板鏈斗式提升機改型及結構優化

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(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

板鏈斗式提升機改型及結構優化

劉少偉,李曉光，邵君

(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

介紹了板鏈斗式提升機的結構和性能特點，并對石灰工序中該設備存在的問題進行了客觀分析，針對其運載能力不足的問題，提出了改型方案，進行了設計計算，同時對其相關部件進行了結構優化，更加符合現場實際，通過設備改型和結構優化，運載能力明顯提高，運行工況更加平穩。

石灰工序；斗式提升機；唇形密封；碳化鎢鍍層

斗式提升機是一種固接在牽引件上的一系列料斗，在垂直方向內或在很大傾斜角時輸送粉狀、顆粒狀及塊狀物料的輸送機，廣泛用于建材、化工、糧食、冶金、煤炭、電力等行業，用來垂直提升各種散裝物[1]，我公司石灰工序9#石灰窯使用板鏈斗式提升機輸運生石灰，檢修維護頻繁，經過與同時期投入使用的類似設備對比和現場勘查分析，根本原因在于設計功率不能有效滿足生產工況所致，因此設備需要改型，利用現場相關設施，需要合理地確定其主要參數，正確地選擇料斗形狀和尺寸、運動速度等。

1 板鏈斗式提升機存在問題

板鏈斗式提升機是利用套筒滾子鏈作為牽引構件的垂直運輸設施，具有驅動功率小、使用壽命長、維護方便、運行可靠性高、提升能力大等諸多優點[2]，主要由驅動頭輪、從動尾輪、殼體、牽引鏈條、料斗、驅動裝置、止逆裝置等組成，我車間使用的斗提機規格為：TBM450×13(左)，是中速型板鏈式提升機，驅動功率P=5.5 kW，線速度v=0.3 m/s，運載能力為Q=40 t/h，提升高度H=19.2 m，料斗容積規格B=450 mm，容積V=40 L，配套牽引鏈條為M160×150T，運行過程中主要存在以下問題：

1)料斗容量滿負荷，結構變形嚴重，運灰能力不均衡化程度較高，同時與殼體接觸碰撞摩擦，導致設備故障概率較高，需定期更換；

2)牽引鏈條部分內外鏈板拉伸變形開裂嚴重，設備存有較大安全隱患；

3)牽引鏈條鏈板銷軸磨損嚴重，平均每次維護需更換100根，工作量大；

4)頭輪傳動軸局部磨損量較大。

通過對現場同時期的類似設備提升高度、驅動功率、運載能力進行了比對后，發現在運載能力、牽引構件承重近似的情況下，提升高度的比例大于驅動功率的比例且提升速度小于同類設備，因此驅動功率不足、提升速度有限是造成設備檢修維護的根本原因，設備亟需改型。

2 設備改型設計計算

為充分利用現場設施，設備改型基于以下兩點：設備原有零部件修舊再使用；增大驅動功率、提升速度，提高設備負載能力。

為統一設備結構形式，方便備件管理與減少閑置資金，參考工序中同類設備，結合相關文獻[3,4]，可以進行斗提機改型設計。

由以上初步確定的參數可以逆向計算其他設備參數，需要電機選型、料斗數量、牽引鏈條數量、傳動鏈條選型、減速機輸出鏈輪選型、頭輪輸入鏈輪選型等。

2.1 電機選型

斗提機提升功率計算:

P=(P0+Ps+Pt)·K

式中：P0——斗提機軸功率，kW；Ps——挖取功率，kW，流入式喂料取0；Pt——空載功率，依據料斗寬度取3 kW。K——功率系數，取1.1～1.2。

軸功率P0參照以下公式計算：

式中:Q——能力，t/h；c——軸距，m；g——重力加速度，m/s2。

經過理論計算可知，斗提機提升功率P=5.61～6.12 kW，因此電機功率取7.5 kW即可，根據電動機特性，選用Y132M-4電機，轉速n=1 440 r/min。

2.2 牽引鏈條數量

2.3 料斗數量

2.4 傳動鏈輪、鏈條選型

2.5 頭輪參數

由電機轉速n、總減速比i、提升速度v、傳動鏈條節距P可以計算出頭輪齒數Z=60i·v1/1 440P=24.12，取整Z=24。

3 設備結構改型

此次改型設計中，對板鏈式斗提機局部結構進行了優化，牽引鏈條選用了加厚型，銷軸材質更換為316L不銹鋼，耐磨性、抗疲勞斷裂均可提高；頭輪、鏈輪均采用組合式結構，輪體、輪緣用高強度螺栓聯接而成，在輪齒磨損到一定程度后，可方便拆換輪緣，節省材料與檢修時間；頭輪、尾輪總成中軸承密封采用了雙唇型油封，既能防塵，又可封存潤滑脂；料斗背板表面堆焊2 mm碳化鎢，耐沖擊性、耐磨性更好，導向邊背面貼316L扁鋼補強；頭輪、尾輪轉軸與殼體相對轉動部分毛氈密封改為填料盒密封，使用盤根和油封組合密封，密封效果更好，有效防止灰粉外泄，同時盤根易于更換。

4 總 結

根據選定的設備部件相關參數，并對相關部件材質、結構進行了優化，使之更加符合現場工況，延長設備部件使用壽命，減少設備故障，在一定程度上減輕了檢修工作量，穩定生產，創造了經濟效益。

[1] 許祤鳴.斗提機的選型及主要參數確定[J]. 上海應用技術學院學報,2004,4(3): 201-202

[2] 孫守玉,劉善學. 垂直斗式提升機的選型[J]. 磷肥與復肥,2006,21(4): 68-69

[3] 梁庚煌.運輸機械手冊[M]. 北京:化學工業出版社,1983

[4] 王鷹.連續運輸機械手冊[M]. 北京:中國鐵道出版社,2001

TQ051.23

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1005-8370(2017)05-31-02

2017-02-21

劉少偉(1988—)，男，就職于唐山三友化工股份公司純堿分公司石灰車間，目前主要從事純堿設備方面工作。