Q378吊鉤式拋丸機設(shè)計

1、1 前言1.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀研究世界上第一臺吊鉤式拋丸機設(shè)備誕生于100年前，開始是在各種金屬或非金屬表面去除雜質(zhì)、氧化皮，增加粗糙度等方面得到應(yīng)用。吊鉤式拋丸機處理是一種在歐美發(fā)達國家已經(jīng)開始應(yīng)用的吊鉤式拋丸機表面處理方法。經(jīng)過百年的發(fā)展，吊鉤式拋丸機處理工藝以及設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒欤鋺?yīng)用領(lǐng)域迅速擴展到混凝土表面涂裝處理和船舶甲板金屬表面處理上，并且直接引導(dǎo)了該行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制訂和行業(yè)施工方法的規(guī)范。中國在此方面的應(yīng)用卻依舊是很少，只有在少數(shù)項目中使用了吊鉤式拋丸機處理工藝。歐美國家自20世紀70年代以來在混凝土橋面鋪裝中廣泛使用防水層，大大減少了混凝土橋梁因為滲水的原因而造成的損壞，延長橋梁的使

2、用壽命。但隨著交通量的增加，同時出現(xiàn)了防水層和面層以及橋面黏結(jié)強度不足而產(chǎn)生推移的病害。在我國，混凝土橋梁也經(jīng)常發(fā)生類似病害，以及由于滲水甚至造成的混凝土疏松、脫落，鋼筋銹蝕。造成以上病害的原因之一是因為混凝土面層的吊鉤式拋丸機處理沒有能夠完全去除表面殘留物質(zhì)，沒有保留一定的粗糙表面來保證防水層和橋面底層的黏結(jié)強度。中國在此方面的應(yīng)用卻依舊是很少，只有在少數(shù)項目中使用了吊鉤式拋丸機處理工藝，而在高速公路、市政道路及混凝土橋梁防水涂裝方面，還幾乎是一個空白。現(xiàn)階段，拋丸清理技術(shù)向著節(jié)能.環(huán)保.高效.安全.經(jīng)濟的方向發(fā)展，相繼出現(xiàn)了形式多樣的清理機，在技術(shù)發(fā)展趨勢上主要結(jié)合新技術(shù)并與計算機技術(shù)結(jié)合

3、，從而實現(xiàn)拋丸機的智能化.電子化。1.2 吊鉤式拋丸機原理吊鉤式拋丸機是指通過機械的方法把丸料以很高的速度和一定的角度拋射到工作表面上，讓丸料沖擊工作表面，然后在機器內(nèi)部通過配套的吸塵器的氣流清洗，將丸料和清理下來的雜質(zhì)分別回收,并且使丸料可以再次利用的技術(shù)。吊鉤式拋丸機機配有除塵器，可做到無塵、無污染施工，既提高效率，又保護環(huán)境。吊鉤式拋丸機機按其行走形式可分為三種：手推式、車載式和自行式。吊鉤式拋丸機機操作時通過控制和選擇丸料的顆粒大小、形狀，以及調(diào)整和設(shè)定機器的行走速度，控制丸料的拋射流量，得到不同的拋射強度，獲得不同的表面處理效果。 吊鉤式拋丸機處理工藝和吊鉤式拋丸機處理設(shè)備根據(jù)需要處

4、理的表面的不同，通過三個參數(shù)來控制處理后的表面狀況的。選擇丸料的大小和形狀；設(shè)備的行走速度；丸料的流量大小。以上三個參數(shù)互相配合，可以得到不同的處理效果，確保吊鉤式拋丸機處理后表面的理想粗糙度 1.3 吊鉤式拋丸機主要組成及功能 設(shè)備的結(jié)構(gòu)由清理室、大門、軌道、吊鉤、提升系統(tǒng)、供丸系統(tǒng)、螺旋輸送系統(tǒng)、風(fēng)選分離和旋風(fēng)分離系統(tǒng)、拋丸系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等組成。其主要組成部份分別敘述如下：（1）清理室 清理室是整套設(shè)備的主要工作區(qū)域，采用電焊焊接結(jié)構(gòu)。為了使拋丸器拋射出的鋼丸能有效的拋射到被清理工件的表面上，設(shè)計時對安裝拋丸器的一側(cè)，壁板專門作了傾斜角度的處理；在室內(nèi)凡是拋丸器所拋射出的鋼丸對其

5、接觸的部位，專門設(shè)置有特種材料制成的護板保護，其它部位有橡膠保護，以保護室壁不被鋼丸破壞。（2）大門 大門兩扇外開，增加室內(nèi)清理容積，為安全起見，大門上方安裝一限位開關(guān)，必須待大門關(guān)閉后，方能啟動拋丸器。（3）軌道與吊鉤本機選用結(jié)構(gòu)緊湊的吊鉤，既能實現(xiàn)工件進出清理室，又能保證工件在室內(nèi)360度旋轉(zhuǎn)既正轉(zhuǎn)也可反轉(zhuǎn)，使工件各個角度均能清理干凈。（4）提升機本機采用平皮帶傳動的斗式提升機，其落料形式采用離心重力式落丸，當(dāng)鋼丸束揚起時，鋼丸與灰塵在風(fēng)機的作用下迅速分離，灰塵被風(fēng)機吸走，鋼丸則在離心力的作用下，利用自身的重量進入溜管。（5）分離器本機采用了流幕式風(fēng)選分離和旋風(fēng)分離兩種結(jié)構(gòu)，當(dāng)鋼丸從提升機

6、的溜管進入流幕式風(fēng)選分離后，經(jīng)螺旋將鋼丸輸送成一條帶狀，散落在下面的兩級流幕板上，在通過了兩次流幕板的碰撞后自由掉落在下面的儲料罐里，與此同時，在經(jīng)過了以上的流動，使提升機輸送來的丸砂混合物形成了一個厚度約20mm的丸砂幕，在風(fēng)選分離區(qū)域內(nèi)，在風(fēng)機作用下所產(chǎn)生的水平氣流，不斷的穿過丸砂幕，迫使鋼丸與灰塵以及產(chǎn)品上被擊落下來的氧化物迅速分離，由于鋼丸與灰塵以及產(chǎn)品上被擊落下來的氧化物的比重之差別，氣流穿過丸砂幕后，比重大的鋼丸偏離很小的距離.就掉落在下面的儲料罐里。當(dāng)鋼丸自由掉落在下面的儲料罐里的同時，比重小的灰塵以及產(chǎn)品上被擊落下來的氧化物和擊碎后的微小金屬顆粒，則迅速被氣流帶走進入旋風(fēng)分離器

7、中再次分離，迫使產(chǎn)品上被擊落下來的粗大氧化物顆粒、粉塵中的粗大顆粒、擊碎后的微小金屬顆粒，沉降在旋風(fēng)分離器底部，由底部的排放孔作為廢料從廢料管排出機外，其它細微顆粒則繼續(xù)沿著通風(fēng)管道進入除塵器。（6）螺旋輸送機它是由電動機帶動齒輪減速機驅(qū)動螺旋節(jié)，將清理室落下的鋼丸及其它混合物輸送到提升機底部，為了防止較大雜物進入螺旋輸送機和提升機，在清理室底部設(shè)置有篩網(wǎng)孔板。（7）拋丸器拋丸器主要由進丸管、葉輪、葉片、分丸輪、定向套、連動盤、軸承座、主軸、電動機、護罩、防護板等主要零部件組成。分丸輪固定在主軸上與葉片一起旋轉(zhuǎn)，定向套則固定在拋丸器的機體上。轉(zhuǎn)動定向套，可改變鋼丸的拋出方向，定向套窗口的角度大

8、小，決定彈丸的徑向散射角度，一般為60 葉輪軸上設(shè)置安裝有單列向心滾動軸承，軸承座由防振橡膠支承，這樣可減輕葉輪的不平衡而引起的振動，從而提高了軸承的使用壽命。 （8）除塵系統(tǒng) 除塵系統(tǒng)由布袋、振動布袋機構(gòu)、機體、集塵斗車、回風(fēng)管、除塵風(fēng)機等組成。 1)、機體冷軋鋼板制作而成，內(nèi)外表面噴塑。 2)、除塵布袋 3)、布袋振動機構(gòu)。 4)、風(fēng)機 一.拋丸機工作原理及流程 吊鉤式拋丸清理機對工件表面進行清除銹層、氧化皮，強化和光整處理等。本機采用吊鉤吊掛運載方式，在拋丸清理室中，工件通過吊具的帶動，邊旋轉(zhuǎn)邊接受布置在側(cè)面上、下部的拋丸器的拋射清理，可根據(jù)工件的大小來設(shè)定一鉤吊掛工件的數(shù)量，生產(chǎn)效率較

9、高。 拋丸機加工處理流程：首先將工件通過吊具吊掛在吊鉤上，吊鉤沿軌道運行帶工2件進入拋丸清理室內(nèi)，吊具帶動工件旋轉(zhuǎn)，同時接受側(cè)面拋丸器對工件進行的拋丸清理。拋丸器里高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將鋼丸均勻地拋到工件表面，除去銹層、氧化皮。拋射后的彈丸，經(jīng)過螺旋輸送機送到提升機中，通過風(fēng)選分離器后，分離器將彈丸中的粉塵及微小粒雜物分離出去。干凈的彈丸分別送至拋丸器中，經(jīng)過拋丸器加速后拋射到工件表面上。吊鉤式拋丸機操作流程1、吊鉤在室外裝好工件；2、吊鉤開入室內(nèi)后，運行停止；3、大門關(guān)閉，吊鉤自轉(zhuǎn)開始；4、除塵系統(tǒng)開啟；5、拋丸器開啟；6、供料系統(tǒng)開啟；7、提升機和風(fēng)選螺旋開啟；8、螺旋輸送機開啟；9、清理完畢；

10、10、供料系統(tǒng)停止；11、拋丸器停止；12、吊鉤自轉(zhuǎn)停止；13、螺旋輸送機停止；14、提升機停止；15、大門打開，吊鉤開出室外卸件；16、除塵系統(tǒng)停止二拋丸機基本參數(shù) 主要部件的數(shù)據(jù)參數(shù)如下：本型清理機適合于鑄造、建筑、化工、電機、機床等行業(yè)的中、小型鑄、鍛件的表面清理或強化處理。特別適合于多品種、小批量的鑄件、鍛件、鋁合金鑄件及鋼結(jié)構(gòu)件進行表面清理及拋丸強化，以去掉工件表面的少量粘砂、砂芯及氧化皮；亦適合于對熱處理件的表面清理及強化；尤其適合于不宜碰撞的細長、薄壁件的清理。表2.1拋丸器主要部分參數(shù)技術(shù)規(guī)格清理工件最大尺寸直徑*高800*1300吊鉤載重800功率1.5kw拋丸器拋丸量2*2

11、50/min功率2*15kw提升機提升量32t/h功率2.2kw分離器分離區(qū)風(fēng)速45m/s螺旋輸送機輸送量32t/h功率1.5kw自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速2.53功率0.75kw清理工件時間鑄造件410min鉚焊件38min鍛造件38min彈丸直徑12mm首次裝入量1000kg風(fēng)量分離器2000m清理室4100m機器最大外型尺寸長*寬*高4910*2400*5483 三.拋丸器選擇計算圖3.1 拋丸器簡圖 拋丸器的零件處于強烈的磨料磨損狀態(tài)，且承受彈丸的反復(fù)沖擊。影響拋丸器零件使用壽命的因素有零件的材質(zhì)，彈丸的材質(zhì)，拋丸量，丸速和丸徑。零件的材質(zhì)特別是葉片的材質(zhì)不僅要求耐磨性好，還要求韌性好。葉輪應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)低

12、碳合金材料徑特殊熱處理工藝加工后進行動平衡檢測；軸承座主軸選用優(yōu)質(zhì)中碳合金鋼。拋丸器的性能參數(shù)拋丸量.拋丸率.拋丸速度。拋丸機每分鐘拋出的彈丸的質(zhì)量即為拋丸量。當(dāng)拋丸器葉輪轉(zhuǎn)速降低時，拋丸量將變大。當(dāng)拋丸量不變時，工件表面所接收到的彈丸的數(shù)量與工件到拋丸器距離的平方成反比。清理工件中，小型工件多采用100400kg/min拋丸量的拋丸器。根據(jù)此結(jié)論，本設(shè)計選擇250kg/min的拋丸量的拋丸器。 拋丸器速度一般在6080m/s。 徑向散射角一般在5570度之間，選定為60度。 拋丸器速度的選定：彈丸拋射速度不宜過高，否則會加深鑄件表面的彈痕，使薄壁鑄件變形，降低鑄件表面的光潔度和尺寸精度；另一

13、方面，由于速度與動能的平方成正比，過高的拋射速度會大大增加拋丸器的功率消耗。同一的功率，若提高拋射速度，則允許的拋丸量則會顯著降低，這是因為功率只與拋丸量的一次方成正比的緣故。根據(jù)清理工件的特點和要求我們選擇拋丸速度為60m/s。 綜上所述，本設(shè)計中暫定采用山東開泰集團生產(chǎn)的Q034拋丸器?；緟?shù)如下表：表3.1 Q034拋丸器基本參數(shù)型號Q034葉輪轉(zhuǎn)速（r/min）2600彈丸拋射速度（m/s）67徑向散射角60軸向散射角8拋丸量（/min）240360電機功率（kw）11-22定向口角度60拋丸器數(shù)量的計算：拋丸器的數(shù)量可以按照下式計算:N= n1*n2=1*2=2 (3.1)式中 N

14、-拋丸器的總數(shù) n1-室體上拋丸器的排數(shù)，當(dāng)室體確定后，n1就可以確定了。 n2-每一排上拋丸器的數(shù)量。根據(jù)上述所述所需拋丸器數(shù)量為2臺。拋丸器拋丸量的計算按照所需清理件帶沙量計算的總丸量計算，Gw=W*C*gw/= (3.2)式中Gw-按清理件帶沙量計算的每小時清理工件的總丸量（kg/g） W-按重量計算的最大生產(chǎn)率（kg/g） gw -清理每千克型砂所需彈丸量（kg/h） C-鑄件帶沙量系數(shù)，當(dāng)鑄件帶沙量為30%時，C=0.3 -考慮工件裝卸和運輸時間的工作時間利用系數(shù)，=0.50.85，單件小批量生產(chǎn)取最小值。大批量生產(chǎn)取最大值。取=0.75 則：Gw=W*C*gw/=6000*0.3*

15、12.5/0.75=30000(kg/h)表3.3 型砂潰散性工件情況鑄件輕砂潰散性好的型砂潰散性差的型砂gwgw=7.410gw=1012.5 每個拋丸器應(yīng)有的平均拋丸量（kg/h）計算： 式中Gn-每個拋丸器應(yīng)有的平均拋丸量（kg/h） Gw-清理工件的總丸量（kg/h）N-拋丸器的數(shù)量，N=24拋丸器功率的近似計算 拋丸器所需電動機功率可按照下式進行近似計算：N=4.428Q*n2*D2*C*10-8 (2.3) 式中 N-拋丸器所需的電動機功率（kw） Q-拋丸量（kg/min） n-拋丸機葉片旋轉(zhuǎn)圓外徑（m） D-拋丸器葉片旋轉(zhuǎn)圓外徑（m） C-修正系數(shù)，取為1.3-1.4。取Q=2

16、50kg/min n=2600r/min D=0.408m C=1.35N=4.428*250*250*2600*2600*0.408*0.408*1.35*10-8 =4.2（kw）所以選擇電動機型號為Y132S-4，轉(zhuǎn)速為1440r/min5.帶傳動的設(shè)計計算 目前有電機與拋丸器同軸的直連方式，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高，但電機的質(zhì)量防震和保護是一個較難解決的問題。本設(shè)計仍采用V帶傳動的方式。所以綜上所述： Q034符合設(shè)計要求。四.丸速和丸徑的核算與選擇丸徑的核算 彈丸的末速不應(yīng)小于50m/s，否則就不能把工件表面的氧化皮除去。因此要按下面的近似公式對彈丸的末速進行核算：V=V0/e0.

17、1022s/d (4.1) 式中：V-彈丸的末速度（m/s）; V0-彈丸的初速度（m/s）; e-自然對數(shù)的底，e=2.71828； s-彈丸飛行距離（m）； d-彈丸直徑（mm）； 則由V0=76m/s ，e=2.71828 ，d=1mm 所以 丸徑d=1mm（最?。?. 丸速的計算取s=sm，sm按式查1公式計算Sm=B/2+b1+D/2 (4.2) 式中：B=1915mm，b1=200mm，=85mm，D=1015mm則 sm=1915/2+200+85+1015/2=1750mm所以 V=63.5m/s所以Q034滿足速度要求3.彈丸選擇的考慮因素 （1）彈丸的粒度 彈丸的力度表示彈

18、丸的直徑，粒度大直徑大。所使用的彈丸直徑越大，對被清理表面的打擊力就越大，每個彈丸的清理作用也越強。但工件表面彈痕深，所形成的工件表面粗糙度大，單位時間內(nèi)對工件的打擊次數(shù)也比較少?？偟那謇硇Ч粌H要看每次打擊力量的大小，而且還要看總的打擊次數(shù)。理想的彈丸打擊次數(shù)、理想的彈丸應(yīng)該是大.中.小粒度彈丸的組合。大粒度的彈丸用來擊碎堅硬的表層，小粒度的彈丸用以清理工件的表面。這樣，單位重量的彈丸才具有最多打擊次數(shù)和最大的打擊力量，從而發(fā)揮出最大的清理效果。 （2）彈丸的硬度 彈丸硬度高.刮削作用強.清理效果好。但硬度過高的彈丸，一般容易碎裂成小碎塊，這樣減少彈丸的打擊力。另外由于碎塊快，不僅不能充分利

19、用彈丸反彈后的第二次打擊力量，而且還加快清理設(shè)備的磨損。彈丸硬度過低時，彈丸容易變形，反彈性能也不好，雖然使用壽命較長，但清理效果不好。 （3） 彈丸的材質(zhì) 彈丸的材質(zhì)選擇要根據(jù)彈丸的硬度及本身的使用壽命，該種彈丸對清理設(shè)備零件的磨損速度.清理效率和彈丸的價格等因素進行綜合考慮。鑄鋼丸在拋丸清理中用的最廣泛，但易碎，使用鑄鋼丸的清理設(shè)備零件磨損快。雖然鑄鋼丸價格低，但綜合經(jīng)濟指標(biāo)不如鋼丸。表4.1 各種彈丸材質(zhì)的使用效果對比丸的材質(zhì)普通白口鐵丸低硫磷白口鐵丸可鍛碎鐵丸脫碳可鍛鑄鐵丸鑄鋼丸鋼絲段6068354035453545硬度HRC12345203030504060壽命噴丸123060306

20、0拋丸1015111.52葉片磨損速度62.2512清理效率1584545價格室內(nèi)拋丸清理設(shè)備所需要的最大有效拋射距離 由于本清理設(shè)備為吊鉤式設(shè)備，室頂要承受吊鉤機構(gòu)及電機，工件的重量，故對室體剛度要求比較高，應(yīng)采用槽鋼和工字鋼作為承重支架。在支撐拋丸器及電機底座的鋼板下都應(yīng)加型鋼，以加強局部剛度。 室體必須嚴密封閉。一則防止清理或清沙過程中產(chǎn)生大量的灰塵逸散。二則防止彈丸飛出傷人。為此，一般在金屬室體內(nèi)壁，還懸掛著一層橡膠護板。橡膠護板可以延長金屬室體壽命和降低噪音。 圖3.2 清理室簡圖Sm=B/2+b1+D/2 （4.3）式中 B-室體寬度（m）； b1-拋丸器中心與室壁的距離（m）；

21、-室壁厚度（m）； D-工件最大旋轉(zhuǎn)圓直徑或最大寬度（m）B=1.8m b1=0.005m =0.14 D=0.8m所以Sm=B/2+b1+D/2=1.8/2+0.005+0.14+0.8/2=1.445(m)征集循環(huán)量的計算過程整機循環(huán)量用以確定丸料循環(huán)系統(tǒng)中，每個寄送設(shè)備的運輸量?？砂聪率接嬎鉍m=0.06jnia （4.4）式中 Gm-整機循環(huán)量（t/h）； j-清理類型系數(shù)，用以清理鐵銹或氧化皮時，j=1.1，用以清理帶沙鑄件時，j=1.35； ni-用于拋丸清理時為第i種規(guī)格拋丸器的數(shù)量，用于拋丸清理時為噴槍數(shù)量； a-拋丸器的規(guī)格數(shù)量。五儲料斗容積的計算 為使丸料循環(huán)系統(tǒng)能連續(xù)不斷

22、地供丸，在系統(tǒng)中需要備有足夠容積的儲丸斗，以滿足再循環(huán)過程中，丸料循環(huán)系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)所必需的設(shè)備帶丸量，以及應(yīng)付諸如工件帶丸.臺車存丸等額外丸量的需要。為此，儲丸斗容積應(yīng)該滿足下式：V=t*n*g/ (5.1) 式中 V-儲丸斗有效容積； t-當(dāng)丸料循環(huán)系統(tǒng)停止工作時，要求拋丸器或噴槍的最大噴丸量； n-拋丸器個數(shù)； g-每個拋丸器的最大拋丸量； -彈丸容量 t=240kg n=2 g=250kg =1000kg所以 V=t*n*g/=240*250*2/1000=120kg六螺旋輸送機圖6.1 螺旋輸送簡圖螺旋輸送器的特點:運輸粉料.顆粒狀和小塊狀的物料，它不適合運輸易結(jié)塊的物料。使用環(huán)境溫度

23、在2050之間，物料溫度小于200其結(jié)構(gòu)簡單，橫截面積小，密封性好，可以多點裝料和卸料，操作安全方便，制造成本低等優(yōu)點。但機磨損嚴重，輸送量較低，消耗功率大及物料在運輸過程中易被磨損。螺旋輸送機直徑的計算Dk2*（Q/p*c*q）-25 (6.1)式中 ：Q-輸送能力 k2-物料性能參數(shù)q-填充系數(shù)c-傾角系數(shù) p-輸送物料的堆積密度即D0.24 m取螺旋輸送機的直徑為0.25m螺旋輸送器節(jié)距P=0.8D=0.8*0.089=0.2m式中：D-螺旋直徑螺旋轉(zhuǎn)速n為避免出現(xiàn)物料被螺旋葉片掀起，而無法運送的現(xiàn)象，螺旋轉(zhuǎn)速要小于極限轉(zhuǎn)速njnnj=k/D-2 (6.2)式中：k-物料特性系數(shù)則n30

24、/250-2=52.4r/min取螺旋轉(zhuǎn)速n=45r/min螺旋面型的比較與選擇：實體面型：用于輸送干燥的，粘度較小的粉狀和粒狀得物料。帶型：用于輸送塊狀或粘度中等的物料。葉片型：輸送粘度較大的物料，其應(yīng)用較少。 表6.1 螺旋形狀應(yīng)用舉例 被輸送物料的特性螺旋形式推薦的充填系數(shù)許用的螺旋轉(zhuǎn)數(shù)無磋磨性的.半磋磨性的（煤粉.面粉.石灰.石墨等）實體的0.450.350120磋磨性的（干的灰.水泥.石膏粉.白粉等）實體的0.350.2550120上質(zhì)的或粒狀的.無磋磨性的.半磋磨性的（谷物.鋸末.泥煤等）實體的0.40.350120同上.磋磨性的（砂.型砂.粒度的渣等）實體的0.30.255010

25、0小塊的（a60mm），無磋磨性的，半磋磨性的（栗碳.石灰塊等）實體的或葉片式的0.400.2550100小塊的（a60mm）.磋磨性的（石子.沙石.干的渣等）實體的或帶式的0.300.2550100中塊的（a60mm）.無磋磨性的.半磋磨性的（塊煤.塊狀石灰等）實體的或帶式的0.400.2550100中塊的（a60mm）.磋磨性的（干的粘土.硫磺.礦石等）實體的.帶式的或齒形的0.30.254080有粘性的（濕的白糖等）帶式的.葉片式的或齒形的0.40.202060面團狀的(面粉團等)帶式的.葉片式的或齒形的0.400.202060易變質(zhì)的與燒余物（生的粘土.瀝青狀的物料）帶式的.葉片式的或

26、齒形的0.400.202060絮狀的及纖維狀的（泥碳的下腳料.化工品等）帶式的0.300.252060根據(jù)表格和設(shè)計要求選擇實體面型。七斗式提升機組成特點斗式提升機用于豎直或大傾角線路上輸送散狀物料，它是一種被廣泛采用的垂直輸送設(shè)備。斗式提升機優(yōu)點是：同其它設(shè)備相比，在垂直輸送物料方面占地面積??；相同提升高度是，輸送路線短；系統(tǒng)布局緊湊；在封閉罩殼工作，有較好的密閉性能，避免了對環(huán)境的污染。缺點為輸送物料種類受限制，對過載比較敏感，且要求均勻給料。為保證斗式提升機正常工作，必須注意正確選擇料斗的形狀和尺寸、運動速度、滾筒或鏈輪的尺寸及適合物料物理性質(zhì)和輸送機的工作條件的機首和底座尺寸等條件。圖

27、7.1 斗式提升機簡圖1.斗式提升機的主要部件斗式提升機的主要部件為：料斗、牽引構(gòu)件、機首、底座和中間罩殼等。2.斗式提升機的計算生產(chǎn)率的計算對于斗式提升機的計算生產(chǎn)率Q（t/h）按下式確定 （7.1）式中 V0料斗容積（L）； a料斗間距（m）； v提升速度（m/s）； 物料的堆積密度（Kg/m3）； 料斗的充填系數(shù)；g重力加速度，g=9.8m/s2。V=1.41m/s=1.5t/ m3=0.8Q=35t/min但是在實際生產(chǎn)中，由于供料的不均勻，為避免過載現(xiàn)象發(fā)生，此時取平均的實際生產(chǎn)率（t/h），即式中 K供料不均勻系數(shù)，取K=1.21.6。所以Qv=32t/h料斗充填系數(shù)的準(zhǔn)確選取對生

28、產(chǎn)的計算很是重要。在實際生產(chǎn)中，最大充填系數(shù)一般去=0.80.85。表1和表2分別列出在輸送不同塊度和不同性質(zhì)物料時，斗式提升機的充填系數(shù)值。表7.1 輸送各種物料時個斗式提升機和料斗形式以及充填系數(shù)物料特性典型物料舉例斗式提升機形式料斗形式充填系數(shù)粉狀料煤粉混合式卸載的低速輸送機深圓斗0.85水泥、白灰離心式卸載的高速輸送機0.75小顆粒或小塊狀磨磋性小木屑、干土塊、硬煤0.70.8磨磋性強礦石、熔渣重力式卸載的低速輸送機三角斗0.70.85干砂、干土離心式卸載的高速輸送機深圓斗0.70.8中等塊及大塊磨磋性小泥灰塊0.50.7磨磋性強碎石、礦石、熔渣重力式卸載的低速輸送機三角斗0.60.8

29、脆性塊料木炭0.6濕的、流動性不好的粒料型砂、舊砂、潮濕土離心式卸載的高速輸送機淺圓斗0.40.6表7.2 輸送不同物料塊度時的充填系數(shù)值物料塊度充填系數(shù)粉末狀物料0.75.95塊度在20mm以下的粒狀物料0.70.9塊度在2050mm的小塊物料0.60.8塊度在50100mm的中塊物料0.50.7塊度大于100mm的大塊物料0.40.6潮濕的粉末狀和粒狀物料0.40.6當(dāng)物料中不能均勻供料式時，料斗的充填系數(shù)要比均勻供料的情況降低10%15%。在生產(chǎn)率給定的情況下，按生產(chǎn)率計算式求出所需求的料斗容積（L） (7.2)式中，料斗間距a是給定的。主要考慮在裝料時，不因料斗布置過密影響裝料；卸料時

30、，不因物料在途中碰到前面的料斗而落入卸料口。取值一般為對淺料斗和深料斗 a=（23.5）h對有導(dǎo)向邊料斗 a=（510）h式中 h料斗高度。V0=1.24(L)在確定料斗間距a后，可由所需的料斗容積V0查得料斗寬度及其他外形尺寸。3.驅(qū)動功率計算垂直式輸送機所需的驅(qū)動軸功率（KW）為 (7.3)式中 F0驅(qū)動滾筒軸上的圓周力（N）； v提升速度（m/s）；傳動系統(tǒng)功率。驅(qū)動軸上的圓周力F0是用于克服一系列運動阻力的，其中主要包括：提升物料的阻力，運行各部分的摩擦阻力及料斗掏取物料的阻力等。由于精確計算圓周力F0很是繁瑣，一般采用近似經(jīng)驗計算公式 （7.4）式中 P0驅(qū)動軸上所需的功率（kW）；

31、 Q斗式提升機生產(chǎn)率（t/h）；H提升高度（m）；v提升速度（m/s）。故有所需驅(qū)動電機功率為式中傳動效率； K與輸送高度有關(guān)的功率儲備系數(shù)，H10mm時，取K=1.45 10mH20m時，取 K=1.15經(jīng)計算的P0=2.2kw對于高速斗式提升機，還要考慮空氣阻力的影響，在計算功率時，一般要加大5%.表7.3斗式提升機不同形式時的系數(shù)K1、K2值輸送機生產(chǎn)率Qi(t/h)斗式提升機形式帶式單鏈?zhǔn)诫p鏈?zhǔn)搅?斗 形 式深斗及淺斗有導(dǎo)向邊的料斗深斗及淺斗有導(dǎo)向邊的料斗深斗及淺斗有導(dǎo)向邊的料斗系 數(shù)K210050.400.350.600.550.5050.701.21.00.80.61.100.90

32、系數(shù)K11.6001.30.80 八.丸砂分離器的設(shè)計圖8.1 分離器簡圖丸砂分離器方案比較 丸砂分離器是用來將丸料中混雜的異物全部除去的裝置，其裝備主要有：篩類凈化裝置和風(fēng)力分選裝置及磁力分選裝置三種。 (1)篩類分選裝置：利用彈丸與雜物的顆粒不同，通過篩孔將其分離。主要清除大中型的異物，由于這些雜物的存在，不僅會使精選效率降低，而且可能卡死或堵塞精選分離裝置，以致不能運轉(zhuǎn)，其分離效果差。 （2）風(fēng)力分離裝置：利用顆粒的大小及密度不同，在空氣中需要不同的懸浮速度而將彈丸和雜物分離，其主要用于鑄件落砂后的表面清理。 風(fēng)力分選裝置主要有：容積是分離器分離器.普通分離器.簾幕式分離器.鐘罩式分離器

33、。容積式分離器：其分離力量5-40t/h,不適用于含沙量大的場合。普通分離器：結(jié)構(gòu)簡單，可以直接連接在斗式提升機上，安裝位置比較緊湊；但是，由于斜擋板處丸流寬度有限，當(dāng)丸流量大或含沙量大時，其分離效果就差，適用于小型設(shè)備或含砂量較少的場合。鐘罩式分離器：主要將丸料中的氧化皮.鐵銹及砂等分離出去，對含砂量較大的丸料，其分離效果還是比較差的。簾幕式分離器：主要用于含砂量較大的丸料凈化，其分離能力達到丸中含砂量小于1%，最大分離量達300t/h,風(fēng)速一般4-5m/s。（4）磁力分離器：用于含砂量較大的場合，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，龐大，制造成本高，一般用于鑄件未經(jīng)落砂直接整型清理工件。綜上所述：簾幕式分離器在結(jié)

34、構(gòu)和功率上適合設(shè)計要求。 吊鉤：2個電動葫蘆型號CDI。自轉(zhuǎn)速度 4r/min、電機功率1.5kw運行速度20m/min 、電機功率0.2kw升降速度8m/min、電機功率1.5kw結(jié) 論在這次畢業(yè)設(shè)計中，通過借鑒已有產(chǎn)品和資料，執(zhí)行部件基本能夠滿足所需要的運動形式.運動規(guī)律.功能范圍等方面的要求，結(jié)構(gòu)簡單。本設(shè)計中參考了已有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和部分數(shù)據(jù)。設(shè)計過程先從拋丸器開始，然后是彈丸的選擇，儲料斗的數(shù)據(jù)參數(shù)，然后是斗式提升機，螺旋輸送機的選擇。最后是清理室的校核與選擇。拋丸器在我國利用范圍還不是很廣，制造技術(shù)與國外相比還比較落后。比如拋丸器葉片的耐磨度.噪聲率.使用壽命等。希望能夠通過本次設(shè)計大

35、體了解拋丸器知識，為將來能夠進入拋丸器制造領(lǐng)域打好一定的基礎(chǔ)。參 考 文 獻 1 商景泰.通風(fēng)機實用技術(shù)手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，2004.122 胡家秀.機械零件設(shè)計使用手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，19993 陳秀寧.機械優(yōu)化設(shè)計M.浙江：浙江大學(xué)出版社.19914 HYPERLINK /Search.aspx?q=author:%e9%80%84%e5%ae%97%e5%88%9a 逄宗剛， HYPERLINK /Search.aspx?q=author:%e6%9d%8e%e5%ba%86%e6%ad%a6 李慶武， HYPERLINK /Search.aspx?q=author:

36、%e5%be%90%e5%9c%a8%e4%b8%ad 徐在中.HQ378拋丸清理機制的研制J. 中國鑄造裝備與技術(shù)，2003，45 于海濤.論鑄件的落沙與表面清理J.一重技術(shù)，2009，66 董憲斌.淺談鑄件清理設(shè)備的選擇與發(fā)展趨勢J.黑龍江科技信息，2009，57 HYPERLINK /Search.aspx?q=author:%e8%b0%a2%e5%b0%8f%e6%b5%b7 謝小海. HYPERLINK /grid2008/detail.aspx?filename=TDGR199702009&dbname=CJFD1997 t _blank 提高拋丸機的壽命J. 鐵道機車車輛工人，

37、1997，28 HYPERLINK /Search.aspx?q=author:%e5%be%90%e9%87%91%e9%b8%bf 徐金鴻. HYPERLINK /grid2008/detail.aspx?filename=ZSBY200703002&dbname=cjfd2007 t _blank 拋丸機中拋丸器的優(yōu)化設(shè)計J. 鑄造設(shè)備研究，2007，39 HYPERLINK /Search.aspx?q=author:%e8%b0%a2%e5%92%8c%e5%b9%b3 謝和平. HYPERLINK /grid2008/detail.aspx?filename=2010110270.

38、nh&dbname=CMFD2010 t _blank 基于CFD的水平移動式拋丸機回收系統(tǒng)的優(yōu)化研究J. 吉林大學(xué).2010，6（1）10 HYPERLINK /Search.aspx?q=author:%e7%8e%8b%e8%8e%89 王莉， HYPERLINK /Search.aspx?q=author:%e5%90%b4%e8%b4%a4%e6%b3%a2 吳賢波. HYPERLINK /grid2008/detail.aspx?filename=NJYJ200403050&dbname=CJFD2004 t _blank QLX-1525A全自動拋丸機設(shè)計J.2004，0311 HYPERLINK /Search.aspx?q=author:%e5%ae%89%e5%b