導(dǎo)語(yǔ)：斗式提升機(jī)創(chuàng)新與優(yōu)化設(shè)計(jì)一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1斗式提升機(jī)概況

1.1斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)分析。由于我國(guó)特殊的國(guó)情，垂直式的斗式提升機(jī)占據(jù)了絕對(duì)多數(shù)。在這其中應(yīng)用最廣的有三種類(lèi)型：TD型帶式、TH型環(huán)鏈?zhǔn)胶兔笮桶彐準(zhǔn)健６肥教嵘龣C(jī)的分類(lèi)方式很多，不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)就有不同的劃分方式。根據(jù)按料斗型式不同來(lái)劃分，可分為淺斗式、深斗式、有導(dǎo)向邊斗式。按卸載特性分為離心式、離心-重力式、重力式。離心式卸料主要是帶式的，適用于運(yùn)送流散性好的粉狀、顆粒狀和小塊狀物料。重力式卸料使用帶擋邊的料斗運(yùn)送塊狀的、沉重的物料[9]。斗式提升機(jī)是專(zhuān)門(mén)用于連續(xù)垂直輸送散料的設(shè)備，由于其具有占地面積小、提升高度高且輸送量大等特點(diǎn)，因而在飼料和糧食等加工廠中廣泛使用[1]。本文對(duì)于改進(jìn)后的斗式提升機(jī)利用SolidWorks進(jìn)行了三維建模，如圖1和圖2所示。斗式提升機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)裝置1、牽引部件2、料斗3、殼體4、底輪5、張緊裝置6、拋料口7等部分組成。其中,張緊裝置、料斗、機(jī)殼是關(guān)鍵的設(shè)計(jì)部件。1.2工作過(guò)程分析。斗式提升機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工作原理是：物料由提升機(jī)底部裝載入料斗，與提升鏈或帶一同運(yùn)轉(zhuǎn)到頂部，越過(guò)頭輪后向下翻轉(zhuǎn)，料斗將其中的物料拋出到相應(yīng)的接收裝置內(nèi)[1]。斗式提升機(jī)的工作程序可以簡(jiǎn)化為三部分：裝料過(guò)程、提升過(guò)程和卸料過(guò)程。斗式提升機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間并且接觸下部的糧食后，其帶上的畚斗在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)順勢(shì)挖取部分糧食，然后垂直提升，當(dāng)達(dá)到機(jī)頭部分時(shí)候，又隨著帶的轉(zhuǎn)動(dòng)而將糧食拋灑出去，由輸送機(jī)輸送至目的地。在輸送過(guò)程中還伴隨著回流現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而降低輸送效率和磨損機(jī)殼畚斗并影響其壽命，在實(shí)際過(guò)程中應(yīng)該盡力減小并克服該現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)此，必須對(duì)料斗的卸料過(guò)程進(jìn)行探索研究，通過(guò)分析模擬，并且做出了相對(duì)應(yīng)的機(jī)殼形狀，以確定畚斗型號(hào)、頭部罩殼的尺寸，其目的是減少提升機(jī)在工作中的物資流失，減少運(yùn)輸時(shí)間，提高運(yùn)輸效率。

2斗式提升機(jī)畚斗的設(shè)計(jì)

畚斗是斗式機(jī)的承載構(gòu)件，材料有鋼制和塑料,其各有優(yōu)缺點(diǎn)。由于現(xiàn)在塑料畚斗質(zhì)量越來(lái)越好，同時(shí)也為了減少重量，故本次設(shè)計(jì)材料選用塑料畚斗。塑料斗時(shí)用尼龍或聚丙烯經(jīng)模壓成型，其特點(diǎn)是重量輕、耐磨、與機(jī)殼碰撞時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花。離散元素法（DEM）是用于在粒子級(jí)對(duì)粒狀流進(jìn)行建模的數(shù)值工具。它作為一種優(yōu)化工具顯示出巨大的潛力，適用于各種處理顆粒物料的行業(yè)。對(duì)于不同形狀的畚斗承載相同的物料，用粒子分析軟件進(jìn)行了模擬拋灑物料的情況。下表是利用EDEM軟件對(duì)三種不同畚斗形狀及不同速度進(jìn)行散粒體分析，如表1所示。有三種形狀不同的畚斗。形狀1是深斗型，其拋灑物料不太理想，有三分之一的物料未能拋灑出去。形狀3的物料拋灑路徑過(guò)大，從而繪制機(jī)頭的形狀尺寸偏大。形狀2的畚斗效果最佳，可通過(guò)表二分析拋料情況。

3斗式提升機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

3.1機(jī)殼的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。針對(duì)機(jī)殼在運(yùn)輸過(guò)程中易磨損的現(xiàn)象，斗式提升本次機(jī)殼創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種新型機(jī)殼，可減少機(jī)殼受到糧食在運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)的影響，從而延長(zhǎng)使用壽命。機(jī)筒常用1～2mm厚的鋼板制成，考慮到此次設(shè)計(jì)是中高產(chǎn)量高效率卸凈糧食，故機(jī)殼厚度選擇3mm。機(jī)筒的四條棱角上配以角鋼，增強(qiáng)其剛度。為了使其機(jī)殼便于安裝也易于修理，所以采用一段一段的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組裝而成，每節(jié)長(zhǎng)度是2～2.5m，每節(jié)的兩段焊有角鋼。為了保證機(jī)筒的密封性能，每段機(jī)殼連接是要采用墊片，再使用螺栓將其固定。為了加強(qiáng)機(jī)殼的強(qiáng)度并考慮到減輕整體的重量，本次設(shè)計(jì)在機(jī)殼外圍加入了交叉桁條，同時(shí)也可以增強(qiáng)其剛度，如圖3所示。同時(shí)，在機(jī)殼的外面設(shè)置了觀察窗和檢修門(mén)，便于工作人員時(shí)刻觀察物料的承載提升輸送情況。觀察窗設(shè)置在距離地面1.5m高度的位置，便于觀察。同時(shí)設(shè)置的檢修門(mén)也在距離地面1～2m左右的高度，檢修門(mén)寬度達(dá)1.4m，便于工作人員更換畚斗和進(jìn)行檢修，如圖4所示。3.2頭輪和底輪的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。一般情況下，斗式提升機(jī)的頭輪和底輪都用鑄鐵或鑄鋼制成，個(gè)別情況下尺寸較大時(shí)候也用鋼板焊接而成。由于本次設(shè)計(jì)的提升機(jī)產(chǎn)量達(dá)到中高產(chǎn)量需求，故設(shè)計(jì)的頭輪尺寸也比一般的大。在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)和前人設(shè)計(jì)之后，決定將底輪制成鼠籠狀，可以防止帶和底輪間夾雜物料，從而防止可能出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，如圖5所示。為了防止帶的跑偏，頭輪與底輪的形狀可以制作成鼓型，一般突起高度為2～4mm。頭輪和底輪的寬度應(yīng)該比帶子寬20～50mm。因?yàn)橐话闱闆r下斗提機(jī)的頭輪是驅(qū)動(dòng)輪，在其頭輪的圓周上面專(zhuān)門(mén)覆蓋一層橡膠材料的作用很大，不僅僅可以防止打滑，而且也增加了頭輪的摩擦系數(shù)和耐損耗能力。3.3張緊裝置的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的張緊裝置通常是通過(guò)調(diào)節(jié)底輪，通過(guò)改變它的上下位置來(lái)張緊皮帶。這種張緊裝置改變了底輪的位置，使得挖料系數(shù)會(huì)發(fā)生改變，也改變了畚斗每次在挖取糧食的角度，故難以保證其承載能力達(dá)到最佳效果。本次設(shè)計(jì)的張緊裝置是通過(guò)改變部分機(jī)殼的伸縮來(lái)改變張緊的長(zhǎng)度，由伸縮桿改變從而改變張緊力的大小。這種張緊方案在張緊過(guò)程中不會(huì)使底部盛料畚斗距離糧食的高度及角度發(fā)生變化，故更為有效，如圖6所示。

4結(jié)論

通過(guò)對(duì)畚斗的研究和粒子拋灑仿真，從而確定了最佳形狀的畚斗，優(yōu)化了頭輪罩殼的結(jié)構(gòu)尺寸，糧食回流現(xiàn)象基本消失，從而提高了運(yùn)輸效率。同時(shí)又針對(duì)斗式提升機(jī)部分關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使得斗式提升機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，并延長(zhǎng)了使用壽命，從而可帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。

作者:馬芳 武慧