1、天铁六高炉刮板输送机设计 天铁六高炉刮板输送机设计张 红摘 要本设计主要介绍了YD-310型刮板输送机在天铁六高炉除尘系统中的设计与应用。采用CAD软件进行结构设计。包括刮板输送机的传动系统装配图及零件图的设计。设计内容：传动系统方案的选择，传动系统的设计，传动链论零件图的设计。本设计综合应用了机械设计，机械制图，设计与应用相结合。关键词刮板输送机 链轮 除尘灰 一、概述输送机包括皮带输送机，刮板输送机，螺旋输送机，斗式输送机。刮板机是在一定的线路上连续输送物料的物料转运机械，又称连续输送机。刮板机机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。刮板机的发展历程：中国
2、古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。 未来输送机的将向着多功能化、大型化发展、物料自动分拣、降低能量消耗、减少污染等方面发展。 扩大
3、输送机的使用范围，是指发展能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的输送机。而水平输送机就是将物料的输送、刮板、冷却等工艺过程合理结合。 水平输送机结构合理，节省了设备投资及车间面积，避免了灰尘在较长的输送距离中，因灰尘的飘散、形成空气污染对环境产生的不利影响。输送过程中灰尘的翻动少，灰层运行平稳，粉尘度小。针对我厂六高炉炉前除尘系统而设计的刮板送输机主要运输高炉铁口出铁时，由除尘系统回收的粉状矿料灰尘(又称为瓦斯灰，其中含铁30%45%，含碳量8%20%)。由于刮板输送机输送能力大，运距长，密封性能好，适合运输粉状物料，应用十分广
4、泛。 它主要由密闭的机壳、机壳内的水平筛板或栅板、刮板链条、链轮、传动机构、张紧装置等部分组成。灰尘通过分料装置均匀地落在水平输送机的水平筛板上，在刮板链条的拖动下向前移动，灰尘刮板机前端缺口处排出机外，在YD-310型水平刮板输送机改进设计的时候，我采用的绘图软件AutoCAD。 AutoCAD是由美国Autodesk公司于二十世纪八十年代初为计算机应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，它易于使用、适应性强、易于二次开发，经过不断的完善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD可以绘制任意二维和三维图形，并且同传统的手工绘图相比，用AutoCAD绘图速度更快、精度更高、而且便于个性
5、，它已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。而AutoCAD2008版本以它能在windows平台下更方便的更快捷的进行绘图和设计工作，以它更高质量和更高速度的超强图形功能、三维功能、internet功能，而为广大用户所喜爱并广泛流行。AutoCAD不仅具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作；而且具有减小绘图量、缩短设计周期、易于建立和使用标准图库及改善绘图质量、提高设计及管理水平等一系列优点，并且能根据用户的指令迅速而准确地绘制出所需要的图形，具有易于校正错误以及大量修改图形而无需重新绘制的
6、特点，而且能输出清晰、准确的图纸，是手工绘制根本无法比拟的一种高效绘图工具。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。随着CAD基础理论和应用技术的不断发展，对CAD系统的功能要求也越来越高。设计人员不再仅仅满足于借助CAD系统来达到“甩图板”的目的，而是希望它能本质上减轻大量简单繁琐的工作，使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中。以二维形式表达的工程图是工程技术人员反映其设计思想的语言，还包含着一些行业约定和简化，通过选择最合理的投影面、剖切位置、剖切方式来表达零件的几何和加工信息，具有简单
7、、完整、准确等特点，这种以投影原理为基础的工程图能够表达的零件的复杂性几乎是无限的，人类近200年的使用充分证明了工程图表征零件的合理性。由于二维CAD能很好的满足我的毕业设计绘图软件需求，因此我选择了二维CAD。 本毕业设计课题为水平干燥输送机设计，借助AutoCAD软件，先设计绘制图形，然后编制设计和制造工艺，通过车、铣床进行加工，从而实现零件的设计、制造一体化的图纸设计和图纸制造，具有相当大的实用价值和发展空间。 通过本次毕业设计，希望用AutoCAD软件把设计和制造为一体，并解决从设计到制造成型的一系列实际问题。二、刮板输送机工作原理和特点1、使用范围YD系列水平刮板输送机分为普通性、
8、密封型和特殊型三类。本设计采用YD-310密封型刮板输送机，主要适用于矿山、企业、码头、轻工、等行业输送各种原料、料坯等小颗粒状或粉状物料。不宜每小时输送容量大于12m3的物料以及高温、高湿、腐蚀性物料或块状物料。YD-310型水平刮板输送机是与胶带输送机、斗式提升机一样，刮板输送机也是一种具有挠性牵引构件的连续输送机械，可用于水平、倾斜和垂直方向输送散体物料，常用于冶金企业灰尘的输送。2结构特点：（1）、该设备常用于水平输送颗粒和粉状物料，亦能在150角范围内作倾斜输送。因此，在单点进出料基础上，也可多点进料，多点出料，对输送有毒、易爆、高温和易飞扬的物料，改善工人操作条件和减少环境污染等方
9、面有突出的特点。 （2）、该机具有整机寿命高、运行平稳、结构尺寸小、输送量大、能耗低、物料破损率低等特点（3）结构简单，密封性好，进卸料装置简单，可多点进卸料，布置形式灵活，可同时多方向完成物料的输送。（4）、导轨采用高密度耐磨塑料板或锰板，在机壳的侧面和底面均镶有耐磨性良好的锰材钢板，大大延长了使用寿命（选用）。（5）、头、尾机壳及中间机壳均采用组装式结构，装、拆、检修、维护和更换衬板等简单易行。（6）、链条采用焊接弯板链，模锻链，套筒滚子链等，性能可靠，强度高，拉力大，寿命长。 4 3工作原理 进入机槽的除尘灰受到刮板链条在运动方向的压力和自身重量的作用，在物料间产生内磨擦力，这种磨擦力保
10、证了物料层之间的稳定状态，并能克服物料在机槽内移动而产生的外磨擦阻力，使物料形成随刮板链条一起运动的连续的整体的物料流而被输送。头尾链轮即为驱动轮和张紧轮，链条作为牵引构件被环绕支承于头尾链轮和机槽内，安装于链条上的刮板为输送物料构件，物料在封闭形机槽内通过连续运转的刮板链条实现输送。与前面二种输送机相同，刮板输送机的驱动装置安装于头部驱动轮端，张紧装置设置于尾部张紧轮端，通常采用滑块螺杆式张紧装置，其进料口开设于尾部机槽上部，卸料口开设于头部机槽下部。注意，胶带输送机和斗提机的牵引构件是通过摩擦实现驱动，而刮板输送机的链条是通过齿啮合实现驱动。刮板输送机工作时，是水平方向输送，当物料从进料口
11、进人封闭的机槽后，在刮板推力、物料自身重力等外力作用下，散体物料形成足够的内摩擦，该内摩擦力足以克服物料输送时所受的机槽对其的外摩擦力及垂直输送时物料的重力，这样物料就可形成一个相对稳定的整体，在刮板链条的作用下完整地向前输送。刮板链条它是由刮板和链条连接于一体而形成的，其作用是承载、传递动力和输送物料。机槽是刮板输送机的外壳，它起到密封和支承其他构件的作用，更重要的它还是物料犏送的内腔，必须有良好的耐磨性三、本课题的设计目的和主要内容1本课题拟通过设计一个型号的水平输送刮板机，完成机头段的设计和计算； 学习如何综合应用本专业的知识进行资料的查阅、方案的拟定和设备的具体设计，熟悉机械图样的绘制
12、方法，熟练掌握计算机绘图的技能。通过此次设计，提高分析问题、解决问题的能力，培养认真、踏实、严谨的工作作风。主要的设计内容：设计YD-320型水平刮板输送机，设计产量12（t/h），完成整体结构、传动装置、筒体部装、底座装置等零部件的设计、绘图，所有的图纸均采用计算机绘图 2. 传动方案的选择 刮板输送机传动装置为：电机联轴器摆线针轮减速机主动链轮链条从动链轮机头主轮。 （图21)传动系统简图本机主要由传动装置、机头、中间段、进（出）料段、机尾、刮板链条等部分组成。该机机壳采用组装式，（图21）1电机2减速机3链条4机体。 根据现场输送距离的长短，可以方便的进行调整，并便于运输和安装。四、已知
13、工艺参数：表3-1 已知工艺参数表规格型号YD-310输灰能力 （t/h)12进灰温度 ( C) 30出灰温度 ( C)25链条速度(s/m)0.041.0进入刮板机的除尘灰量6.25t/h机槽宽度 m0.574输送距离 m47.05主机功率 Kw0.85YD-310型主要已知参数见表3-1。五、传动设计1减速机的选择 减速机输出转矩M M9759.8NiK/n （41） 9555NiK/n 8866 N.m 其中： N：输入功率（KW）N=7.5KWi：传动比 ；i=1:71 n：转速 1440r/min ：效率 取0.95； K：工况系数， K1.0XWD6摆线针轮减速机，见天津减速机总厂
14、的产品样本（图41） （图41） 2联轴器的选择联轴器一般有两个半联轴器和联接件组成，半联轴器与主，从动轴通常采用键连接根据工作情况选择刚性联轴器：特点是结构简单，制造容易，拆装容易，不需要润滑，并有较好的耐磨性。在D65180 输入轴上装有一个错位180的双偏心套.在偏心套上装有两个滚柱轴承.形成H机构.两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的 滚道.并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿轮相啮合.以组成少齿差内啮合减速机构.(为了减少摩擦.在速比小的减速机中.针齿上带有针齿套) 当输入轴带着偏心套转动一周时.由于摆线轮上齿廊曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故.摆线轮的运动成为即有公转又有
15、自转的平面运动.在输入轴正转一周时.偏心套亦转动一周.摆线轮于相反方向上转过一个齿差从而得到减速.再借助W输出机 构.将摆线轮的低速自转运动通过销轴.传递给输出轴.从而获得较低的输出转速其具有体积小、重量轻、传动比范围大、传动效率高、传动平稳、结构简单、传递的扭矩和功率较传统传动成倍增大等一系列优点.本文在综合考虑满足多齿啮合、运转平稳、以高承载能力、高传动效率、高可靠性和优良动力学性能为目标，针轮是固定的，与之啮合的两片摆线轮做行星运动，联轴器可以分为两个大类：刚性联轴器和弹性联轴器。TcK9550Pw/nTn (N.m) （51）工况系数， 取K1.5驱动功率, Pw30.92.7Kw工作
16、转速 n1500/5925.43r/min扭矩 Tc1.595502.7/25.43 1520N.m 选择HL5型 3链轮的设计计算： 采用滚子链传动，设计步鄹及方法如下：(1)选择链轮齿数假定链速v=0.041.0m/s,由手册查得小链轮齿数=15,从动轮=153=45 (2)计算功率 由于工况系数=1.0故 =P=0.8075Kw （52）(3)确定链条节数. 初定中心距=40p,则链节数为=+=110.57节 （53）取=112节 (4)确定链接的节距P按小链轮转速估计，链工作在功率曲线顶点左侧时，可能出现链板疲劳强度。查得小链轮齿数系数， = 1.08=1.01; = 0.26=1.0
17、3 选取单排链查得多排链系数=1.0 故得所需传递功率为 =0.80Kw （54）根据小链轮转速=21r/min及功率=085Kw选链号为24A-1112单排链。同时也证实原估计链工作在额定功率曲线顶点左侧是正确的。节距P=38.10mm (5)链轮的结构 链轮的链轮的材料选择：应保证轮齿具有足够的耐磨性和强度。本设计主动链轮选用45号钢，采用实心结构，轮齿表面渗碳淬火处理。从动链轮选用45号钢，采用孔板式结构，轮齿表面渗碳淬火处理。六 安装 （1）安装前，应对各个零、部件进行检查、清点、分类、妥善保管，不得露天堆放，以免腐蚀损坏。发现有零部件缺损、不符合要求，应清洗更换或维修。（2）刮板链条
18、是关键部件，安装前应检查其关节转动是否灵活，否则，应及时修整，但不允许涂抹润滑油。（3）应仔细核对机壳和驱动装置基础平台的安装尺寸，如有问题应及时调整处理。（4）准备好必要的安装材料和工具。（5）由具有专业技术水平的钳工、起重工、电工和电焊工组成一支安装队伍。（6）用水平仪测定基础和安装支架的水平度，然后使之固定。安装步骤：1按总装配图的要求和出厂时各段机槽的连接标记安装机槽。2测量和调整天机槽的总不直度及法兰接头、头尾轮的安装位置。3安装刮板链条。安装刮板链条前应根据输送机的机型、长度和现场条件确定具体的安装方法，在一般情况下，采用分段组装的方法，即每l0节左右串成一组，逐组往输送机里装，绕
19、过头轮后，可用人工盘车带动；MC型、MZ型刮板输送机的刮板链条安装，应自上而下吊装，但应注意固定好刮板链条的尾部，以防刮板链条下滑而造成事故。刮板链条的连接，MS型可在水平中间段上部即空载段进行，MC型和MZ型则应在过渡段的上观察窗予以连接。4刮板链条安装完毕后，调整张紧装置，保证刮板链条有适当的紧度，最后保证尚未利用的张紧行程不小于总行程的一半。5安装驱动装置，使其牢固安装在基础或平台支架上。安装的基本要求：1应保证机槽的水平和垂直度，特别要保证机槽内壁的平直度，不允许法兰接头和导轨接口处有上下、左右错位。 2输送机头部必须牢固地焊接于安装支架，尾部和中间段适当固定。3头轮、尾轮及导向轮必须
20、对中，轮轴应保持平行。 安装完毕后，为所有轴和传动部件加注润滑油，然后进行空载和负载试车，达到要求后方可投入正常生产使用 七 试车 1、设备安装后必须进行空运转，空运转不得少于1小时。 2、开机前应认真检查设备各个传动部位，清理杂物，加润滑油脂。 3、空运转时，出现异常响声应立即停机检查。 4、运转中检查刮板链条是否有跑偏、卡碰现象，并进行调节。 5、运转数小时后，检查轴承是否发热，链条运行是否平稳，齿轮、链条啮合情况，有问题及时调整处理。八 操作 （1）操作时同样遵循“无载起动，空载停车”的原则。如因特殊情况发生紧急停车后，重新启动时，须先点动几次，或适当排除机槽内物料；MC型和MZ型可打开
21、弯曲过渡段下部观察窗盖板进行排料。（2）工作过程中，严防金属件、大块物料或杂质进入机槽内，以免损坏设备或造成其他事故。（3）应经常检查设备各部件，特别是刮板链条和驱动装置，使其保持完好无损的状态。如发现有残缺损伤的机件，应及时修复或更换。（4）注意保持所有轴承和驱动部分有良好的润滑。刮板输送机各部位的润滑见表。九 维修保养 1、操作人员应随时注意设备各零部件的运行情况，特别是链条和栅板、风机、电机、减速机的情况。 2、经常检查各温度表、压力表的可靠性。 3、经常检查连接部位的密封和磨损程度，及时更换。 4、注意每班清扫一次机内挡风装置帆布上的积屑，严禁积尘太多造成自燃。 5、每半年中修一次，一
22、年大修一次，全面检查设备各个零、部件。十 常见故障及排除 (见表2)表2 常见故障及排除故障现象原 因排除方法1、停止运行料中带有铁钉等异物防止进料夹带，并排除已进异物2、刮板链条运行有异声链条松驰张紧链条3、有异声刮板链条跑偏，磕碰机壳调整，使链条对中4、栅板下漏料严重栅板破损过大停机检查破漏点，并修补十一 小 结以上就是本次设计计算的全过程。这次设计不仅使我对所设计的设备有了更深的了解，还使我学到了许多在书本上学不到的东西，这对我以后走上社会，走向工作岗位都有十分重要的意义。毕业设计是综合运用所学知识进行设计实践的环节，为对我们在生产实际中进行调查研究的能力、观察问题、分析问题能力的培养至
23、关重要。通过毕业设计的锻炼，我们运用所学知识的能力、解决问题的能力、创新设计的能力都得到了很好的锻炼和加强。毕业设计使我学到了不少新知识和研究方法，完善了知识结构，它使我在大学里所学的基础理论知识、专业技术知识得到了融会贯通。通过做水平刮板输送设备，使我增强了解决实际生产问题的能力，让我深刻认识到了理论与实践相结合的重要性。三个月的毕业设计使我感悟甚深：首先，让我了解到理论与实践相结合的重要性。以前在学习理论课、基础课的时候，自己不十分注意理论联系实际，眼高手底，忽略了很多问题。通过毕业设计使我认识到只有把所学知识运用到实践中去才能发挥知识的最大魅力。毕业设计运用到了以前所学基础理论知识和专业
24、知识，使得我们对自己所欠缺的部分得到了补充，因此毕业设计也是对以前所学知识的总结。其次，团队协作精神。我们组每个人的设计任务是不相同的，但是所运用到的知识还是有共同之处的。我们在一起的时候经常交流自己设计部分的进展情况，互相提供有用的资料。在相互帮助中，我们也解决了许多难题，可以说每个人的设计部分都和其他人的帮助使分不开的。小组成员集体讨论对我帮助特大，让我深深感到团队的力量，培养了我的团队、协作精神，它将对我以后的学习和生活产生深远影响。再次，独立思考问题、解决问题的能力。小组集体讨论固然重要，但个人的独立思考问题、解决问题的能力也必不可少。在做毕业设计期间，从方案的论证到具体的设计，查阅了
25、很多的资料，丰富了自己的知识面。同时通过毕业设计使我掌握做好一个设备的流程和所需考虑的主要问题，为以后的工作奠定了基础。在那上面。毕业设计让我从传统的被动性学习，转变为主动性学习；从闭门读书、死记硬背模式学习，转变为研究性、合作性学习；使工作、学习、生活步入系统化流程等，我认为这种改变是质的飞跃。经过两个多月的磨练和奋斗，感觉自己进步很大，发现了自己的能力和未被挖掘的潜力。毕业设计不仅使我完善和复习了以前所学知识，同时从老师和同组同学那里学到了在课本上学不到的知识。它们将对我以后的工作、学习和生活产生深远影响。总之，一句话，毕业设计使我受益匪浅！然而这次设计中也存在着少许不足：由于时间仓促以及
26、其他事情干扰，本次设计并没有做的十分完美。对于我所设计的设备的一些原理还不是很了解，另外就是感觉学校给的时间太短只能把本次设计做完，而不能利用毕业设计的机会把大学以来所学知识系统复习。本次设计是在于金梅中导师耐心指导和悉心关怀下完成的，她们对我们的高度责任心，给我的学习、生活和工作有很大的影响，并将激励我永远奋发向上。 致谢词大学四年转眼过去了,在最后的一段时间里是最考验我们的时候.毕业设计是我们在大学里的最后一课,任务非常艰巨,要求也很严格.通过本次毕业设计，使对以前所学知识进行的一次系统而全面的巩固和复习。在此次的毕业设计中,我遇到了许多的困难。在学校各个部门及老师同学的帮助下我完成了毕业
27、设计，因此我真诚的向那些给我帮助和指导的部门和个人致意我的谢意。首先要感谢学校和工程师范学院,为我们能较好进行设计提供了很多的帮助，为我们能顺利进行毕业设计提供了前提。还应该感谢学校图书馆,给我们提供了大量的资料,对我解决设计中碰到的问题提供了很大的帮助。其次,要感谢我们的设计指导老师：于金梅老师。她那丰富的专业知识和经验以及对专业孜孜不倦的敬业态度让我感触很深。她给予了我们充分的指导，并且还培养了我们独立思考问题的能力。从她身上,我不仅学到了很多专业方面的知识,还学到了一种严谨的求知精神。所有这些都将成为我们以后继续学习的榜样。最后, 非常感谢百忙中抽空指导评审本论文的评阅老师和答辩委员会的
28、老师。我们还要感谢为我们毕业设计提供参观实习场所的单位。感谢天铁集团给我们提供了实地参观的机会，增加了感性认识；也要感谢我们的同组同学的互帮互助，从他们那里我学到了很多知识，受益匪浅。非常感谢百忙中抽空指导评审本论文的评阅老师和答辩委员会的老师。总而言之,在这里我对为我们毕业设计提供帮助的人和单位表示最深的谢意! 参 考 文 献 1吴宗泽 机械零件设计手册。 北京： 机械工业出版社 20042张莹.机械设计基础。 北京：机械工业出版社. 1997.73梁德本，叶玉驹. 机械制图手册。北京： 机械工业出版社. 20024黄平，刘建素等. 常用机械零件及机构图册。 北京： 化学工业出版社.1999
29、5吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册。北京：高等教育出版社.20056机械设计手册联合编写组编.机械设计手册。北京：化学工业出版社.19877申永胜.机械原理教程。北京：清华大学出版社2006 8余俊.等.机械设计手册。北京：机械工业出版社.19919马希青、苏梦香、赵月罗主编机械制图北京中国矿业大学出版社200410 西北工业大学机械原理及机械零件教研室机械原理北京高等教育出版社200511西北工业大学机械原理及机械零件教研室机械设计北京高等教育出版社2005 12 马绪鸿 毕业设计论文选集 北京： 中央广播电视大学 198513 刘鸿文 材料力学 北京： 高等教育出版社 198614 廖念钊 互换性与技术测量基础 北京：中国计量出版社 200315张建军等 计算机辅助绘图 北京： 机械工业出版社 2006
