）形成的旋转力矩的1.2倍。在立井和倾角大于30°的倾斜井巷，提升装置的保险闸发生作用时，减速度必须符合：下放重载时，不得小于1.5m/s。
3.2 矿井提升机的安全保护装置
《煤矿安全规程》第427条规定：提升机必须具有以下九种安全保护装置：防止过卷装置、防止过速装置、过负荷和欠电压保护装置、限速装置、深度指示器失效保护装置、闸间隙保护装置、松绳保护装置、满仓保护装置、减速功能保护装置。
1、防止过卷装置：当提升容器超过正常终端停止位置（或出车平台）0.5m时，必须能自动断电，并能使保险闸发生制动作用。比正常停车位置低0.5m时为下过卷，下过卷时也要进行保护动作。
2、防止过速装置：当提升速度超过最大速度15%时，必须能自动停电，并能使保险闸发生作用。
3、过负荷和欠电压保护装置：在提升机的配电开关上设有过电流和欠电压保护装置，在过负荷或欠电压情况下使配电开关自动跳闸，切断提升电动机电源，并使保险闸发生作用。
4、限速装置：提升速度超过3m/s的提升绞车必须装设限速装置，以保
证提升容器（或平衡锤）到达终端位置时的速度不超过2m/s。如果限速装置为凸轮板，其在１个提升行程内的旋转角度应不小于270°。
5、深度指示器失效保护装置：当指示器失效时，能自动停电并能使保险闸发生作用。
6、闸间隙保护装置：当闸间隙超过规定值时，能自动报警或自动断电。
7、松绳保护装置：缠绕式提升绞车必须设置松绳保护装置并接入安全回路和报警回路，在钢丝绳松弛时能自动断电并报警。箕斗提升时，送绳保护装置动作后，严禁受煤仓放煤。
8、满仓保护装置：箕斗提升的井口煤仓仓满时能自动报警和自动断电。
9、减速功能保护装置：当提升容器（或平衡锤）达到设计减速位置时，能示警开始减速。
防止过卷装置、防止过速装置、限速装置、减速功能保护装置应设置为相互独立的双线型式。
第1章前言 斗式提升机广泛用于垂直输送各种散状物料，国内斗提机的设计制造技术是50年代由前苏联引进的,直到80年代几乎没有大的发展。自80年代以后,随着国家改革开放和经济发展的需要,一些大型及重点工程项目从国外引进了一定数量的斗提机,从而促进了国内斗提机技术的发展。有关斗提机的部颁标准JB3926—85及按此标准设计的TD、TH 及TB系列斗提机的相继问世,使我国斗提机技术水平向前迈了一大步, 但由于产品设计、原材料、加工工艺和制造水平等方面的原因,使产品在实际使用中技术性能、传递扭矩、寿命、可靠性和噪声等与国际先进水平相比仍存在相当大的差距。 斗式提升机按牵引形式主要分为胶带式、圆环链式和板链式三种,因经济条件、技术水平及使用习惯等原因,国内用户对圆环链式和胶带式斗提机需求量较大,这两种斗提机的技术发展受到较多的关注,而且有较为明显的发展。TH型是一种圆环链斗式提升机，采用混合式或重力卸料，挖取式装料。牵引件用优质合金钢高度圆环链。中部机壳分单、双通道两种形式为机内重锤箱恒力自动张紧。链轮采用可换轮缘组合式结构。使用寿命长，轮缘更换工作简便。下部采用重力自动张紧装置，能保持恒定的张紧力，避免打滑或脱链，同时料斗遇到偶然因素引起的卡壳现象时有一定的容让性，能够有效地保护下部轴等部件。该斗式提升机适用于输送堆积密度小于1.5t/m3易于掏取的粉状、粒状、小块状的底磨琢性物料。如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、粮食等。TH型斗式提升机用于各种散状物料的垂直输送。适用于输送粉状、粒状、小块状物料，物料温度在250℃以下。
第2章提升机设计 2.1本课题介绍及设计理论 2.1.1概述 此次设计的任务是研究TH250斗式提升机的工作原理、性能和特点，采用理论联系实际的方法，研究影响斗式提升机效率的影响因素，进行必要的结构改进，提出结构的方案并实施设计。同时，进行相关结构参数和工艺参数的设计与计算、总体方案设计，总体装配以及传动、机体等部件和相关零部件设计及绘图。主要设计方案如下：1）对斗式提升机的工作原理进行深入研究，根据TH250斗式提升机的工作能力和使用要求，设计出总体方案。 2）设计出合理的提升机结构和零件的强度，保证运行的稳定性。 3）设计出合理的驱动装置，保证运行的高效性。 该项目来源于江苏海建集团， TH斗式提升机具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，操作维修简便，寿命长等显著特点。斗式提升机适用于输送粉状，粒状和小块状的低磨琢性物性，物料堆积密度小于1.5t/m ,物料温度不超过250℃，广泛应用于水泥提升机械。 2.2斗式提升机的工作原理 2.2.1斗式提升机分类 1）按牵引件分类： 斗式提升机的牵引构件有环链、板链和胶带等几种。环链的结构和制造比较简单，与料斗的连接也很牢固，输送磨琢性大的物料时，链条的磨损较小，但其自重较大。板链结构比较牢固，自重较轻，适用于提升量大的提升机，但铰接接头易被磨损，胶带的结构比较简单，但不适宜输送磨琢性大的物料，普通胶带物料温度不超过60°C，钢绳胶带允许物料温度达80°C，耐热胶带允许物料温度达120°C，环链、板链输送物料的温度可达250°C。斗提机最广泛使用的是带式(TD)，环链式(TH)两种型式。用于输送散装水泥时大多采用深型料斗。如TD型带式斗提机采用离心式卸料或混合式卸料适用于堆积密度小于1．5t／m3的粉状、粒状物料。TH环链斗提机采用混合式或重力式卸料用于输送堆和密度小于1．5t／m3的粉状、粒状物料。 2）按卸载方式分类：
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课程设计任务书 材料科学与工程学院材料科学与工程专业 学生姓名学号 课程设计题目: 斗式提升机的选型设计 课程设计内容与要求: 1. 设计基本参数 1) 输送物料: 输送粘土熟料, 粒度＜40mm, 密度ρB=1.4g/cm3 2) 布置要求: 垂直输送, 提升高度42m 3) 输送量: 45 m3/h; 料仓为3×3m 4) 下料溜管横截面为圆形 2．设计要求 1) 对斗式提升机进行选型计算 2) 溜管与方圆接头设计 下料速度: 1.8m/s; 下料量: Q=3600Fv m3/h; 溜管的直径≮200mm; 方圆接头角度＜15° 3) 料仓设计
4) 绘制立面图, 平面图, 设备订货单, 预留孔, 基础图, 进出口图; 撰写设计说明书 3．绘图要求 按土建制图标准进行 4．参考资料 水泥工厂设计手册, 粉体工程及设备 5．绘图工具 计算机( AutoCAD) 绘图 目录 1 前言 (2) 1.1 斗式提升机的简介 (2) 1.2 斗式提升机的特点( 优缺点) (4)
1.3 斗式提升机的应用 (5) 2 选型计算与校核及各种系数的确定 (5) 2.1 斗式提升机输送能力的计算 (5) 2.2 电机功率大小的计算选择 (6) 3 斗式提升机的布置与确定 (8) 3.1 检视门 (8) 3.2 进料口... ... (8) 3.3 卸料口... ...... (8) 3.4 传动装置置法... ... (8) 4 基础尺寸的确定 (8) 地脚孔尺寸的确定... ... (8)
目录 前言 (1) 2 本课题介绍及设计理论 (2) 2.1概述 (2) 2.2 斗式提升机的工作原理 (2) 2.2.1斗式提升机分类 (2) 2.2.2斗式提升机的装载和卸载 (2) 2.2.3常用斗提机选用及相关计算 (3) 2.2.4斗式提升机的主要部件 (5) 2.2.5斗式 (6) 3. 提升机主要参数确定及主要结构设计 (8) 3.1 提升功率的确定 (8) 3.2 电动机选择 (9) 3.3 减速机选择 (9) 3.4驱动轴设计及附件的选择 (9) 3.4.1轴的材料及热处理 (9) 3.4.2 轴的结构设计 (9) 3.4.3 轴的强度校核计算 (10) 3.4.4 轴承选用 (12) 3.4.5键的设计校核 (13) 3.5联轴器的选择 (13) 3.6驱动链轮的结构设计 (15) 3.7提升机主要参数的计算 (15) 3.8头部罩壳的选材及连接 (16) 3.9中部区段的设计选材 (16) 3.10料斗与环链的设计 (17) 4结论 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21) 附录 (22) 1
1前言 斗式提升机广泛用于垂直输送各种散状物料，国内斗提机的设计制造技术是50年代由前苏联引进的,直到80年代几乎没有大的发展。自80年代以后,随着国家改革开放和经济发展的需要,一些大型及重点工程项目从国外引进了一定数量的斗提机,从而促进了国内斗提机技术的发展。有关斗提机的部颁标准JB3926—85及按此标准设计的TD、TH及TB系列斗提机的相继问世,使我国斗提机技术水平向前迈了一大步, 但由于产品设计、原材料、加工工艺和制造水平等方面的原因,使产品在实际使用中技术性能、传递扭矩、寿命、可靠性和噪声等与国际先进水平相比仍存在相当大的差距。 斗式提升机按牵引形式主要分为胶带式、圆环链式和板链式三种,因经济条件、技术水平及使用习惯等原因,国内用户对圆环链式和胶带式斗提机需求量较大,这两种斗提机的技术发展受到较多的关注,而且有较为明显的发展。TH型是一种圆环链斗式提升机，采用混合式或重力卸料，挖取式装料。牵引件用优质合金钢高度圆环链。中部机壳分单、双通道两种形式为机内重锤箱恒力自动张紧。链轮采用可换轮缘组合式结构。使用寿命长，轮缘更换工作简便。下部采用重力自动张紧装置，能保持恒定的张紧力，避免打滑或脱链，同时料斗遇到偶然因素引起的卡壳现象时有一定的容让性，能够有效地保护下部轴等部件。该斗式提升机适用于输送堆积密度小于1.5t/m3易于掏取的粉状、粒状、小块状的底磨琢性物料。如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、粮食等。TH型斗式提升机用于各种散状物料的垂直输送。适用于输送粉状、粒状、小块状物料，物料温度在250℃以下。 2
斗式提升机样本及选型 概述: TD系列斗式提升机严格按照JB3926-85《垂直斗式提升机》标准设计制造。TD系列斗式提升机适用于垂直输送粉状、粒状、及小块状的磨吸性较小的散状物料，如粮食、煤、水泥、碎矿石等，提升高度最高40m。 型号的分类: 斗式提升机作为一种常用的提升设备，在得到广泛的应用的同时，根据不同行业的要求不同也有着非常清楚的分类，其按照传动结构可以分为： (1).TD系列斗式提升机 TD系列斗式提升机是一种国家标准的斗式提升机，该系列斗式提升机和D系列斗式提升机都是采用的胶带传动来提升物料，两者没有本质的区别，D系列斗式提升机产品型号较老且型号规格少。TD系列斗式提升机是在D系列斗式提升机的基础上经过产品改良而来，其规格有TD100、TD160、TD250、TD315、TD400、TD500、TD630、TD800、TD1000等型号,其中TD160、TD250、TD315等型号为普遍采用型号. (2).TH系列斗式提升机 TH系列斗式提升机是一种常用的提升设备，该系列斗式提升机采用锻造环链作为传动部分，具有很强的机械强度，主要用于提升机粉体和小颗粒及小块状物料，区别于TD系列斗式提升机，其提升量更大、运转效率更高。其常用于较大比重的物料的提升。 (3).NE系列斗式提升机 NE系列斗式提升机是一种新型的斗式提升机，其采用板链传动，区别于老型号TB系列板链斗式提升机，其命名方式采用提升量而命名而非斗宽。如NE150指的是提升量为150吨一小时而不是斗宽150。NE 系列斗式提升机有着很高的提升机效率，根据提升速度不同还分有NSE型号及高速板链斗式提升机。
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课程设计任务书 材料科学与工程学院材料科学与工程专业 学生学号 课程设计题目: 斗式提升机的选型设计 课程设计容与要求： 1. 设计基本参数 1）输送物料：输送粘土熟料，粒度＜40mm，密度ρB=1.4g/cm3 2）布置要求：垂直输送，提升高度42m 3）输送量：45 m3/h；料仓为3×3m 4）下料溜管横截面为圆形 2．设计要求 1）对斗式提升机进行选型计算 2）溜管与方圆接头设计 下料速度：1.8m/s；下料量：Q=3600Fv m3/h；溜管的直径 ≮200mm；方圆接头角度＜15° 3）料仓设计 4）绘制立面图，平面图，设备订货单，预留孔，基础图，进出口图；撰写设计说明书 3．绘图要求
按土建制图标准进行 4．参考资料 水泥工厂设计手册，粉体工程及设备 5．绘图工具 计算机（AutoCAD）绘图 目录 1 前言 (2) 1.1 斗式提升机的简介 (2) 1.2 斗式提升机的特点（优缺点） (4) 1.3 斗式提升机的应用 (5) 2 选型计算与校核及各种系数的确定 (5) 2.1 斗式提升机输送能力的计算 (5) 2.2 电机功率大小的计算选择 (6) 3 斗式提升机的布置与确定 (8) 3.1 检视门 (8) 3.2 进料口... ... (8) 3.3 卸料口... ...... (8) 3.4 传动装置置法... ... (8)
4 基础尺寸的确定 (8) 地脚孔尺寸的确定... ... (8) 5 设备的运行与维修 (9) 5.1斗式提升机的安全操作规程 (9) 5.2斗式提升机的维护保养 (9) 6 参考资料 (10) 致...... (11) 1 前言 1.1 斗式提升机的简介 斗式提升机作为一种应用极为广泛的垂直输送设备[1]，已经广泛应用于粮食、饲料及种子加工业。斗式提升机具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，寿命长显著优点，其主要性能及参数符合JB3926----85《垂直斗式提升机》（该标准等效参照了国际标准和国外先进标准），牵引圆环链符合MT36----80《矿用高强度圆环链》，本提升机适于输送粉状，粒状及小块状的无磨琢性及磨琢性小的物
毕业设计斗式提升机的设 计 Last revision on 21 December 2020
TH250斗式提升机的设计 摘要：本文在满足具有除尘除臭功能的冷凝吸附一体化设备吸附剂运送功能的前提下，分析了现有斗式提升机优缺点，设计了一套适合吸附剂运送的，安全，稳定，生产效率高的斗式提升机，介绍了该设备的结构、原理及性能特点。 关键词：斗式提升机；链式 Abstract：This paper satisfiedof transport function of having deodorizes function equipment ,In the analysis of existing bucket elevator on the basis of advantages and disadvantages，The research developed a set of bucket elevator that is safety，stabilize and efficient，Introduced this system structure，the principle and the Performance characteristics. Keyword：Bucket elevator, Chain 目录 1.绪论 (1) . 斗式提升机发展的历史背景 (1) . 斗式提升机国内外研究现状和发展趋势 (1) 斗式提升机国内外研究现状 (1) 发展趋势 (2) . 斗式提升机的工作原理 (3) 斗式提升机分类 (3) 斗式提升机的装载和卸载 (3) 常用斗提机选用及相关计算 (4) 斗式提升机的主要部件 (6) 斗式提升机的工作原理 (7) 2.设计方案拟定 (9) 3.TH250斗式提升机主要参数确定及主要结构设计 (10) . 提升功率的确定 (10) . 电动机选择 (11) . 减速机选择 (11) . 驱动轴设计及附件的选择 (11) 轴的材料及热处理 (11) 轴的结构设计 (11) 轴的强度校核计算 (13) 驱动链轮键的设计校核 (14) . 联轴器的选择 (15) . 提升机主要参数的计算 (16) . 头部罩壳的选材及连接 (17) . 中部区段的设计选材 (18) 4.设计总结 (19)
TB-NE型 TB-NE Type 板链式提升机 Plate Chain Elevator 使 用 说 明 书 Introduction 前言 Preface NE型板链提升机是应用最广泛的一种垂直提升设备,该机适用于中、大块和有磨琢性的物料(如石灰石、水泥熟料、石膏、块煤)的垂直输送,物料温度在
250℃以下。 NE型板链斗式提升机是由本公司引进的国外同类产品先进技术开发的产品。NE系列板链式斗式提升机共有11种型号:NE15、NE30、NE50、NE100、NE150、NE200、NE300、NE400、NE500、NE600、NE800。 一、NE系列板链斗式提升机工作原理： NE系列板链式斗式提升机系流入式喂料，物料流入料斗内靠板链提升到顶端，在物料重力作用下自行卸料。本系列提升机规格多(NE15~NE800共11种)，提升量广；且生产能高，能耗较低，可逐步代替其他类型提升机。该机采用全封式机壳，链速低，几乎无回料现象，因此无功功率损耗少，噪声低，寿命长。二、NE系列板链斗式提升机主要结构: NE系列板链式斗式提升机由运行部件、驱动装置、上部装置、中部机壳、下部装置组成。 运行部件---由料斗和专用板式链条组成,NE30及以下采用单排链,NE50--NE800采用双排链。 驱动装置---采用多种驱动组合驱动,(依用户实际需要而定).驱动平台上装有检修架和栏杆。驱动制装置分左和右装两种。 上部装置---安装有轨道(双排链)、逆止器、卸料口装有防回料橡胶板。 中间节---部分中间节装有轨道(双链),以防止链条工作中摆动 下部装置---安装有自动张紧装置。 三、NE系列板链斗式提升机主要部件特点: 1.提升范围广。这类提升机对物料的种类、特性及块度的要求少；可提升粉
课程设计 字第 院（系）材料科学与工程专业材料科学与工程班级 姓名 济南大学 2013 年1 月10日
课程设计任务书 材料科学与工程学院材料科学与工程专业 学生姓名学号 课程设计题目: 颚式破碎机、斗式提升机的选型计算 课程设计内容与要求： 颚式破碎机 1. 设计基本参数 1）破碎物料：石灰石，粒度＜200mm，密度ρB=1.6g/cm3 2）布置要求：水平卸料 3）生产能力：15t/h， 4）下料溜管横截面为圆形 2．设计要求 1）对颚式破碎机进行选型计算 2）绘制平面图，预留孔，基础图；撰写设计说明书 3．绘图要求 按土建制图标准进行 4．参考资料 水泥工厂设计手册，水泥厂设备手册，粉体工程及设备 5．绘图工具 计算机（AutoCAD）绘图 斗式提升机 1. 设计基本参数 1）输送物料：输送粘土熟料，粒度＜35mm，密度ρB=1.6g/cm3 2）布置要求：垂直输送，提升高度15.68m 3）输送量：21.6 m3/h； 4）下料溜管横截面为圆形 2．设计要求 1）对斗式提升机进行选型计算 2）溜管与方圆接头设计 下料速度：1.8m/s；下料量：Q=3600Fv m3/h；溜管的直径≮200mm；方圆接头角度＜15° 3）绘制平面图，预留孔，基础图；撰写设计说明书 3．绘图要求 按土建制图标准进行 4．参考资料 水泥工厂设计手册，水泥厂设备手册，粉体工程及设备
5．绘图工具 计算机（AutoCAD）绘图 设计开始日期2012年12月31日指导老师孙杰璟 教研室主任（签字）设计开始日期2012年12月31日 院长（系主任）（签字） 年月日
摘要 斗式提升机用于垂直或倾斜时输送粉状、颗粒状及小块状物料。高效斗式提升机是为了满足国民经济发展中人们对运输机械行业大输送量、大提升高度及结构紧凑的提升机的需求而设计的。其特点是输送量大，提升高度高，消耗功率低，运行平稳，震动小，噪音低，运转率高，设计结构合理，适用技术先进，易损件少，维护工作量小，费用低，使用寿命长，是当前较为理想的提升设备。本文对TDG400高效斗式提升机的传动系统进行设计，传动装置做为提升机的核心部件之一，对提升机的整体运行可靠性至关重要。由于不同传动方式间成本相差很大，选择何种方式，要根据具体情况和承受能力、经济性、可靠性、运行成本和维护水平决定。 【关键词】高效、斗式提升机、传动系统、减速器
目录 1 引言 (1) 1.1概论 (1) 1.2斗式提升机的分类装载和卸载 (3) 2 传动方案的确定 (6) 2.1总体方案的选择原则： (6) 2.2传动方案的设计 (6) 3 TDG400总体设计 (9) 3.1电动机的选择 (9) 3.2滚筒转速和尺寸的确定 (11) 3.3传动比的确定 (11) 3.4胶带的参数确定 (12) 3.5料斗的参数确定 (13) 4 减速器的设计 (15) 4.1相关参数的计算 (15) 4.2齿轮的设计计算 (16) 4.2.1 z1,z2齿轮的计算 (16) 4.2.2 z3,z4齿轮计算 (21) 4.2.3 齿轮的结构设计 (26) 4.2.4 齿轮的润滑 (27) 4.3.1 各轴的设计计算 (28) 4.3.2 各轴的结构设计 (29) 4.3.3轴的强度校核 (31) 4.4减速器箱体的设计 (33) 4.4.1减速器设计原则 (33) 4.4.2减速器的箱体设计尺寸： (34) 5 总结 (35) 致谢 (36) 参考文献 (37)
NE30斗式提升机安装使用说明书 一、前言 NE型板链式提升机（下简称“提升机”）的运行好坏和使用寿命的长短，不仅取决于合理的设计和制造质量，而且还要有正确的安装、操作和维护。当在运行过程中出现突然故障时，能够抓住主要问题所在，采取相应措施及时快速加以解决。使损失减少到最低程度。 二、安装前的准备 1、设备到达场后，应立即对提升机的零部件进行清点、分类和质量检查，并妥善保存，不应露天堆放，以免锈蚀和损坏机件。如发现机件不全或损坏情况，应设法补齐或修复。 2、安装前应仔细核对安装地点的地基或楼台孔与提升机之间的安装尺寸，特别应注意驱动装置对提升机的安装位置（左装或右装）是否符合设计图纸要求。如发现实际尺寸和设计尺寸不符合时，应测出实际尺寸后进行修改，以保证安装质量。 3、安装前应准备好必要的安装工具和材料。 三、设备安装 1、安装时应配备钳工、起重工、电工和电焊工等专业人员参加。 2、安装时首先对基础用水平仪找平，如发现不平，允许用钢板垫平，然后根据提升机基础图对基础已设地脚螺栓在一次进行复核。 3将头部装置及中部机壳吊运到相应的楼层以便安装，按照总图给定顺序安装。 4、提升机的安装： （1）首先将尾部装置暂时紧固在基础上，然后按装配顺序用螺栓将中部机壳连接法兰连接。法兰之间应加石棉绳或其它密封垫密封。如有非标准中部机壳在安装完标准机壳后，最后安装。也可根据实际情况进行调整。在中部机壳安装完毕后，在连接头部装置。并打开上部罩盖。 （2）、保证机壳的法兰水平极为重要，可用水平仪找平，特别要保证机壳中心线垂直度，用铅垂线校垂直。安装时必须保证机壳的垂直度和弯曲度控制在表（1）所列的范围。 为防止其倾斜或位移。定位装置（固定支撑架）间距不大于8m，最上面的支撑架应设置在与上部机壳相连接的中部机壳上处。支撑架应可靠地紧固于提升机附近的建筑物上，但不应限制提升机在垂直方向上的自由伸缩。 （4）因在运输途中可能发生变形或移位，故在提升机固定后，须校核头轮轴的水平度，直到校平为止，头轮、尾轮必须对中 （5）安装驱动装置时，先将平台用螺栓连接到上部机壳上，（采用三面平台时，先将三块平台用螺栓连接成整体后，再用螺栓连接到上部机壳上），并用支撑槽钢分别与驱动平台及中部机壳焊接牢。然后安装驱动装置，驱动装置安装时，电动机、减速器的出轴应和头轮轴平行，大小传动链轮应对中，其中心线偏差应小
斗式提升机设计毕业论文 1前言 (1) 2绪论 (3) 2.1概述 (3) 2.2斗式提升机的工作原理 (3) 2.3斗式提升机分类 (4) 2.4 斗式提升机的装载和卸载 (4) 2.5常用斗提机选用及相关计算 (5) 2.6斗提机的主要部件 (8) 3提升机主要参数确定及主要结构设计 (11) 3.1提升功率的确定 (12) 3.2 电动机选择 (12) 3.3减速器设计 (12) 3.3.1 皮带的选择计算 (12) 3.3.2行星轮传动设计 (14) 3.4 驱动轴设计及附件的选择 (30) 3.4.1 轴的材料及热处理 (30) 3.4.2轴的结构设计…………………………………………………………… 30 3.4.3 轴的强度校核计算……………………………………………………… 3 1 3.4.4轴的选用………………………………………………………………… 3 4 3.4.5驱动链轮键的设计校核………………………………………………… 3 5 3.4.6精度设计 (35) 3.5 联轴器的选择 (36) 3.6驱动链轮的结构设计 (38)
3.7提升机主要参数设计 (39) 3.8头部罩壳的选材及链 (40) 3.9 中部区段的设计选材 (41) 3.10 料斗和环链的设计 (42) 4 提升机的维护和检修 (43) 4.1 提升机设备的日常维护 (43) 4.2 矿井提升维护检修及处理故障主提升机操作 (43) 4.2.1 日检的基本容 (43) 4.2.2 周检的基本容 (44) 4.2.3 月检的基本容 (44) 4.3 提升设备的的计划维修 (45) 4.3.1 小修的容 (45) 4.3.2 中修的容 (45) 4.3.3 大修的容 (46) 4.4 提升机的润滑 (46) 4.4.1 润滑剂的选择 (46) 4.4.2 润滑的方式 (46) 结论 (48) 参考文献 (49) 翻译部分 英文原文 (50) 中文译文 (62) 致谢 (71)
TH400斗式提升机的设计 摘要：本文在满足具有除尘除臭功能的冷凝吸附一体化设备吸附剂运送功能的前提下，分析了现有斗式提升机优缺点，设计了一套适合吸附剂运送的，安全，稳定，生产效率高的斗式提升机，介绍了该设备的结构、原理及性能特点。 关键词：斗式提升机；链式 Abstract：This paper satisfiedof transport function of having deodorizes function equipment ,In the analysis of existing bucket elevator on the basis of advantages and disadvantages，The research developed a set of bucket elevator that is safety，stabilize and efficient，Introduced this system structure，the principle and the Performance characteristics. Keyword：Bucket elevator, Chain
目录 1绪论 (1) 1.1 斗式提升机发展的历史背景 (1) 1.2 国内外研究现状和发展趋势 (2) 1.3 斗式提升机的设计原理 (4) 1.4 课题的研究内容及目的 (5) 2设计方案拟定 (6) 2.1 设计的思路和目的 (6) 2.2 总体方案的构思和拟定 (6) 3设计方案的实现 (7) 3.1 提升机总体方案的设计 (7) 3.2 输送机构的工作机理 (8) 3.3 主要零部件的设计 (9) 3.3.1料斗与环链的设计 (9) 3.3.2下部驱动装置的设计 (10) 4机构的运动分析 (14) 4.1 轴的选择计算 (14) 4.2 带轮的选择设计 (15) 5设计总结 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21) 附录 (22) 附录一AUTO-CAD绘图工程图 (22)
皮带斗式提升机 摘要 斗式提升机是一种被普通采用的垂直输送设备, 用于运送各种散状和碎块物料，例如水泥，沙，土煤，粮食等，并广泛地应用于建材、电力、冶金、机械、化工、轻工、有色金属、粮食等各工业部门。斗式提升机的结构特点是：被运送物料在与牵引件连结在一起的承载构件料斗，牵引件绕过各滚筒，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，连续运动输送物料。驱动装置与头轮相连，使斗式提升机获得动力并驱使运转。本次设计主要针对TD250的整体结构设计, 驱动滚筒的设计,电机、减速机、皮带等主要零部件的选择及驱动轴的设计校核。 关键词：斗式提升机，滚筒，驱动装置，紧装置，牵引件
The bucket elevator ABSTRACT The bucket elevator is a common vertical transportation equipment for the delivery of a variety of bulk and fragments of materials such as cement, sand, soil, coal, grain, and is widely used in building materials, electricity, metallurgy, mechanical, chemical industry, light industry, nonferrous metals, grain and other industrial sectors. Bucket Elevator is the structural characteristics: the materials being transported together with the traction of carrying components of the hopper, the traction around the drum pieces, forming a closed loop containing a branch of a delivery of materials and a branch of the non-delivery of materials, the Movement for conveying materials. The design of the main TD250 overall structural design, the design of the drive pulley, the select of motor, reducer, belt and other parts and the drive shaft design verification. KEY WORDS: Bucket elevator，drum，drives，tensioning device，traction components
目录 1 斗式提升机的概述 (2) 1.1 斗式提升机的概述以及发展现状 (2) 1.2 NE系列斗提机的原理和主要结构 (2) 1.3 斗式提升机的分类 (3) 1.4 设计方案的说明 (4) 2 斗式提升机畚斗和输送链的选择 (5) 2.1 畚斗型号的选取 (5) 2.2 链条的选择 (7) 2.3 链轮的选择 (8) 3 斗式提升机传动系统的设计计算 (10) 3.1 电动机的选择 (10) 3.2 链传动的设计 (13) 3.3 轴的设计 (16) 4 斗式提升机的结构尺寸 (19) 5 维修保养 (22) 设计总结 (22) 谢词 (23) 参考文献 (24)
1 斗式提升机的概述 1.1 斗式提升机的概述以及发展现状 β>方向上输送物料的设备，斗式提升机是专门用在竖直或者大倾角()070 它的优点是能垂直方向输送物料，占地面积很小。与倾斜的带式输送机相比，提升机同样的高度所需通过的输送路程可大为缩短。斗式提升机按型号可分为TD，HL，TB，NE等型号，TD型应用最为广泛，牵引构件时皮带，速度比较高，主要适用于输送松散密度较小的粉状和粒状以及小块状无磨琢性的散装物料，其驱动功率较小，产量不高。而NE型斗式提升机是新型的技术，采用板链式的牵引构件，输送量较大，提升高度高，同时尺寸也随之增大，驱动功率也增大。 国内外斗式提升机的发展很快，主要体现在:一方面是功能的多元化、应用范围的扩大。如NE系列斗式提升机的出现。另一方面是斗提机的输送量、提升高度等有所改进，并成为未来发展的核心方向。目前，我国生产的斗提机类型较多，主要特点是：驱动功率小，主要是在物料的提升过程中几乎无回料和挖料现象，因此无效功率少；提升范围广，提升高度高，运行可靠、平稳，可提升物料的类型广；提升机的喂料采用流入式，无需料斗挖料，材料之间不易发生挤压和碰撞现象。虽是如此，但是我国的斗提机技术与国外还是存在不小的差距。 1.2 NE系列斗提机的原理和主要结构 板链式斗式提升机主要由运行部件、驱动装置、上部装置、中部机壳、下部装置组成。 运行部件---由料斗和专用板式链条组成,NE400采用双排链。 驱动装置---主要采用多种驱动组合驱动,驱动平台上装有检修架和栏杆，分左装和右装两种。 上部装置---为了防止链条摆动安装有轨道(双排链)、棘轮逆止器、卸料口装有防回料橡胶板。 中间节---部分中间节装有轨道(双链),用来防止链条在工作中左右摆动。 下部装置---安装有自动张紧装置，NE400主要用沉重箱来做张紧装置。 板链式斗式提升机的特点：上下链轮采用ZG310-570。整体调质，HB229-269齿面淬火HRC40~48。
斗式提升机怎样正确选择电机功率和主要特点 斗式提升机作为一种高效、安全、环保的垂直输送设备，广泛用于各类粮食、建材、冶金、电力、饲料与食品生产线中的粉未状、细料和粗粒料等不同物料的垂直输送。 斗式提升机的工作原理： 斗式提升机畚斗把自流进入机筒进口的物料或者把物料从机座底部舀起，通过输送带或链条提升到顶部，绕过头轮后将物料从斗式提升机出口倾入后续溜管。提升机一般分为链传动与带式传动两种。现在粮食行业使用的提升机一般都是采用带式传动的方式。 斗式提升机作为一种高效、安全、环保的垂直输送设备，广泛用于各类粮食、建材、冶金、电力、饲料与食品生产线中的粉未状、细料和粗粒料等不同物料的垂直输送,但是您知道在选择斗式提升机的时候，应注意电机功率的选择吗，下面我就为大家介绍一下，正确选择电机功率的重要性。 电动机的功率选择是否合适，对斗式提升机的正常工作和经济性都有影响。功率选得过小，不能保证斗式提升机的正常工作或使电动机长期过载而过早损坏，功率选得过大，则电动机价格高，且经常不在满载下运行，电动机效率和功率因数都较低，造成很大的浪费。斗式提升机电动机功率的确定，主要与其载荷大小、工作时间长短、发热多少有关。对于长期连续工
作的斗式提升机，可根据电动机所需的功率Pd来选择，再校验电动机的发热和启动力矩。选择时，应使电动机的额定功率Pe稍大于电动机的所需功率Pd即Pe≥Pd。对于间歇工作的机械，Pe可稍小于Pd。 斗式提升机的特点： ①斗式提升机一般采用自流式喂料与重力式卸料、离心式卸料的方式，采用密集型的大容量畚斗提升物料。因此具有有效功率高、配备电机功率小的特点。 ②斗式提升机的使用范围较广，对工作环境与物料的特性、种类的要求比较小，可以提升粮食行业常见的各种粒料与粉料；提升机相对密闭性能较好，正常使用的情况下不会有漏料、冒灰的情况，几乎对环境不造成污染。 ③提升机的喂料、输送与卸料的形式使提升机各部件之间很少发生挤压和碰撞现象并减少了机械磨损。 ④粮食行业的提升机一般都采用硬齿面斜齿轮减速器，功率为15kW以上的设备还配有液力耦合器，并都配有逆止装置防止突然停机时物料的倒流；这样既能使提升机启动平缓、运转平稳，又能在提升机过载时保护电机。 ⑤一般斗式提升机都是在下部采用重锤张紧装置加螺栓调整，实现自动张紧，能保持恒定的张紧力；皮带出现伸长时能够自动调节，避免皮带打滑的现象产生，同时料斗遇到偶然因素引起卡壳时有一定的缓冲，能有效地保护下部轴等部件。
斗式提升机种类分类: 斗式提升机作为一种常用的提升设备，在得到广泛的应用的同时，根据不同行业的要求不同也有着非常清楚的分类，其按照传动结构可以分为： (1).TD系列斗式提升机 其规格有TD100(不常用)、TD160、TD250、TD315、TD400、TD500、TD630、TD800、TD1000等型号,其中TD160、TD250、TD315等型号为普遍采用型号 (2).TH系列斗式提升机 TH系列斗式提升机是一种常用的提升设备，该系列斗式提升机采用锻造环链作为传动部分，具有很强的机械强度，主要用于提升机粉体和小颗粒及小块状物料，区别于TD系列斗式提升机，其提升量更大、运转效率更高。其常用于较大比重的物料的提升。 (3).NE系列板链斗式提升机 NE系列板链斗式提升机是一种新型的斗式提升机，其采用板链传动，区别于老型号TB系列板链斗式提升机，其命名方式采用提升量而命名而非斗宽。如NE150指的是提升量为150吨一小时而不是斗宽150。NE系列斗式提升机有着很高的提升机效率，根据提升速度不同还分有NSE型号及高速板链斗式提升机。 (4).TB系列斗式提升机 TB系列斗式提升机是一种较老型号的斗式提升机，其传动部分采用板链传动，现已经被相应NE系列斗式提升机产品替代。
(5).TG系列斗式提升机 TG系列斗式提升机是一种加强型胶带斗式提升机，其区别于TD系列斗式提升机，TG系列斗式提升机采用钢丝胶带作为传动带，其具有更强的传动能力。该系列斗式提升机多被应用于粮食输送上，又被长称呼为粮食专用斗式提升机。 (6).其它型号斗式提升机 常见的斗式提升机型号还有HL系列环链斗式提升机、GTD系列斗式提升机、GTH系列斗式提升机等，其均为上型号的不同叫法和演变形式。 斗式提升机选用须知: 斗式提升机用来垂直提升经过破碎机的石灰石、煤、石膏、熟料、干粘土等块粒状物料以及生料、水泥、煤粉等粉状物料。根据料斗运行速度的快慢不同，斗式提升机可分为：离心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三种形式。离心式卸料的斗速较快，适用于输送粉状、粒状、小块状等磨琢性小的物料；重力式卸料的斗速较慢，适用于输送块状的，比重较大的，磨琢性大的物料，如石灰石、熟料等。斗式提升机的牵引构件有环链、板链和胶带等几种。环链的结构和制造比较简单，与料斗的连接也很牢固，输送磨琢性大的物料时，链条的磨损较小，但其自重较大。板链结构比较牢固，自重较轻，适用于提升量大的提升机，但铰接接头易被磨损，胶带的结构比较简单，但不适宜输送磨琢性大的物料，普通胶带物料温度不超过60°C，夹钢绳胶带允许物料温度达80°C，耐热胶带允许物料温度达120°C，环链、板链输送物料的温度可达
斗式提升机安装方案 一、概述 本工程斗式提升机一共分为三台，分别为链箅机一台，回转窑两台。 PL450-A型斗式提升机，适用于输送块状的、温度小于700oC、比重较大的磨琢性的材料，如球团熟料等。 PL450-A型斗式提升机的特点为慢速的重力式卸载，并采用链条作为牵引机件，输送物料从下部区段进料口均匀喂入，由上部区段利用物料自重而卸载。PL450-A型斗式提升机不适宜输送脆性、宜破碎的块状物，如焦炭等。 PL450-A型斗式提升机牵引机件是采用单链式，链条固定于角形料斗背面，其输送量在40-85m3/h范围内，提升高度在4-30m范围内。由于本机具有各种不同装法和制法，既满足了一般的使用要求，又可应用于其他条件。 二、编制依据 回转窑斗式提升机工艺图纸188M1-M-10-28 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236—98） 《起重设备安装工程施工及验收规范》（GB50278-98） 《机械设备安装工程施工及验收规范》（GB50231-98） 三、项目部组织机构 项目经理：韩建平
四、 基础检查及验收 设备基础的位置、几何尺寸和质量要求，应符合现行国家标准《钢筋混凝土工程施工及验收规范》的规定，基础施工单位应提交测量记录及其它施工技术资料。 设备安装前应按下表的规定对基础位置和几何尺寸进行复验。 设备基础表面和地脚螺栓预留孔中的油污、碎石、泥土、积水等均要清除干净，预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应保护完好；放置垫铁部位的表面应凿平。 五、设备开箱检查及材料验收 设备开箱应在建设单位有关人员参加下，按下列项目进 行检查，并作出记录： 项 目 允许偏差（mm ） 坐标位置（纵横轴线） ±20 不同平面的标高 -20 平面外形尺寸 凸台上平面外形尺寸 凹穴尺寸 ±20 -20 +20 平面的水平度 每 米 5 全 长 10 预埋地脚螺栓 标高（顶端） +20 中心距（在根部和顶部测量） ±2 预埋地脚螺栓孔 中心位置 ±10 深 度 孔壁铅垂度每米 +20 10 预埋活动地脚螺栓锚板 标 高 20 中心位置 ±5 水平度 5 项目副经理：于英林 技术负责人;刘晓光 预 算员 ¨ 贾春梅 技术员 ¨ 杨 志 敏 质检员 ¨ 张 博策 安全员 ¨ 何春龙 材料员 ¨ 王延林 劳资员 ¨ 贾春梅 铆 工 组 钳工组 一组 电 气焊组 架 工 组 钳工组 二组 技术员 ¨ 巴金龙
斗式提升机设计注意事项 1、在斗式提升机的机头部装有防逆转装置。在斗式提升机工作中动力突然中断时，反转对于斗式提升机是很危险的。斗式提升机在提升过程中，其一侧是盛满物料的上行畚斗，另一侧是卸完物料的下行空畚斗。动力中断后，斗式提升机由于重力作用必发生逆转。物料随着畚斗的反转被卸到斗式提升机的底部，直至堆满后卡住畚斗。由于反转是一个加速的运动，而后又被突然卡住，很容易扯掉畚斗，使皮带损坏，甚至断裂。另外斗式提升机底部堆满物料，也使斗式提升机无法启动。防逆转可采用棘轮机构。 2、注意畚斗的间距不能过大也不能过小。要根据斗式提升机的实际工作能力和电机功率合理调整畚斗间距的大小。 3、设置防滑主动轮。在斗式提升机的主动轮表面铆接或粘接防滑、抗（耐）磨橡胶布，能有效提高主动轮与皮带间的摩擦系数，防止皮带打滑，提高提升效率。如果主动轮表面过于光滑，就需拉紧张紧皮带，来保证提升机的正常工作，皮带就会受到过大的张紧力而降低皮带的使用寿命。 4、采用质量优良的皮带。事实证明，选购质量上乘的皮带，不但能提高生产效率，而且还可以大大降低斗式提升机的事故率。千万不能图一时经济，而造成不应有的损失。 5、加装转速监控装置。在斗式提升机的被动轮部分装备速度传感器，传感器产生电压或电流信号，通过仪表可设定最高和最低转速。当斗式提升机的转
速超出了这个范围，经过一段延时，如果转速依然超出范围就报警，并断开空气开关，有效地保护斗式提升机的正常工作 6、斗式提升机的调整皮带装置在工作调整后。应对螺栓进行保护，做好防锈和防尘。斗式提升机底部设有多个检视窗，这样可以方便地进行斗式提升机的皮带调整，而且可以更好的监视斗式提升机的工作情况。 7、设置挡料板。在斗式提升机上部卸料处装设挡料板，可有效防止物料倒流而流回提升机底部。挡料板用橡胶等耐磨又有一定韧性的橡胶的材料制成。挡料板与畚斗间的距离应为15mm左右。 8、在斗式提升机头部和底部应设有吸风管和通风口，以保证斗式提升机在卸料和进料过程中不会形成负压和粉尘外溢。 9、一台制作精良的输送设备，它的密封必须可靠。但良好的密封在物料卸料和进料过程中就必然会产生压力差，造成进料和卸料困难。通风口使斗式提升机内部压力与外界压力基本相等。适当的吸风避免粉尘从通风处溢出，避免浪费和清洁环境。
斗式提升机功率的简单计算方法 实际生产中常会遇到斗式提升机功率的计算问题，设计手册中有专门的功率计算公式，但是其涉及因素太多，不仅要对运行部件进行受力分析，还要查阅相关资料并结合实际选取合适的参数，对人员素质要求较高，计算速度慢。现结合我厂情况，介绍 1种简易可行的计算方法。 分析提升机的运动可知，提升机的驱动功率主要消耗于3个方面：1.提升物料；2.克服运动中的阻力；3.克服料斗掏取物料的阻力。其中主要是1，其它两方面的消耗在计算中可用系数进行修正弥补。 物料的提升过程是连续、不均匀的，台时产量实际上是单位时间内提升物料的累计值，我们可将台时 产量G看作一个理想化的质点来研究，这样提升机在工作时必须使物料达到一定的提升高度H，即具有相应的势能；达到相应的线速度V，即具有动能。要使物料具有一定的动能与势能，就要对物料做功，根据动能、势能的计算公式可得出单位时间内需对物料做的功：W=(GgH+1/2GV3) 根据功率的定义可算出驱动轮轴所需的功率Po ：Po=（W／3600）×103 考虑到2、3的因素及功率的储备量，需要用系数K 对Po进行修正，根据对我厂对40余台提升机的分析、对比后得出，系数K宜选在2.5-3.5之间，总驱动功率P为： P=KPo=（2.5-3.5）Po 即：P=（2.5-3.5）×1/3600×（GgH+1/2GV2） 式中：W———单位时间内对物料所做的功，J； G———提升能力，t/h； H———提升高度，m； V———上驱动轮线速度，m/s； Po ———驱动轮轴所需功率，KW； P———斗式提升机驱动功率，KW。 这样根据结果可查阅相关手册来选取电动机。 如果设备运行条件较恶劣，在选择系数时取值较大。系数的选取主要取决于各厂的实际运行情况。