板链斗式提升机改型及结构优化

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(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

板链斗式提升机改型及结构优化

刘少伟,李晓光，邵君

(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

介绍了板链斗式提升机的结构和性能特点，并对石灰工序中该设备存在的问题进行了客观分析，针对其运载能力不足的问题，提出了改型方案，进行了设计计算，同时对其相关部件进行了结构优化，更加符合现场实际，通过设备改型和结构优化，运载能力明显提高，运行工况更加平稳。

石灰工序；斗式提升机；唇形密封；碳化钨镀层

斗式提升机是一种固接在牵引件上的一系列料斗，在垂直方向内或在很大倾斜角时输送粉状、颗粒状及块状物料的输送机，广泛用于建材、化工、粮食、冶金、煤炭、电力等行业，用来垂直提升各种散装物[1]，我公司石灰工序9#石灰窑使用板链斗式提升机输运生石灰，检修维护频繁，经过与同时期投入使用的类似设备对比和现场勘查分析，根本原因在于设计功率不能有效满足生产工况所致，因此设备需要改型，利用现场相关设施，需要合理地确定其主要参数，正确地选择料斗形状和尺寸、运动速度等。

1 板链斗式提升机存在问题

板链斗式提升机是利用套筒滚子链作为牵引构件的垂直运输设施，具有驱动功率小、使用寿命长、维护方便、运行可靠性高、提升能力大等诸多优点[2]，主要由驱动头轮、从动尾轮、壳体、牵引链条、料斗、驱动装置、止逆装置等组成，我车间使用的斗提机规格为：TBM450×13(左)，是中速型板链式提升机，驱动功率P=5.5 kW，线速度v=0.3 m/s，运载能力为Q=40 t/h，提升高度H=19.2 m，料斗容积规格B=450 mm，容积V=40 L，配套牵引链条为M160×150T，运行过程中主要存在以下问题：

1)料斗容量满负荷，结构变形严重，运灰能力不均衡化程度较高，同时与壳体接触碰撞摩擦，导致设备故障概率较高，需定期更换；

2)牵引链条部分内外链板拉伸变形开裂严重，设备存有较大安全隐患；

3)牵引链条链板销轴磨损严重，平均每次维护需更换100根，工作量大；

4)头轮传动轴局部磨损量较大。

通过对现场同时期的类似设备提升高度、驱动功率、运载能力进行了比对后，发现在运载能力、牵引构件承重近似的情况下，提升高度的比例大于驱动功率的比例且提升速度小于同类设备，因此驱动功率不足、提升速度有限是造成设备检修维护的根本原因，设备亟需改型。

2 设备改型设计计算

为充分利用现场设施，设备改型基于以下两点：设备原有零部件修旧再使用；增大驱动功率、提升速度，提高设备负载能力。

为统一设备结构形式，方便备件管理与减少闲置资金，参考工序中同类设备，结合相关文献[3,4]，可以进行斗提机改型设计。

由以上初步确定的参数可以逆向计算其他设备参数，需要电机选型、料斗数量、牵引链条数量、传动链条选型、减速机输出链轮选型、头轮输入链轮选型等。

2.1 电机选型

斗提机提升功率计算:

P=(P0+Ps+Pt)·K

式中：P0——斗提机轴功率，kW；Ps——挖取功率，kW，流入式喂料取0；Pt——空载功率，依据料斗宽度取3 kW。K——功率系数，取1.1～1.2。

轴功率P0参照以下公式计算：

式中:Q——能力，t/h；c——轴距，m；g——重力加速度，m/s2。

经过理论计算可知，斗提机提升功率P=5.61～6.12 kW，因此电机功率取7.5 kW即可，根据电动机特性，选用Y132M-4电机，转速n=1 440 r/min。

2.2 牵引链条数量

2.3 料斗数量

2.4 传动链轮、链条选型

2.5 头轮参数

由电机转速n、总减速比i、提升速度v、传动链条节距P可以计算出头轮齿数Z=60i·v1/1 440P=24.12，取整Z=24。

3 设备结构改型

此次改型设计中，对板链式斗提机局部结构进行了优化，牵引链条选用了加厚型，销轴材质更换为316L不锈钢，耐磨性、抗疲劳断裂均可提高；头轮、链轮均采用组合式结构，轮体、轮缘用高强度螺栓联接而成，在轮齿磨损到一定程度后，可方便拆换轮缘，节省材料与检修时间；头轮、尾轮总成中轴承密封采用了双唇型油封，既能防尘，又可封存润滑脂；料斗背板表面堆焊2 mm碳化钨，耐冲击性、耐磨性更好，导向边背面贴316L扁钢补强；头轮、尾轮转轴与壳体相对转动部分毛毡密封改为填料盒密封，使用盘根和油封组合密封，密封效果更好，有效防止灰粉外泄，同时盘根易于更换。

4 总 结

根据选定的设备部件相关参数，并对相关部件材质、结构进行了优化，使之更加符合现场工况，延长设备部件使用寿命，减少设备故障，在一定程度上减轻了检修工作量，稳定生产，创造了经济效益。

[1] 许祤鸣.斗提机的选型及主要参数确定[J]. 上海应用技术学院学报,2004,4(3): 201-202

[2] 孙守玉,刘善学. 垂直斗式提升机的选型[J]. 磷肥与复肥,2006,21(4): 68-69

[3] 梁庚煌.运输机械手册[M]. 北京:化学工业出版社,1983

[4] 王鹰.连续运输机械手册[M]. 北京:中国铁道出版社,2001

TQ051.23

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1005-8370(2017)05-31-02

2017-02-21

刘少伟(1988—)，男，就职于唐山三友化工股份公司纯碱分公司石灰车间，目前主要从事纯碱设备方面工作。