斗式提升机料斗设计影响因素分析开题报告

1、选题的目的和意义（含国内外的研究现状分析）

1.1斗式提升机的概述

斗式提升机是一种连续提升物料的输送机械，通常将物料垂直输送或倾斜输送，它的料斗要安装在挠性牵引构件上如带或链等。目前已经广泛应用于港口、码头、冶金、水泥、焦化厂、储煤厂、发电厂等散料（矿石、煤、焦碳、砂石）存储料场的堆取作业。

利用斗式提升机连续取料，它是散状物料（散料）储料场内的运输机械，是在中国古代所使用的水车基础上演变而来的，生产能力很强。在散粒物料垂直输送设备中，斗式提升机是首选。与其它的提升设备相比，其具有消耗功率低、提升能力大，且密封性能好、用地面积小、噪音污染小等优点，现已在各行各业中得到了普遍的使用^［5］。

1.2 斗式提升机的工作原理

斗式提升机的运转工作原理是：利用环绕并张紧于头轮、底轮的封闭环形胶带（链）作为牵引构件，利用安装于胶带（链）上的料斗作为输送物料构件，通过料斗带的连续运转实现物料的输送，因此，斗式提升机是连续性输送机械。理论上可将斗式提升机的工作过程分为三个阶段：装料过程、提升过程、卸料过程。

1.3 料斗机构的工作原理及其国内外的研究现状

料斗： 它由料斗体、料斗架、料斗架安装角钢以及安装螺栓及其配件组成。

斗式提升机工作时，链条或带在驱动装置的驱动下运动，而链轮或带轮转动带动安装在链轮或带轮上的取料斗转动。随着料斗的转动，物料由于重力，首先物料进入料斗，顺着物料进入料斗。当取料斗转至设计好的预定的落料位置时，取料斗中的物料由于自身的重力滑出取料斗，再通过输送装置输送到预定的位置。

料斗的基本参数主要包括：斗口尺寸A、料斗宽度B和深度H，斗容J；料斗的斗容、料斗等参数的选取决定了料斗的重量,进而影响整机的机构设计、总体布置和整机体量,对整机的成本控制有很大影响。

1868 年，在英国产生了带式输送机；1887年，在美国产生了螺旋输送机；1905 年，在瑞士产生了钢带式输送机；19 世纪初期，在发达的欧洲国家产生了惯性输送机^［5］。1984年，为了解决型砂卸不空问题,根据Kar1H·Koster先生发表的“斗式提升技术的基础知识及离心卸载时解决抛料问题的最新技术思想”一文(BRAUKOHLE36,1984),用对数螺线作为料斗的外壁曲线,解决了卸不空问题,从而保证了生产的正常运行^［11］。因为传统料斗的设计以及校验型砂能否卸空的方法,并不能保证型砂真正卸空。1987年，戴光浩结合理论分析提出对斗式提升机卸料理论进行分析，以对料斗形状、尺寸、结构形式参数的选型进行理论指导^［3］。1989年，郑州工程学院毛广卿、林江涛、侯业茂教授结合斗式提升机高效料斗的研究确定了更加合理的料斗形状——螺线形。这种形状的料斗能够在保证物料顺利卸空的前提下，获得比普通料斗更大的容量，以对料斗的合理选容提供理论指导^［7］。1990年，江苏海安机械总厂工程师董琪结合理论分析提出斗式提升机料斗的改进，以对提高斗式提升机的生产率进行理论指导^［11］。2013年，陈睿结合理论分析提出滚筒取料机料耙、料斗结构优化方案，以对料斗对物料的覆盖面、输送设备的工作效率、自动化程度、安全可靠性进行理论指导^［12］。

1.4料斗机构设计制造中常见的问题及其发展趋势

料斗机构的参数是斗式提升机设计与验收的重要依据之一，这些参数也是斗式提升机的最基本参数，如斗口尺寸A、料斗宽度B和深度H、斗容J、料斗的自由进给速率、料斗上料的可靠性、料斗的筛选功能、定向功能、噪声与清洁等。若参数不合理，则制造出来的产品也将不合理，下面就经常出现的问题作总结：

（1）料斗粘料的问题；

（2）料斗几何参数的确定问题；

（3）料斗对物料的覆盖面的问题；

（4）物料卸不空的问题。

料斗正向着大型化、更高效化的方向发展,其发展趋势可概述如下：

(1)设备能力向大型化趋势方向发展；

(2)设备选型更加多样化和环保化；

(3)料斗机构的性能将进一步提高，可靠性也将进一步增强；

(4)采用新型材料取代钢铁结构以及降低料斗对物料的粘附，使料斗更轻化；

(5)料斗对物料的覆盖面更大化。

1.5论文研究的目的及意义

通过本次毕业设计，对斗式提升机料斗设计有个全面的认识，对斗式提升机的结构、组成、功能和性能等都有了全面的认识，能够独立地完成设计，对自己设计能力和实践能力都有很大的提高，不仅在理论上加深认识，而且通过自己实际的设计操作，自己的动手能力也会有很大的提高。在本次毕业设计过程中，我把先前学习的理论知识应用于实际的设计工作中，通过毕业设计能够熟练应用有关参考资料、计算图表、手册等相关资料；熟悉有关的国家标准和部颁标准。与此同时， 将料斗设计影响因素分析用于斗式提升机的开发应用，可以为有效提高机械产品设计的效率与质量提供理论指导。在斗式提升机料斗设计计算、结构、仿真计算与有限元分析方面，我将进行详细的研究，进一步完善斗式提升机料斗的设计理论，特别是料斗设计影响因素的分析。以便能降低其在制造及后期维护过程中的经济成本，且使产品研发人员的工作任务减少、工作效率提高。本文将重点研究斗式提升机的料斗形状，尺寸，结构形式。料斗的形状、尺寸和结构形式更合理、更科学，将会提高产品的质量和安全性，进而大大延长其使用寿命，而且具有显著的社会经济效益。