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斗式提升機的設計與應用

點擊數:17時間:2015-10-22 11:02:36 來源:百盛機械

摘要:斗式提升機的優點是:橫截面上的外形尺寸較小,輸送系統布置緊湊,提升高度大,密封性良好等,一般情況下采用直立式提升。

斗式提升機(以下簡稱斗提機)用于垂直或傾斜輸送粉狀、顆粒及小塊物料,主要應用于化工、礦山、蓄電池等行業。斗提機的優點是:橫截面上的外形尺寸較小,輸送系統布置緊湊,提升高度大,密封性良好等,一般情況下采用直立式提升。

1 斗提機的分類和設計原理

1.1 斗提機的分類

斗式提升機一般按以下分類:

(1)按安裝方式分為垂直式、傾斜式;

(2)按卸載特性分為離心式、離心—重力式、重力式;

(3)按裝載特性分為掏取式、流入式;

(4)按料斗形式分為深斗式、淺斗式等。

1.2 裝載和卸載方法

斗式提升機的裝載和卸載方法,在其設計中尤為重要,其選型直接影響提升機的使用性能和可靠性。

QQ圖片20151022110648.png

1.2.1 裝載型式

(1)掏取式———由料斗在物料中掏取裝載(圖1)。"掏取式"主要用于運輸粉末、粒狀、小塊狀的無磨琢性或半磨琢性的散狀物料。當掏取這些物料時,不會產生很大的阻力,在掏取物料時,料斗可以有較高的運動速度,約0.8~2m/s。

(2)流入式———物料直接流入料斗內(圖2)。它用于運輸大塊和磨琢性大的物料,"流入式"其料斗是密接布置,以防止物料在料斗之間撒落,料斗運動速度不得超過1m/s。

1.2.2 卸載型式

(1)離心式(圖3);

(2)離心—重力式(圖4);

(3)重力式(圖5)。

QQ圖片20151022110636.png

QQ圖片20151022110601.png

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1.3 斗提機的受力分析

當料斗由直線提升運動變為圓周運動———料斗剛上驅動卷筒后,料斗內物料的任一質點同時受到重力G和離心力F的作用。

G=mg;

F=mω2r=mν2/r。

式中,

m———物料的質量(kg);

g———重力加速度(m/s2);

ω、ν———料斗內物料重心的運動速度(rad/s,m/s);

這兩個力的合力,其大小和方向都隨著料斗的回轉進程而改變。但是,如果將合力的向量延伸,與卷筒中心線相交———則不管料斗在任何一個位置上,合力的向量與垂直線交于同一點P,這個點就是通常說的極點,極點到回轉軸心的距離h為極距。因為h/r=G/F=mg/(mν2/r)

ν=πrn/30,

故h=gr23022r2n2=895/n2(m)

可見,卷筒轉速一定時,極距h也就確定。隨著轉速n增大時,h即減小,此時離心力增大;反之,當n減小時,h值增大,而離心力減小。根據不同的h值,將得到不同的卸載方法。

設卷筒外圓周半徑r2,斗外緣半徑為r1

當h<r2時,即極點位于卷筒圓周時,離心力的值要遠遠大于重力值,而料斗內的物料均將沿著斗的外壁運動,因此物料作離心式卸料(圖3)。此方式用于卸載易流動的粉末狀、粒狀、小塊狀物料,料斗運動速度較高,通常取1~2m/s,要保持順利的卸載,必須正確選擇滾筒(或鏈輪)的轉速和直徑,以及卸料口的位置。

當r2<h>r1時,料斗作離心重力式卸載(圖4),此時部分物料將沿料斗的外壁運動,另外一部分物料將沿料斗的內壁運動,此方式用于卸載流動性不良的粉狀物料及含水物料,料斗運動速度在0.6~0.8m/s范圍內,常用鏈條作牽引構件。在頂部卸料處,下降分支須向內偏斜,以免自由落下的物料打在前一斗的底部,從而不能正確卸載。

當h>r1時,即極點處于料斗外緣的圓周外時,重力將比離心力大,而料斗作重力式卸載(圖5),物料將沿斗的內壁運動,此方式用于卸載塊狀、半磨琢性或大磨琢性的物料,料斗速度在0.4~0.8m/s范圍內,料斗的設計必須帶有擋邊(導向槽)料斗。

2 斗式提升機在蓄電池行業中的應用

斗提機在蓄電池行業,應用于鉛粉和鉛粒的垂直輸送。鉛粉為細小粉沫狀,流動性差,有時稍帶水分,所以鉛粉提升機采用"掏取式"(圖1)進料裝載。基于物料的特性,其卸載方式為離心—重力式(圖4),提升機料斗采用淺斗式間隔布置,料斗運行速度理論值在0.7~1m/s范圍內,這樣有助于物料的卸載。

由于物料大小及含水量等因素影響,提升機的合適轉速,需要在實際使用中不斷的摸索和改變,最終得到一個適合此物料的速度,使提升機能長時間的不間斷工作,不漏料、不堵料。鉛粒為固定大小的光滑圓柱體,所以鉛粒提升機采用"流入式"進料裝載(圖2),料斗采用深斗帶斜導料板型,密接布置,料斗側邊與槽壁距離小于物料最小尺寸,防止物料漏下撒落,物料作重力式卸料(圖5),運行速度在0.7~0.8m/s范圍內使用。依照此種設計,斗式提升機在以上物料特性下的實際使用中取得了很好的效果。

3 結束語

綜上所述,非標提升機的設計,以上述理論為基礎,結合實際物料特性和使用工況要求,才能設計出合理的可靠性高的提升機。

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