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斗式提升机 （bucket elevator）[1]是利用均匀固接于无端牵引构件上的一系列料斗，竖向提升物料的连续输送机械。分为环链、板链和皮带三种。[4]
1758年左右，斗式提升机被初步的利用了起来，斗式提升机的简化设备如散状或块状物料被使用空索道的方式用来运输。[5]在中国的斗式提升机最初是在20世纪50年代由前苏联引进的，直到80年代，当时中国对于斗式提升机的设计制造水平稍有突破。自80年代以后，由于发展环境的急切需要，一些大型工程建设项目开始引进大量的斗式提升机，这为斗式提升机的技术发展带来了巨大推动作用。在90年代初，中国一些输送机械厂开始自主研发高效斗式提升机。[6]
斗式提升机是由驱动装置通过电机、减速机、联轴器以及大小链轮，将动力输出到头部主轴上，通过头轮转动，带动链条（胶带）按照一定的运行方向匀速运行。整机包括头部、驱动装置、中间箱体、尾部、提升部件等五大部分。[3]
斗式提升机的特点是结构简单，横向尺寸小，占地面积少；提升高度大，输送能力好；在全封闭的机身内工作，对环境的污染小；耗用动力小。但过载时容易堵塞，料斗易磨损。[7]适用于输送碎散物料，在各种建筑材料、化学工业、食品工业、面粉厂、粮食仓库、耐火材料、冶金和煤炭工业等部门，得到了获得了广泛的应用。[2]
发展历程
1758年左右，斗式提升机被初步的利用了起来，斗式提升机的简化设备如散状或块状物料被使用空索道的方式用来运输。[5]
中国的斗式提升机发展起步较晚，最初是在20世纪50年代由前苏联引进的，直到80年代，当时中国对于斗式提升机的设计制造水平稍有突破。自80年代以后，由于发展环境的急切需要，一些大型工程建设项目开始引进大量的斗式提升机，这为斗式提升机的技术发展带来了巨大推动作用。在90年代初，中国一些输送机械厂开始自主研发高效斗式提升机。[6]
2008 年 A Jaskulsk分析了物料卸载时的运动方程，基于卸料时的数学方程利用计算机编程开发了一个用于根据不同链速，不同链轮直径自动生成料斗外形轮廓的系统，实现了对斗式提升机料斗的创新设计，并对已有的料斗外形轮廓进行验证，证明了这一系统的正确性。[5]2016 年 Sunil Tukaram Shinde,Vidyadhae等人对中央链斗式提升机的料斗进行了材料优化，并对料斗进行模态分析，得到了不同形状料斗的固有频率。[5]
工作原理
斗式提升机的工作原理是由驱动装置通过电机、减速机、联轴器以及大小链轮，将动力输出到头部主轴上，通过头轮转动，带动链条（胶带）按照一定的运行方向匀速运行。依靠固定在链条（胶带）上的料斗，将均匀流入尾部进料口的物料从斗式提升机的尾部，不间断地提升到斗式提升机的头部，然后从头部出料口将物料卸出去，完成物料的整个提升过程。[3]
基本构造
斗式提升机整机包括头部、驱动装置、中间箱体、尾部、提升部件等五大部分。[3]
头部
驱动装置
驱动装置的结构和布置必须满足斗式提升机功率和传动的需要，其位置的布局必须考虑到设备的稳定性，其传动方式尽量紧凑、简洁、方便维护和检修。尽可能地减轻驱动装置重量。[3]
中间箱体
中间箱体虽然看起来结构简单，但其精度和刚度要求绝不可忽视，由于一台几十米乃至上百米的斗式提升机要保证运转精度，中间箱体起到了巨大作用。首先它要支撑整台斗式提升机的大部分重量，其抗压强度和运行振动应满足要求：其次十几节甚至几十节中间箱体，要保证安装精度和互换性，就必须在设计、制造中遵循批量生产的原则，要有一定的工装胎具做保证，确保其直线度，法兰平面度、刚性及其对角线精度。[3]
尾部
尾部在整台设备的最下部，它的作用一是要支撑整台设备，使其稳固可靠；二是要确保链条（胶带）的张紧恒定，调节自如；三是尾部要设置观察门和检修安装门，便于链条（胶带）和料斗的安装、检修；四是在尾部根据需要设置料位计、速度检测仪等安全保护装置。[3]
提升部件
提升部件包括链条（胶带）和料斗及连接件，这也是整台设备的关键部分所在。链条（胶带）的设计结构、制造精度、热处理性能和安全系数的选取，直接影响着斗式提升机的使用寿命，而其料斗的结构、形状、精度则直接影响到物料的提升效果。[3]
按使用范围分
有常用斗式提升机和脱水斗式提升机两种。[8]
按运送物料的方向分
有直立式和倾斜式。常用斗式提升机为直立式（很少采用倾斜式），脱水斗式提升机是倾斜式。[8]
按运动速度分
有高速、中速、低速三种。[8]
按装载方式分
有掏取式和流人式两种。[8]
按卸载形式分
有离心式、离心重力式和重力式。[8]
按牵引方式的不同分
环链斗式提升机（HL型斗式提升机）
环链斗式提升机的牵引构件采用环链，环链由锻造或焊接成型。环链斗式提升机适用于输送粉状、粒状、小块、磨损性较小的物料，如煤、水泥、砂、矿渣、黏土、碎石等，输送物料温度较高。[10]
提升高度4.5～30m，输送量16～47.2m/h，料斗运行速度1.25～1.4m/s。常用的环链斗式提升机型号有HL300、HL400和HL500三种。环链斗式提升机的料斗在环链上间断布置，采用离心式卸料。[10]
环链斗式提升机的料斗与环链的连接如图下图所示，用链环钩与料斗后壁连接。环链采用节距为50mm的标准环链，每段环链的环数有9环和11环两种。链与料斗的连接较牢固、自重大、有效载荷小。[10]
板链斗式提升机（PL型斗式提升机）
板链斗式提升机用板式套筒滚子链作牵引构件。板链斗式提升机结构牢固、自重轻、提升量大,物料温度小于250℃。提升高度5~30m,输送量22~100 m/h,料斗运行速度0.4~0.5m/s,常用的板链斗式提升机型号有PL250、PL350和PL450三种。板链斗式提升机在板链上连续布置,采用重力式卸料。[10]
带式斗式提升机（D型斗式提升机）
带式斗式提升机是用橡胶带作牵引构件的提升机。带式斗式提升机结构简单，磨损比板链少。缺点是不能输送磨琢性较大的物料。胶带宽度比料斗宽度大30～40mm。采用普通橡胶带，物料温度不得超过60℃；采用耐热胶带，物料温度可达150℃。提升高度4～30m，输送量3～66m/h，料斗运行速度1~1.26m/s。常用带式斗式提升机的型号有D160、D250、D350、D450四种。料斗在胶带上间断布置，采用离心式卸料。料斗与胶带的连接如图2-2-4-4所示。[10]
用胶带作牵引构件的主要优点是成本低、自重小、挠性好、运行平稳、磨损小、运行速度和生产率较高。主要缺点是料斗与胶带连接不牢固.容易掉斗。[10]
除此以外，料斗的几何形状也各有不同，有圆底和尖底之分，圆底又分为深斗式和浅斗式。圆底多用于高速提升机，其料斗排列稀疏。尖底的斗排（实际上底部仍有圆角，但半径很小）主要用于低速提升机，料斗是紧密排列的。[8]
驱动功率计算
斗式提升机的驱动装置属于YY型, 即ZLY或ZSY型减速器和Y型电动机配用。传动轴的驱动功率可由下式求得:[11]
式 (1) 中:P0为轴功率(kW);Q为斗式提升机的输送量, t/h;H为提升高度, m;g为重力加速度, m/s2;PS, PL为附加功率(kW)。[11]
电动机功率的计算公式为:[11]
式 (2) 中:P为电动机功率(kW);P0为轴功率(kW);n为总效率, 大约为0.7.[11]
通过计算可得P=7.5kW。[11]
从相关工作要求与条件来看, 选用的电动机功率P=7.5k W, 转速n≈1500r/min。中电动机型号和应用情况可参照相关文献, 选用Y132M-4型电动机, 输出轴直径Φ75, 中心高280mm, 工作转速1440r/min。[11]
料斗的计算
斗式提升机主要参数的计算如下:[11]
提升速度的计算:[11]
式 (3) 中:n1为电动机的转速, r/min;n2为驱动滚筒的转速, r/min;d为驱动滚筒的直径, mm;i为减速机速比;I为减速器带轮与电动机带轮的直径比。[11]
料斗间距的计算:[11]
应用领域
斗式提升机在机械化连续运输系统中是一种被普遍采用的垂直输送设备，主要用于提升粉状、粒状、小块状的无磨琢性和磨琢性物料(如水泥、煤、砂、谷物、木屑、矿石、焦炭、硅酸盐、铝镁砂、耐火材料、化肥、化学物品等)。根据生产工艺的需要，它与板式给料机、带式输送机、螺旋输送机等其它形式输送设备配合，可以布置成不同的工艺沉积，形成各种运输系统。因此斗式提升机广泛地应用于建村、电力、冶金、机械、化工、轻工、有色金属、粮食等各工业部门。[12]
矿山行业
斗式提升机广泛应用于矿山行业，用于输送煤、矿石、矿渣等物料。在煤矿井下，斗式提升机是主要的升降设备，能够将煤炭、岩石等物料从井下输送到地面。[13]
冶金行业
化工行业
电力行业
建材行业
粮食加工行业
在粮食加工行业，斗式提升机用于输送粮食、饲料等物料。[13]
主要特点
斗式提升机的特点是：横截面尺寸较小，占地面积少，提升高度和输送能加大；有较好的封闭性能；耗用动力小[14]；并可在全封闭的罩壳内工作,减少灰尘对周围环境的污染，必要时还可把斗式提升机底部插人料堆中自行取料。但对过载较敏感；斗和链易磨损；被输送的物料受到一定的限制，清理工作也较麻烦。此外,斗式提升机不能在水平方向输送物料。[15]
发展趋势
随着经济的高速发展，斗式提升机也会不断地更新和发展，它的使用范围也在不断地扩大，未来的发展过程中，斗式提升机的发展趋势有以下几点 ：[5]
（1）随着现代企业的高产、高效、集约化的特点，对斗式提升机的输送能力有了更高的要求，因此，高效节能、大提升量必然是未来斗式提升机的发展趋势。[5]
（2）提升范围广，随着各行业的交叉发展，现代工厂不再只是生产单一的一种产品，越来越多的不同产品在同一工厂生产，这就要求同一台输送机可以用来运输不同种类的物料，对物料的自身特性的要求会比较低，不会仅仅限制在同一种类的物料，这类提升机不但可以用来运送粉末状的细小颗粒还可以用来运送颗粒半径较大的物料颗粒。这样一台提升机可以代替以往的两台甚至更多，既减少了设备占地的资源又可以为厂家节省购买多台设备的资金。[5]
（3）现在斗式提升机的使用范围主要是晴天、温度适宜的条件下使用，在未来提升机会在高温或者是在低温的情况下也能使用，对于一些恶劣的环境当中，也会有提升机工作，如在一些腐蚀性、易燃性、放射性的环境中工作，另外对于输送物料也会有多种形式，比如易爆、易结团或有粘性的物料都可以使用提升机来完成。[5]
（4）随着中国出台一系列的环保政策，斗式提升机的将会朝着密闭性好、噪声低、环境污染少的方向发展。[5]
（5）随着机电一体化技术的快速发展，斗式提升机将会有一场大的革新，主要表现在：计算机技术、自动控制技术以及数显技术在斗式提升机上的应用，对斗式提升机的改良以后将是提升机发展的主要趋势。[5]
国际标准
标准实施时间GB/T 37513-2019 粮油机械 低破碎斗式提升机2019-12-01GB/T 37519-2019 粮油机械 斗式提升机2019-12-01GB/T 35152-2017 水泥窑尾钢丝胶带斗式提升机2018-11-01
以上资料来自[16]
行业标准
标准实施时间JC/T 460-2018 水泥工业用胶带斗式提升机2019-04-01JC/T 459-2018 水泥工业用环链斗式提升机2019-04-01JB/T 3926-2014 垂直斗式提升机2014-10-01JB/T 11931-2014 饲料机械 斗式提升机2014-10-01
以上资料来自[16]
参考资料 16
- 参考 1
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 快速了解斗式提升机的优点与应用 — 百家号
- 参考 14
- 参考 15
- 斗式提升机 — 全国标准信息公共服务平台