悬臂式斗轮堆取料机的取料机构的设计


    目 录
    摘 2

    1 1 斗轮堆取料机国外发展概况 3
    1 2 斗轮堆取料机发展方 4
    1 3 斗轮堆取料机分类 5
    1 4 斗轮堆取料机应范围 6
    二斗轮堆取料机总体设计
    2.1 总体设计概 8
    2.2 斗轮堆取料机结构功分析 9
    三斗轮堆取料机参数确定
    3 1 斗轮堆取料机质量M概念 14
    3 2 铲斗斗容确定 14
    3 3 铲斗数目确定 15
    3 4 铲斗斗距确定 15
    3 5 斗轮堆取料机理生产率 15
    四斗轮堆取料机基结构
    4 1 行走机构 16
    4 2 回转机构 18
    4 3 臂架俯仰机构 21
    4 4 斗轮机构 22
    4 5 臂架皮带机 25
    五斗轮堆取料机取料机构设计
    5.1 堆取料机构执行机构 29
    5.2 堆取料机构驱动部分
    521 电动机选择 29
    522 液力耦合器选择 31
    523 减速器选择 32
    六零部件三维造型实例 33
    毕业设计总结 36
    致谢 37
    参考文献 38






    次毕业设计题目悬臂式斗轮堆取料机取料机构设计通斗轮堆取料机整机分析解工作时候种状况部分间相互配合关系进步研究斗轮堆取料机取料机构组成零部件加工求形位公差表面粗糙等终利反求方法创造出新斗轮堆取料机取料机构具体容:斗轮堆取料机堆取料机构组成工作原理选择堆取料机构动力源变速机构传动装置等通观察斗轮堆取料机取料机构解编写操装配工艺程确定零部件装配方法通观察机构形状分析提高刚度刚性求满足功求工艺求设计结构
    关键词:分析反求设计创新工作原理
    Abstract
    The subject of this graduation design is cantilever bucket wheel stacker reclaimer mechanismWe can understand the various states between the parts and the cooperation between each other when they are working and then to further study the processing requirements geometrical tolerances and surface roughness through the bucket wheel stacker reclaimer machine analysis The ultimate goal is to create a new bucket wheel stacker reclaimer mechanism with reverse method The new bucket wheel stacker reclaimer mechanism contains the composition of bucket wheel stacker reclaimer stacker and the working principle selective stacker mechanism transmission mechanism and power transmission device writing the assembly process of the manipulation the analysis of the increased stiffness and rigidity to meet the functional requirements and technical requirements

    Key words analysis reverse design innovation work principle






    国名济发展程中方需散料进行装卸散货专业码头钢铁厂型火力发电厂矿山等散料堆场装卸铁矿石(砂)煤炭砂子等果采装载机卸汽车系统作业装载机铲入–举升旋转行走卸载空转空行程等作业循环中完成取料输送样十分浪费时间工作效率低连续装载机显十分重
    斗轮堆取料机连续输送机种应物料定输送路线装载点卸载点恒定变化速度进行输送应堆取料机形成连续物流脉动物流
    现代化港口散货装卸作业中堆取料机生产程中组成节奏流水作业运输线缺少组成部分堆取料机连续输送设备组成工艺流程满足泊位堆场作业点生产求堆取料机港口部散货装卸起重作港口外部运输起重作
    ·
    图11 悬臂式斗轮堆取料机
    11斗轮堆取料机国外发展概况
    世界研究开发斗轮挖掘机早国家德国研究始19世纪30年代第台斗轮挖掘机19世纪80年代问世真正投入实际应20世纪初期
    1919年生产出第台履带行走式斗轮挖掘机采柴油发动机作动力源里程碑式重突破斗轮堆取料机研究正式走蓬勃发展道路
    20世纪70年代斗轮挖掘机组成部分结构形成发展改进已趋成熟着日生产力超20万立方米巨型斗轮挖掘机问世标志着斗轮挖掘机进入现代斗轮挖掘机发展时期
    国斗轮堆取料机应起步较晚早斗轮堆取料机设计追溯1966年时国部分钢厂码头急需类设备满足时社会需求开发国第代斗轮堆取料机
    十年发展国斗轮堆取料机研制水取较提高发达国家相旧存明显差距现国斗轮堆取料机已初研究转发展更高产品质量设计水迈进
    12 斗轮堆取料机发展方
    40年发达国家斗轮堆取料机技术发展极促进散料输送工业发展年动化信息技术推动该产业发展
    理生产率型化发展斗轮堆取料机理生产率衡量斗轮堆
    取料机规模重指标开始时十立方米发展现时20000立方米悉德国目前开发更理生产率斗轮挖掘机
    国斗轮堆取料机生产系列化系列化处保证零部件通化标准化顾客更方便市场买现货
    斗轮堆取料机动化越越高着科技发展动化技术蓬勃发 展斗轮堆取料机方便安全性提供技术保证
    斗轮堆取料机典型刚体系统采机器运动规划动控制技术提高斗轮堆取料机工作稳定性作业力
    采现设计方法设计手段优化结构组合保证生产力前提量减轻整机重量提高设备性
    1.3 斗轮堆取料机分类
    散料连续装卸机械种类输送象结构斗轮堆取料机排土机等
    斗轮堆取料机功途分种:
    堆料机:专门堆料作业功
    取料机:专门取料作业功
    堆取料机:堆料作业取料作业两功
    混匀堆料机:均化堆料
    混匀取料机:均化取料
    斗轮堆取料机结构形式分种:
    悬臂式斗轮堆取料机:具悬臂俯仰回转行走功条形料场
    门式斗轮堆取料机:跨度双梁结构矩形料场
    桥式斗轮堆取料机:跨度单梁结构
    圆形料场斗轮堆取料机:分桥式悬臂式两种
    刮板式取料机:分桥式字式两种类型
    尾车功分种:
    固定单位车:完成取料作业
    活动单位车:完成取料作业直通折返取料作业提高回转角度范围
    固定双尾车:完成取料作业直通作业
    活动双尾车:完成取料作业直通折返取料作业
    伸缩双降尾车:完成取料作业直通折返取料作业提高回转角度范围降低落差
    理生产力斗轮堆取料机分种:
    轻型:生产率630 m3h
    中型:生产率630~2500 m3h
    型:生产率2500~5000 m3h
    特型:生产率5000~10000 m3h
    巨型:生产率10000 m3h
    斗轮臂架衡方式斗轮堆取料机分种:
    活配重式
    死配重方式
    整体衡方式
    1.4 斗轮堆取料机运范围
    斗轮堆取料机运型货场散料装卸型发电厂水泥厂化工厂型码头港口等
    1.4.1 悬臂式斗轮堆取料机
    悬臂式斗轮堆取料机适物料堆积场两数量较少料场发电厂水泥厂化工厂等堆取料机分两料场两料场取料台两台斗轮堆取料机相邻料场进行堆料取料作业时设备效率较高
    料场数量较三者四料场设备具堆料取料流程时堆取料机
    1.4.2 单功取料机堆料机
    取料机堆料机适型码头港口项目型散货料场面利带式输送机设计成单流程堆料流程取料流程
    般料场相邻两设备堆料机取料机料场料场两台设备时进行取料堆料堆料机卸火车时取料机装船
    1.4.3 混匀取料机混匀堆料机
    混匀取料机混匀堆料机正常堆料取料功均化功钢铁企业水泥行业电厂原料进行均化处理烧结厂铁矿石原料均化水泥厂石灰石均化发电厂煤炭均化等重意义均化原料化学成分相稳定煤炭灰分燃烧值相稳定行业产品质量控制方面产品质量方面较提高时提高济效益降低源消耗
    1.4.4 门式斗轮堆取料机
    门式斗轮堆取料机适矩形场轨道间距通常35m门式斗轮堆取料机适火力发电站港口焦化冶金矿山型水利工等工矿企业储料场高效连续堆取散状物料理想设备
    二斗轮堆取料机总体设计
    2.1 总体设计概
    总体设计机械系统部设计务进行系统技术设计总体设计机械性尺寸外形质量成产成具重影响总体设计时必须保证现已定方案基础充分考虑—机—环境加工装配运行理等外部系统联系机械系统外部系统相协调适应求设计更臻完善
    机器正常工作条件整机具足够强度刚度稳定性
    机器工作状况非工作状况规定俯仰范围种工况整机应处稳定状态
    输送线特取料卸料转运点必须保证物流流畅发生物料溢出堵塞现象
    斗轮堆取料机工作机制重型工作制钢结构设计寿命30年
    斗轮直径带式输送机参数取煤炭铁矿石力斗轮堆取料机相般取煤炭求斗轮直径输送带宽带速高斗轮驱动功率较铁矿石相反
    司机室求司机安装牢防震措施防振动保持垂直位置
    联锁作业夹轨器松开时行走机构工作电缆卷筒制动器松闸行走机构启动等等
    安全保护检测装置完备
    电缆卷筒装置电缆卷筒缠足够安全圈数
    漏斗溜槽悬挂缓装置
    尘装置
    润滑机转动部位均相应润滑设施
    台扶梯
    安全保护措施设置常规保护设施外斗轮堆取料机少应该设置辅助措施例前臂架防碰撞保护防雷电保护设备行走时声光报警保护等等
    电器控制
    2.2 斗轮堆取料机结构功分析
    221 黑箱图
    黑箱表示设计务设计务抽象化种方法建立斗轮堆取料机黑箱图图221

    图221 斗轮堆取料机黑箱图
    222 总功分解
    机械系统总分解分功(称级分功二级分功……)分功分解功元(单位)功层次逐次分解图222

    图222 斗轮堆取料机总功分解图
    223 功结构图
    建立斗轮堆取料机功结构图图223

    图23 斗轮取料机功结构图
    224 功元解形态学矩阵
    建立斗轮堆取料机功元解形态矩阵图224

    图224 斗轮堆取料机功元解形态学矩阵图
    表中组合方案数N:
    N 5×5×4×3×4×3×1×2 7 200 种
    通分析两种方案:
    方案Ⅰ:A2 B1 – C1 D1 E1 F2 G1 H1行走机构工作通轮轨完成
    方案Ⅱ:A2 B1 – C3 D1 E1 F2 G1 H1行走机构工作通履带完成
    1 确定评价目标
    通斗轮堆取料机功情况等分析5种技术济社会评价目标:性灵敏性成维修性寿命
    2 确定加权系数
    根工作求FD法(强制判定法)确定加权系统表221示

    表221 加权系数判表

    较目标


    评价目标

    灵敏性

    维修性
    寿命

    加权系数


    ×
    2
    3
    4
    3
    12
    03
    灵敏性
    2
    ×
    3
    4
    3
    12
    03

    1
    1
    ×
    3
    2
    7
    0175
    维修性
    0
    0
    1
    ×
    1
    2
    005
    寿命
    1
    1
    2
    3
    ×
    7
    0175



    3 评价目标树
    通加权系数确定评价目标树图225示
    斗轮堆取料机




    0825
    技术性

    0175
    济性





    寿命
    维修性
    灵敏性




    0175
    005
    03
    03
    0175


    图 225 斗轮堆取料机评价目标树


    4 方案评价选优
    利表222示评分标准两种方案进行评价选优
    表 222 性评分标准
    0
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10


    较差
    勉强






    理想
    根方案中功实现坏选出方案项性评分表223
    表 223项性行评分表
    分项
    评分
    方案
    性P1
    灵敏性P2
    成P3
    维修性P4
    寿命P5

    8
    8
    8
    8
    8

    8
    9
    8
    8
    8

    公式 知


    NⅠ<NⅡ方案Ⅱ优方案轮轨式斗轮堆取料机行走机构工作通轮轨完成

















    三斗轮堆取料机参数确定
    斗轮堆取料机参数分参数工作性参数两类
    斗轮取料机参数决定斗轮堆取料机规模技术性参数结构形式参数般客户提供作已知量供产品设计者
    斗轮堆取料机工作性参数决定机器身机构结构形式尺寸功率转速性等工作性参数生产厂满足参数确定
    3 1 斗轮堆取料机质量M概念
    斗轮堆取料机质量分服务质量Ms工作质量Mo
    311 服务质量Ms
    指斗轮堆取料机作业前部分质量总
    Ms M1 + M2 + M3 + M4 + M5 + M6
    式中 M1 —— 钢结构质量
    M2 —— 机械部分质量包括减速器传动轴轴承等
    M3 —— 电器元件质量
    M4 —— 输送带质量
    M5 —— 润滑油质量
    M6 —— 配重质量
    312工作质量Mo
    工作质量Mo指正常作业斗轮堆取料机总质量
    Mo Ms + M7 + M8
    式中 Ms —— 斗轮堆取料机服务质量
    M7 —— 正常作业效载荷
    M8 —— 作业时斗轮堆取料机积存物料质量
    3.2 铲斗斗容确定
    铲斗斗容等:
    V M ρ
    中 ρ —— 散煤密度
    M —— 散煤质量
    ρ 06 t m3 M 0208 t

    V 0347 m3
    3.3 铲斗数目确定
    铲斗数目少直接影响斗轮堆取料机生产率决定铲斗数目尺寸重条件铲斗卸料程铲斗数应该满足:保证铲斗完全卸空卸出物料落卸料板保证挖掘程稳载荷波动击
    般铲斗数目应:般散料Z 8 ~ 12铲斗较硬散料Z 14 ~ 18铲斗
    般斗轮直径D尺寸铲斗数目相应增加确定时应予考虑般验推荐:
    Z 4
    式中 D 582 m
    公式 Z 964987 取整Z 10
    3 4 铲斗斗距确定
    铲斗斗轮切割圆分布间距a等:
    a πD Z (m)
    πD aZ
    式中 Z —— 铲斗数目
    D —— 斗轮直径m
    公式 a 182748 m 保留四位效数字 a 1827 m
    3 5 斗轮堆取料机理生产率
    果斗轮斗数斗容斗轮转速确定计算容积理生产率Qv
    Qv 60Zqn (m3 h)
    式中 Z —— 斗数
    q —— 斗容m3
    n —— 斗轮转速
    公式 Qv 14574 m3 h
    四斗轮堆取料机基结构
    4.1 行走机构
    行走机构作支承移动堆取料机行走机构结构特点分分轨行走轨行走青岛港堆料机堆取料机等均属轨行走机械根生产需着专门铺设轨道运行
    行走机构支承装置驱动装置两部分组成图41示外种安全防护装置组成行走限位缓器夹轨器锚固器等

    图41 行走机构
    1驱动装置 2驱动装置 3行走轨道
    411 支撑装置
    支承装置包括钢轨行走车轮均衡梁车架钢轨般采P50铁路钢轨港口专钢轨:煤系统10万矿系统采P50铁路钢轨通常重视轨道基础会忽视问题处理会导致机械金属结构产生变形裂纹造成部件松动变形发生机构装配部位整机械报废应加强轨道日常巡查年进行次调整维护十分必
    堆取料机作条支腿压力通车架作车轮轨道轨道车轮钢制成提高车轮承载力寿命车轮踏面进行表面淬火淬硬 承载力滚动运行阻力较(钢—钢滚动摩擦系数f015)车轮轮压超轨道基础容许压力必须增加条支腿车轮数目采均衡梁台车载荷均匀作车轮均衡梁实际杠杆系统根车轮数目采形式图411车轮铸造锻造车轮通常全驱动轮驱动机构直接相连动轮余动轮效防止脱轨车轮制成双轮缘

    图411 均衡车架示意图
    412 驱动装置
    行走机构驱动装置采电力驱动驱动形式集中驱动分驱动两种集中驱动台电机通传动装置驱动动轮般适驱动车轮间距离较短电机驱动车轮情况堆取料机属型机构设备宜采种方式采分驱动分驱台电机分驱动台电机驱动动轮条支腿两动轮图41示结构简单布置方便分驱动求两侧步
    行走机构驱动部分包括制动器电机联轴节减速器驱动车轮转动堆取料机行走机构采形式图412

    图412 行走驱动机构示意图
    1制动器 2电机 3联轴节 4减速器 5动轮 6开式齿轮 7惰轮

    4.2 回转机构
    旋转机构作臂架围绕着旋转中心转动旋转机构俯仰机构行走机构配合工作范围进行堆取料取料满足装卸作业求
    旋转机构完成水运动优点需庞轨道支撑结构运动阻力较缺点结构较复杂移动范围较限
    旋转机构般旋转支承装置驱动装置两部分组成旋转支承装置堆取料机旋转部分支持固定行走门架等部分承受着取料机种载荷引起垂直力水力倾覆力矩旋转驱动装置驱动堆取料机旋转部分相固定部分旋转
    421支撑装置
    旋转支承装置般分柱式旋转支承装置转盘式旋转支承装置两类柱式旋转支承装置分定柱式旋转支承装置转柱式旋转支承装置(图4211)优点承受倾覆力矩力较

    图4211 柱式旋转支承示意图
    转盘式旋转支承装置轮式滚子式滚动轴承式滚动轴承式旋转支承装置根滚动体形状分滚珠式(图4212 ac)滚子式(图4212bd)根滚动体列数分单列(图4212ab)双列(图4212c)三列式(图4212d)
    青岛港堆取料机采滚动轴承式旋转支承装置优点:结构紧凑装配维护简单密封润滑条件良轴间隙工作稳消击旋转阻力磨损寿命长轴承中央作通道便起重机总体布置

    4212 滚动轴承式示意图
    煤系统堆取料机旋转支承装置图4212c驱动堆取料机旋转部分满足安全正翻转稳制动停止等种求作旋转装置驱动电机外需传动装置旋转驱动元件制动载保护旋转行程限位装置等
    422 驱动装置
    旋转驱动装置结构形式堆取料通常采行星齿轮作旋转驱动元件旋转驱动装置面设针齿圈针齿圈堆取料固定部分相连电动机减速传动装置驱动行星齿轮转动时针齿圈啮合行星齿轮绕针齿圈作行星运动实现旋转运动行星齿轮针齿圈设计外啮合式啮合式堆取料般采双驱动外啮合式回转齿圈开式齿轮通常采工定期涂润滑脂实现润滑回转齿圈采动润滑防水防尘行星齿轮针齿圈外设防尘罩
    堆取料旋转驱动装置图4221堆取料旋转部分调速求较高般采调速性较直流调速交流变频调速卧式电动机4通极限力矩联轴节5直接驱动行星轮减速器6带动行星齿轮7绕针齿圈8旋转极限力矩联轴节预防旋转阻力矩急剧增加(例猛起制动臂架碰障碍物等)时电机传动装置旋转驱动元件甚臂架载损坏旋转机构受阻力矩超极限

    图4221 旋转驱动装置
    1测速电机 2联轴节 3制动器 4驱动电机 5极限力矩联轴节 6行星轮减速箱 7行星齿轮 8针齿圈
    力矩联轴节规定极限力矩两磨擦面间发生滑现象传递力矩加限制起安全保护作极限力矩螺母压紧弹簧调节种驱动装置采星形减速传动结构紧凑测速发电机1检测旋转电机转速实现闭环控制稳定转速
    4 3 臂架俯仰机构

    图43 臂架俯仰机构

    臂架俯仰机构基原理
    臂架俯仰机构调节堆料取料时臂架高度配合机构满足生产求斗轮堆取料机缺少部分基重机构工作性优劣直接影响堆取料机技术性堆取料机种型设备臂架重衡采移动重心式图(431)示移动重心衡原理利杠杆系统拉索臂架配重合成重心似水线移动应衡配重升降抵偿臂架重心降升
    臂架俯仰机构驱动装置形式概况
    1—涡流制动器 2—液力推杆制动器3—电机
    4—电磁制动器5—减速箱6—钢丝绳卷筒
    图432俯仰示意图
    臂架俯仰机构装旋转架部臂架俯仰机构驱动装置传动装置制动装置卷绕系统安全辅助装置等组成臂架俯仰机构采钢丝绳通滑轮组绕俯仰卷筒俯仰卷筒收放钢丝绳改变臂架幅度堆取料机驱动俯仰机构驱动形式图(432)出俯仰机构包括:电动机制动器减速器卷筒滑轮钢丝绳等组成电动机减速器驱动卷筒旋转钢丝绳绕卷筒卷筒中放出改变臂架幅度卷筒正反转通改变电动机转实现臂架俯仰角度制动器制动实现制动器通常采常闭式制动器电气线路电动机联锁煤系统堆取料机俯仰机构制动器采涡流制动器电磁制动器电动推杆制动器三种制动器般装设高速轴需制动力矩制动器重量轻尺寸集中驱动俯仰机构中制动器通常装中速低速轴采制动力矩尺寸较制动器制动力矩较时时高速轴需装设两制动器第二制动器装设减速器高速轴端制动器装设电动机尾部轴伸端需选双轴伸电动机钢丝绳仅起重机构中起吊货物操抓斗牵引车运行驱动起重机旋转部分旋转应遍工作机构起重机应广泛挠性构件
    起升机构(手拉葫芦)采种挠性构件—链条提升货物钢丝绳链条相优点:承载力承受较击重较轻工作破断前外面钢丝先断裂松散容易发现时更换成较低高速转动时工作稳躁声等缺点挠性链条需较直径滑轮卷筒增传动机构尺寸重量缺点通常影响钢丝绳起重机应
    4.4 斗轮机构
    441 斗轮机构驱动装置形式概况
    斗轮机构包括斗轮斗轮驱动装置作挖取物料斗轮驱动机构:电机减速器制动器液力联轴节铲斗等组成斗轮机构装臂架头部斗轮电动机通液力联轴节减速机驱动斗轮机构通斗轮旋转配合堆取料机行走俯仰逐层阶梯形方式分层取料
    斗轮驱动装置般布置斗轮两侧煤系堆取料机斗轮安装臂架前端部右侧铲斗底部敞开轮体部相通圆弧形导料板通调整丝杠固定臂架端部取料机构工作时通电机液力联轴节减速箱斗轮转动铲斗切入物料堆挖取物料物料弧形导料板转动卸料区卸料区没弧形导料板挡住物料物料重卸溜煤板落皮带通皮带运转输送物料
    铲斗斗轮斗轮卸料装置组成
    a) 铲斗
    铲斗直接挖取物料挖取物料运送卸料处通常情况斗轮体装置铲斗数目612铲斗容积20630d m3

    图441铲斗斗口形状图
    铲斗种类根途挖取物料较常口斗斜口斗带齿斗等斗口形状拱形梯形花瓣形等(图441)
    b) 斗轮
    斗轮斗轮体铲斗组成(图442)通常采斗轮直径218m根生产力直径斗轮结构型式分:格式斗轮格式斗轮半格式斗轮

    图442 斗轮
    (1)格式斗轮
    铲斗螺栓固定轮毂铲斗应卸料溜槽前格板溜板组成溜板倾斜安装铲斗卸物料溜板卸斗轮侧胶带输送机
    防止铲斗物料没卸料位置时卸料槽流出斗轮卸料侧装扇形档板斗轮旋转时档板动挡住已装进铲斗卸料溜槽物料
    格式斗轮斗(斗轮直径较时时相邻两斗)相应卸料槽物料滑移行程较短适宜挖掘中块度坚硬物料物料卸料槽滑动表面间摩擦力阻碍卸料格式斗轮卸料区间较斗轮转速必须取较低否物料卸出格式斗轮缺点斗轮工作表面较容易粘结物料清扫格子表面较困难格式斗轮适合挖掘粘性物料
    (2)格式斗轮
    格式斗轮结构铲斗轮毂等组成斗轮体中央固定前导板侧导板导板构成卸料槽斗轮工作时旋转中间卸料部分动中间部分卸料槽外周围焊斗轮宽度相圆通形挡板装满铲斗中物料开口部分流出转位置流出卸装
    工作时铲斗逐渐装满固定动圆筒形挡板9挡住物料外流铲斗转卸料槽处物料斗口流出落卸料槽溜槽胶带输送机漏斗里输送机运走
    格式斗轮中物料重力作脱离斗壁斗底物料粘附时铲斗中卸出需斗轮表面直接落入卸料装置卸料区间卸料角达130°
    格式斗轮优点斗速高格式斗轮15~12倍样尺寸重量斗轮生产力提高相倍数适挖掘粘性物料10年优先发展格式斗轮
    格式斗轮缺点卸料高度需斗轮装设结构复杂专卸料装置外格式斗轮铲斗装满时会物料铲斗压实妨碍卸料期出现半格式斗轮
    (3)半格式斗轮
    半格式斗轮铲斗轮毂构成中间格式斗轮相似中间转卸装置
    种结构轮毂高度增加铲斗螺栓固定轮毂铲斗挖取物料时物料装铲斗中装进环形框架构成空间里铲斗装载物料效容积增
    斗轮直径较斗轮堆取料机中采取半格式斗轮兼格式斗轮优点半格式斗轮铲斗卸料格式斗轮样卸料槽中卸料种结构某种程度结合格式斗轮优点——斗空间结构刚度较物料落高度格式斗轮优点——卸料区间提高斗轮速度种斗轮结构较先进种
    4.5 臂架皮带机
    臂架皮带机装船机堆取料机装车机堆料机重工作机构典型带式输送机系统带式输送机分:普通带式输送机钢丝绳芯输送机钢绳牵引带式输送机等带式输送机组成部件图451示

    图451 带式输送机简图
    1—金属架 2 —驱动滚筒 3—张紧装置 4—输送带 5—托辊 6—托辊 7—驱动装置 8—装载装置 9—卸载装置 10—清扫器
    输送带带式输送机牵引构件时承载构件整输送带支承托辊绕驱动滚筒张紧滚筒驱动滚筒输送带间摩擦进行传动
    带式输送机具优良性连续装载条件连续运输生产率较高世界出现型带式输送机系统中生产效率已达30000m3h输送带强度已达8000kgfcm高带速达10ms带速提高等生产效率带宽降牵引力降量节省电运输矿石煤粉末状物料包装成件物品工作程中噪音较结构简单带式输送机厂矿企业中获广泛应
    带式输送机水倾斜运输倾斜运输时爬坡力160~180通常铁路爬坡力1043~2017汽车爬坡力5043~6050输送机汽车火车爬坡力缩短运距减少基建工程量投资缩短施工时间倾斜运输时物料允许倾角
    β值见表451β角超值物料输送带间摩擦力够物料输送带产生滑动影响运输生产率倾斜运输时允许倾角取表51列值80
    表451带式输送机倾角值
    物料名称
    β[度]
    物料名称
    β[度]
    快煤
    18
    湿精矿
    20
    原煤
    20
    干精矿
    18
    谷物
    18
    筛分石灰石
    12
    025mm焦碳
    18
    干沙
    15
    03mm焦碳
    20
    湿沙
    23
    0350mm矿石
    16

    20
    0120mm矿石
    18
    未筛分煤快
    18
    060mm矿石
    20
    水泥
    20
    4080mm油母页岩
    18
    块状干粘土
    1518
    2040mm油母页岩
    20
    粉状干粘土
    22
    干松泥土
    20



    驱动装置
    驱动装置(称驱动站)般包括电机减速机液力耦合器机械联轴节制动器逆止器等组成长距离带式输送机(直线槽型带式输送机弯曲槽型带式输送机直线状带式输送机弯曲状带式输送机)般采分级驱动条带式输送机分布驱动装置驱动装置采电机驱动液压马达驱动液压马达驱动应越越广泛(障率低载力强安装空间)
    1电动机:
    鼠笼式电机起动时间较短电机传动机构间应装起动辅助设备液力联轴节滑差联轴节便形成滑差驱动滚筒达圆周速度全值时滑差值降低34型带式输送机系统中电动机减速器间联轴节作制动轮面安装制动时间调液力推干制动器效调整系统制动时间
    2减速机:
    需注意:减速机系统出现非正常击时易出现齿面点蚀断齿轴承损坏等问题驱动系统长时间震动超标易引起减速机整机损坏产生谐振驱动装置安装时必须引起高度重视减速机匹配电机机械联轴节精度求必须满足减速机骨架油封易损坏漏油需适时更换
    3液力耦合器:
    液力耦合器种联接装置图452部分功相联轴器特点:

    图452 液力耦合器简图

    a)装设电机减速机间电机轴减速机轴支承
    b)热易熔塞限制保护
    c)电机铭牌设计液力联轴节功率转速
    d)滑起动动控制起动时间张力
    e)额定负荷运转时低传递效率95
    f)液力耦合器克服起动引起击功率衡问题
    工作原理图4510基元件动轴动轴泵轮蜗轮外壳等
    4制动装置:
    5机械联轴节:
    6滚筒
    驱动滚筒传递动力部件改滚筒改变输送带运行方
    7轴
    输送机滚筒轴般通轴荷载条件允许轴轴承座间挠度12500设计
    8滚筒轴承轴承座
    a)轴承
    输送机系统动调心耐磨轴承轴承轴安装采胀式锁紧套胀紧安装便安装拆卸轴承锂基脂润滑必须具防水防尘密封
    b)轴承座
    轴承座球墨铸铁铸钢制造轴承座外壳开型基座油枪轴承座加油进行油脂润滑
    9托辊托辊支撑输送带输送带
    承载物料输送带稳定运行







    五斗轮堆取料机取料机构设计
    斗轮堆取料机取料机构称斗轮机构包括斗轮斗轮驱动装置作挖取物料
    51 堆取料机构执行机构
    斗轮执行机构轮体斗子斗轮轴轴承座组件圆弧挡板溜板导料槽组成斗轮机构装臂架头部斗轮电动机通液力联轴节减速机驱动斗轮机构通斗轮旋转配合堆取料机行走俯仰逐层阶梯形方式分层取料
    52 堆取料机构驱动部分
    斗轮驱动机构:电机减速器制动器液力联轴节限矩装置等组成
    521 电动机选择
    电动机选择包括类型结构形式额定电压额定转速额定功率选择选择程重考虑求济型
    (1)选择求:
    1分析工作载荷特性
    2分析身机械特性
    3动力机容量计算
    4进行济性计算
    5作业环境求
    (2)具体计算:
    1斗轮体质量做功计算:
    斗轮:V1 S·h π·r2·h 0532 m3
    m1 ρ·V1 785 × 103 kgcm3 × 0532 m3 418 × 103 kg
    铲斗:m2 35520 × 10 355 ×103 kg
    铲斗机座:V3 S·h1 S·h2 054 m3
    m3 ρ·V3 427 × 103 kg
    总质量M m1 + m2 + m3 12 × 103 kg
    W mgh P1 Wt
    知P1 815 KW
    2转动惯量GD2关系(G mg R转动半径)
    J mR2 2 G(D12 + D22)8g
    GD2转矩M转速n时间t关系
    n (375Mt) GD2 + n0
    中 n0 0 t 10 S
    P2 F·V F·r·w 74595 KW
    3切割做功消耗功率
    P3 FV 74595 KW
    联立式子出P P1 + P2 + P3 15754 KW


    图521 斗轮驱动传动简图
    P实 P ·n1·n2·n3·n4·n5·n6
    P实 2082 kw
    查电动机型号表选出电机型号Y355M14功率220kw步转速1500 rmin
    522 液力耦合器选择
    验证选限矩型液力耦合器
    限矩型液力偶合器特点:
    (1)限矩型液力偶合器够提高电机起动性降低起动电流缩短起动时间
    (2)限矩型液力偶合器具载保护功负荷载时保护电机会闷车烧毁
    (3)限矩型液力偶合器显著降低原动机装机容量充分利原动机扭矩起动惯量工作机
    (4)限矩型液力偶合器隔离扭振减少击振动效防止机械磨损延长设备寿命
    (5)限矩型液力偶合器结构简单机械磨损需特殊维护
    功率系数法选择:
    负载容量确定直接电机额定容量计算选择
    表521 限矩型液力耦合器传动功率规格表

    电机额定功率220 kw表521选出液力耦合器工作腔直径D 560 mm
    初选液力耦合器型号选出YOXⅡZ 560S型号限矩型液力耦合器
    带入面公式验证

    验证知符合
    YOXⅡZ 560S型号限矩型液力耦合器符合标准
    523减速器选择
    行星齿轮减速器原理:
    1动力中太阳轮输入外太阳轮输出行星架通刹车机构刹死
     2动力中太阳轮输入行星架输出外太阳轮刹死
     3动力行星架输入中太阳轮输出外太阳轮刹死
     4两股动力分两太阳轮输入合成行星架输出
    特点类型
      ●行星齿轮传动特点体积﹐承载力﹐工作稳﹔功率高速行星齿轮传动结构较复杂﹐求制造精度高
      ●行星齿轮传动中类型效率高﹐传动
      ●类型传动﹐效率较低﹐作减速器时﹐效率传动增减
    ●作增速器时产生锁
    已知电机转速1500 rmin斗轮转速7 rmin
    知传动I 15007 214286
    查表知选NGWS73型行星齿轮减速器





    六零部件三维造型实例
    利solidworks 2008软件料斗进行三维造型然斗轮体进行安装终完成斗轮体三维结构
    体步骤:
    首先进入solidworks 2008软件零件板块画出斗轮 图61示

    图61 斗轮
    建立新零件画出草图拉伸草图做出铲斗相应毛坯挖余部分做出料斗形状图62示

    图62 铲斗毛坯
    倒角
    添加安装联接板图63示

    图63 联接板建模
    孔挖铲斗边余毛坯倒角图64示

    图64 铲斗
    铲斗安装斗轮体图65示

    图65 斗轮体三维模型















    毕业设计结
    次毕业设计针斗轮堆取料机取料机构铲斗规格斗轮体驱动方案进行计算验证中涉铲斗容量计算电动机型号选取计算液力耦合器型号选取计算减速器种类型号选取计算等通计算结果提出电动机液力耦合器联轴器行星齿轮减速器限矩装置斗轮堆取料机传动方案斗轮堆取料机已长时间发展改进现科学水说斗轮堆取料机方面已趋完美阶段没做出什较特创新设计者改进说通斗轮堆取料机取料机构反求设计检验学四年学专业知识综合运力面问题难题处变力
    遗憾亲见识操作真实斗轮堆取料机真切知道斗轮堆取料机工作时候种详细状况真实感受斗轮堆取料机种优缺点















    致谢
    次毕业设计程中许帮助
    首先指导老师—美丽爱喻俊馨老师说:谢谢您感谢喻老师次毕业设计予悉心指导提供巨支持帮助利完成次报告重原更重感谢老师私帮解决许技术难题许细节失误次毕业设计做更加完善期间仅学许新知识开阔视野提高设计力
    次感谢帮助学解决少太明白设计难题时感谢学院提供良做毕业设计环境
    次感谢次毕业设计中帮助鞭策良师益友设计中引参考著名字者名字作者衷心谢谢







    参考文献
    [1] 包起帆张质文等起重机设计手册[M]北京:中国铁道出版社1997
    [2]成先机械设计手册(第四版第12345卷)[M]北京:化工工业出版社2006
    [3] 重型机械标准编写组重型机械标准(第1234卷)[M]北京中国标准出版社1998
    [4] 孙方徐清波堆取料机斗轮传动系统分析改进[J]煤矿机械1998(12)3939
    [5] JBt732894工程机械加油机技术条件[S]
    [6]JBT44994臂式堆取料机技术条件[S]
    [7]SD18386斗轮堆取料机技术条件[S]
    [8]张国号取料机斗轮驱动机构改造[J]港口装卸1998(05):1819
    [9]张绍廉悬臂式斗轮取料机结构形式分析[J]海电力1998(1):710
    [10]Prudum TMachine tools rediscover gravity[J]Industry week2004253(12)9396
    [11]邵国亮国飞等斗轮堆取料机化学工业出版社
    [12]杨桢程光蕴机械设计基础(第四版)[M]高等教育出版社:1999
    ………………………………………

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    文档贡献者

    王***朝

    贡献于2020-10-23

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