斗轮堆取料机毕业设计方案说明指导书.doc

目 录摘要2 一 、概论 1. 1 斗轮堆取料机在中国外发展概况3 1. 2 斗轮堆取料机发展方向41. 3 斗轮堆取料机分类51. 4 斗轮堆取料机应用范围6二、斗轮堆取料机总体设计21 总体设计概论822 斗轮堆取料机结构功效分析9三、斗轮堆取料机关键参数及其确定 3. 1 斗轮堆取料机质量M概念14 3. 2 铲斗斗容确实定143. 3 铲斗数目标确定153. 4 铲斗斗距确实定153. 5 斗轮堆取料机理论生产率15四、斗轮堆取料机基础结构 4. 1 行走机构16 4. 2 回转机构18 4. 3 臂架俯仰机构21 4. 4 斗轮机构22 4. 5 臂架皮带机25五、斗轮堆取料机取料机构设计51 堆取料机构实施机构2952 堆取料机构驱动部分5.2.1 电动机选择 295.2.2 液力耦合器选择315.2.3 减速器选择32六、零部件三维造型实例33毕业设计总结36致谢37参考文件38摘要此次毕业设计题目是悬臂式斗轮堆取料机取料机构设计。经过对斗轮堆取料机整机分析，了解其工作时候多种情况，和各部分之间相互配合关系。来深入研究斗轮堆取料机取料机构组成和关键零部件加工要求、形位公差、表面粗糙全部等。最终利用反求方法发明出新斗轮堆取料机取料机构，具体内容有：斗轮堆取料机堆取料机构组成及工作原理；选择堆取料机构动力源是、变速机构和传动装置等；经过观察斗轮堆取料机取料机构，了解并编写操纵装配工艺过程，确定各零部件装配方法；经过观察各机构形状，分析其从提升刚度和刚性要求并满足功效要求和工艺要求而设计结构。关键词：分析；反求；设计；创新；工作原理 AbstractThe subject of this graduation design is cantilever bucket wheel stacker reclaimer mechanism.We can understand the various states between the parts and the cooperation between each other when they are working, and then to further study the processing requirements, geometrical tolerances and surface roughness through the bucket wheel stacker / reclaimer machine analysis. The ultimate goal is to create a new bucket wheel stacker reclaimer mechanism with reverse method. The new bucket wheel stacker reclaimer mechanism contains the composition of bucket wheel stacker / reclaimer stacker and the working principle, selective stacker mechanism, transmission mechanism and power transmission device, writing the assembly process of the manipulation, the analysis of the increased stiffness and rigidity to meet the functional requirements and technical requirements.Key words: analysis; reverse; design; innovation; work principle一、概论 在国名经济发展过程中，很多地方需要对部分散料进行装卸，如散货专业码头、钢铁厂、大型火力发电厂和矿山等散料堆场装卸铁矿石（砂）、煤炭、砂子等。假如采取“装载机-自卸汽车”系统作业，装载机在铲入举升-旋转-行走-卸载-空转-空行程等一个作业循环中，既要完成取料，又要输送，这么就十分浪费时间，工作效率很低。连续装载机使用，就显得十分关键了。 斗轮堆取料机是连续输送机一个。应用它能够将物料在一定输送路线上，从装载地点到卸载地点以恒定或改变速度进行输送。应用堆取料机能够形成连续物流或脉动物流。 在现代化港口散货装卸作业中，堆取料机是生产过程中组成有节奏流水作业运输线所不可缺乏组成部分。使用堆取料机，能够和其它连续输送设备组成不一样工艺步骤，以满足不一样泊位、不一样堆场、不一样作业点生产要求。堆取料机对港口内部散货装卸起关键作用，又对港口外部运输起关键作用。 图1-1 悬臂式斗轮堆取料机1.1斗轮堆取料机中国外发展概况世界上研究和开发斗轮挖掘机最早国家是德国，研究始于19世纪30年代，第一台斗轮挖掘机于19世纪80年代问世，真正投入实际应用是在20世纪早期。 19生产出了第一台履带行走式斗轮挖掘机，它采取柴油发动机作为动力源。这是一个里程碑式重大突破，以后，对斗轮堆取料机研究正式走上蓬勃发展道路。到了20世纪70年代，斗轮挖掘机各个组成部分结构形成发展和改善已经趋近成熟。伴随日生产能力超出20万立方米巨型斗轮挖掘机问世，标志着斗轮挖掘机进入现代斗轮挖掘机发展时期。中国斗轮堆取料机应用起步比较晚，最早斗轮堆取料机设计能够追溯到1966年。当初中国部分钢厂、码头急需使用这类设备。为满足当初社会需求，开发了中国第一代斗轮堆取料机。经过几十年发展，中国斗轮堆取料机研制水平取得了较大提升，不过同发达国家相比，依旧存在显著差距。现在中国斗轮堆取料机已经从最初研究转向发展，向更高产品质量和设计水平前进。1.2 斗轮堆取料机发展方向在过去40年，发达国家斗轮堆取料机技术发展，极大地促进了散料输送工业发展。多年来，自动化和信息技术又推进了该产业发展。理论生产率向大型化发展。斗轮堆取料机理论生产率是衡量斗轮堆取料机规模一个关键指标，她从开始每小时几十立方米发展到现在每小时近0立方米。据悉，德国现在仍在开发更大理论生产率斗轮挖掘机。各国全部在使斗轮堆取料机生产系列化。系列化好处之一就是能够确保零部件通用化，标准化，使用户更方便在市场上买到现货。斗轮堆取料机自动化越来越高。伴随科技发展，自动化技术也蓬勃发 展，这对斗轮堆取料机方便使用和安全性提供了技术确保。斗轮堆取料机是一个经典多刚体系统，采取机器人运动计划和主动控制技术，可提升斗轮堆取料机工作稳定性和作业能力。采取现在设计方法和设计手段，优化结构组合，确保生产能力前提下，尽可能减轻整机重量，提升设备可靠性。13 斗轮堆取料机分类散料连续装卸机械种类很多，输送对象不一样，结构也不一样，如斗轮堆取料机、排土机等。斗轮堆取料机按按其功效、用途可分为以下多个：堆料机：专门用于堆料作业一个功效。取料机：专门用于取料作业一个功效。堆取料机：用于堆料作业和取料作业两个功效。混匀堆料机：用于均化堆料。混匀取料机：用于均化取料。斗轮堆取料机按结构形式可分为以下多个：悬臂式斗轮堆取料机：含有悬臂、俯仰、回转、行走功效，关键用于条形料场。门式斗轮堆取料机：“大跨度双梁”结构，关键用于矩形料场。桥式斗轮堆取料机：“大跨度单梁”结构圆形料场斗轮堆取料机：分为桥式和悬臂式两种。刮板式取料机：分为桥式和人字式两种类型。按尾车功效又分为以下多个：固定单位车：可完成对取料作业。活动单位车：可完成对取料作业，直通或折返取料作业。提升回转角度范围。固定双尾车：可完成对取料作业，直通作业。活动双尾车：可完成对取料作业，直通或折返取料作业。伸缩双降尾车：可完成对取料作业，直通或折返取料作业。提升回转角度范围。降低落差。按理论生产力，斗轮堆取料机分为以下多个：轻型：生产率为630 m3/h一下。中型：生产率为6302500 m3/h。大型：生产率为25005000 m3/h。特大型：生产率为500010000 m3/h。巨型：生产率为10000 m3/h以上。按斗轮臂架平衡方法，斗轮堆取料机可分为以下多个：活配重式。死配重方法。整体平衡方法。14 斗轮堆取料机利用范围斗轮堆取料机关键利用于大型货场散料装卸。大型发电厂，水泥厂，化工厂，和大型码头、港口等。141 悬臂式斗轮堆取料机 悬臂式斗轮堆取料机适适用于物料堆积场只有一个或两个数量较少料场，如发电厂、水泥厂、化工厂等。堆取料机可分别向两个料场或从两个料场取料。一台或两台斗轮堆取料机可对全部相邻料场进行堆料和取料作业，此时设备效率比较高。在料场数量较多，如三个或四个以上料场，当每个设备全部含有堆料和取料步骤时也能够用堆取料机。142 单一功效取料机和堆料机 取料机和堆料机适适用于大型码头、港口项目。在大型散货料场地面，利用带式输送机，设计成单一步骤，即堆料步骤或取料步骤。 通常同一个料场相邻两个设备是一个堆料机，另一个是取料机。对同一料场或不一样料场，这两台设备可同时进行取料和堆料，如堆料机用于卸火车，同时取料机用于装船。143 混匀取料机和混匀堆料机 混匀取料机和混匀堆料机现有正常堆料和取料功效，又有均化功效。关键用于钢铁企业、水泥行业，对电厂原料进行均化处理，如烧结厂铁矿石原料均化、水泥厂石灰石均化，发电厂煤炭均化等。其关键意义在于均化后原料化学成份相对稳定，煤炭灰分和燃烧值也相对稳定，可是这些行业在产品质量控制方面和产品质量方面有较大提升，同时提升经济效益，降低能源消耗。144 门式斗轮堆取料机 门式斗轮堆取料机关键适适用于矩形场地，轨道间距通常在35m以上。门式斗轮堆取料机适适用于火力发电站、港口、焦化、冶金、矿山及大型水利工地等工矿企业储料场，是高效连续堆取散状物料理想设备。二、斗轮堆取料机总体设计21 总体设计概论 总体设计是机械系统内部设计关键任务之一，也是进行系统技术设计依据。总体设计对机械性能、尺寸、外形、质量及成产成本含有重大影响。所以，总体设计时必需在确保现已定方案基础上，尽可能充足考虑和人机环境、加工装配、运行管理等外部系统联络，使机械系统和外部系统相协调和适应，以求设计更臻完善。机器在正常工作条件下，整机含有足够强度、刚度和稳定性。机器不管在工作情况或非工作情况，在要求俯仰范围内多种工况下，整机全部应该处于稳定状态。在输送线上，尤其是在取料、卸料和各转运点，必需确保物流流畅，不发生物料溢出或堵塞现象。斗轮堆取料机工作机制为重型工作制，关键钢结构设计寿命为30年。斗轮直径和带式输送机参数和取煤炭和去铁矿石同能力斗轮堆取料机相比，通常取煤炭要求斗轮直径大，输送带宽、带速高，斗轮驱动功率较小。去铁矿石相反。司机室要求。司机是要安装牢靠，有防震方法以防振动。且保持在垂直位置。联锁作业。只有当夹轨器松开时，行走机构才工作；只有电缆卷筒制动器松闸后，行走机构才能开启等等。各安全保护及检测装置完备。电缆卷筒装置。电缆卷筒上缠有足够安全圈数。漏斗、溜槽及悬挂缓冲装置。除尘装置。润滑。机上各转动部位全部有对应润滑设施。平台扶梯。安全保护方法除设置常规保护设施以外，斗轮堆取料机最少还应该设置其它辅助方法，比如前臂架防碰撞保护，防雷电保护，设备行走时声、光报警保护等等。电器及控制。22 斗轮堆取料机结构功效分析2.2.1 黑箱图用黑箱来表示设计任务，是设计任务抽象化一个方法。建立斗轮堆取料机黑箱图图2-2-1。图2-2-1 斗轮堆取料机黑箱图 2.2.2 总功效分解机械系统总共能能够分解为分功效（或称一级分功效、二级分功效），分功效再分解为功效元（最小单位）。所以功效是有层次，能逐次分解。图2-2-2。 图2-2-2 斗轮堆取料机总功效分解图2.2.3 功效结构图 建立斗轮堆取料机功效结构图，图2-2-3。 图2-3 斗轮取料机功效结构图2.2.4 功效元解形态学矩阵 建立斗轮堆取料机功效元解形态矩阵，图2-2-4。 图2-2-4 斗轮堆取料机功效元解形态学矩阵图从表中可得到，可能组合方案数N为： N = 55434312 = 7 200 种经过分析，可得到两种方案：方案：A2 - B1 C1 - D1 - E1 - F2 - G1 - H1，行走机构工作经过轮轨完成。方案：A2 - B1 C3 - D1 - E1 - F2 - G1 - H1，行走机构工作经过履带完成。1. 确定评价目标经过对斗轮堆取料机功效，使用情况等分析，可得到以下5种技术、经济、社会评价目标：可靠性、灵敏性、成本、维修性和寿命。2. 确定加权系数依据它工作要求，按FD法（强制判定法）确定加权系统。如表2-2-1所表示。表2-2-1 加权系数判别表比较目标评价目标可靠性灵敏性成本维修性寿命加权系数可靠性2343120.3灵敏性2343120.3成本113270.175维修性001120.05寿命112370.1753. 评价目标树经过对加权系数确实定，得到评价目标树图2-2-5所表示。斗轮堆取料机0.825技术性能0.175经济性寿命维修性灵敏性可靠性成本0.1750.050.30.30.175图 2-2-5 斗轮堆取料机评价目标树4. 方案评价选优利用表2-2-2所表示评分标准，对以上两种方案进行评价选优。表 2-2-2 性能评分标准012345678910不能用差较差勉强可用可用中良很好好优理想依据各方案中，功效实现好坏，对选出方案各项性能评分，如表2-2-3。表 2-2-3各项性行能评分表 分项评分方案可靠性P1灵敏性P2成本P3维修性P4寿命P58888889888由公式 可知所以 NN，故方案为最优方案，即轮轨式斗轮堆取料机，行走机构工作经过轮轨来完成。三、斗轮堆取料机关键参数及其确定斗轮堆取料机参数分为主参数和工作性能参数两类。 斗轮随取料机主参数决定了斗轮堆取料机规模、关键技术性能参数和要结构形式。主参数通常由用户提供，作为已知量供给产品设计者。斗轮堆取料机工作性能参数决定了机器本身各个机构结构形式、尺寸、功率、转速、性能等。工作性能参数是由生产厂为了满足主参数而确定。3. 1 斗轮堆取料机质量M概念斗轮堆取料机质量分为服务质量Ms和工作质量Mo。3.1.1 服务质量Ms指是斗轮堆取料机在作业前个部分质量总和。 Ms = M1 + M2 + M3 + M4 + M5 + M6 式中 M1 全部钢结构质量 M2 全部机械部分质量，包含减速器、传动轴、轴承等。 M3 全部电器元件质量 M4 全部输送带质量 M5 全部润滑油质量 M6 配重质量3.1.2工作质量Mo 工作质量Mo是指正常作业下斗轮堆取料机总质量。 Mo = Ms + M7 + M8 式中 Ms 斗轮堆取料机服务质量 M7 正常作业下有效载荷 M8 作业时在斗轮堆取料机上积存物料质量32 铲斗斗容确实定 铲斗斗容等于： V = M / 其中 散煤密度 M 散煤质量 = 0.6 t / m3 ；M = 0.208 t 由此可得： V = 0.347 m3 33 铲斗数目标确定 铲斗数目标多少直接影响斗轮堆取料机生产率。决定铲斗数目及尺寸关键条件是铲斗卸料过程。铲斗个数应该满足：确保铲斗完全卸空，并使卸出物料落到卸料板上，和确保挖掘过程平稳，载荷波动小，冲击小。通常铲斗数目应为：通常散料，Z = 8 12个铲斗；较硬散料，Z = 14 18个铲斗。通常斗轮直径D尺寸大，铲斗数目对应增加，确定时应给予考虑。通常经验推荐： Z = 4 式中 D = 5.82 m由公式可得 Z = 9.64987 ；取整可得Z = 103. 4 铲斗斗距确实定铲斗在斗轮切割圆上分布间距a等于： a =D/ Z (m) 即 D = aZ 式中 Z 铲斗数目 D 斗轮直径，m有公式可得 a = 1.82748 m ，保留四位有效数字可得 a = 1.827 m3. 5 斗轮堆取料机理论生产率假如斗轮斗数、斗容和斗轮转速确定以后，能够计算容积理论生产率Qv Qv = 60Zqn （m3 / h） 式中 Z 斗数 q 斗容，m3 n 斗轮转速有公式可得 Qv = 1457.4 m3 / h 四、斗轮堆取料机基础结构 41 行走机构行走机构关键作用是用来支承和移动堆取料机，按行走机构结构特点来分分为有轨行走和无轨行走，我们青岛港堆料机、堆取料机等，均属有轨行走，使机械依据生产需要，沿着专门铺设轨道运行。行走机构关键由支承装置和驱动装置两部分组成。图4-1所表示。另外，还有多个安全防护装置组成，如行走限位、缓冲器、夹轨器、锚固器等。图4-1 行走机构1-驱动装置 2-驱动装置 3-行走轨道4.1.1 支撑装置支承装置包含钢轨、行走车轮和均衡梁车架。钢轨通常采取P50铁路钢轨或港口专用钢轨，如：煤系统和10万矿系统采取P50铁路钢轨。通常大家不是很重视轨道和基础，往往会忽略对部分问题处理，从而会造成机械金属结构产生变形、裂纹或造成部件松动。若变形发生在机构装配部位，就可能使整个机械报废。所以，应加强对轨道日常巡查，并每十二个月进行一次调整维护是十分必需。堆取料机作用在每条支腿上压力经过车架作用在车轮和轨道上。轨道和车轮全部是由钢制成，为了提升车轮承载能力和使用寿命，车轮踏面要进行表面淬火，淬硬。 故承载能力大，滚动运行阻力较小（钢钢滚动摩擦系数f=0.15）。为使每个车轮轮压不超出轨道及基础所许可压力，必需增加每条支腿下车轮数目，并采取均衡梁和台车，使载荷均匀地作用于每个车轮。均衡梁实际上是一个杠杆系统。依据车轮数目不一样可采取不一样形式，图4-1-1。车轮可铸造或铸造，车轮通常不全是驱动轮，和驱动机构直接相连叫主动轮，其它叫从动轮。为有效地预防脱轨，车轮多制成双轮缘。图4-1-1 均衡车架示意图4.1.2 驱动装置行走机构驱动装置采取电力驱动，驱动形式有集中驱动和分别驱动两种。集中驱动是由一台电机经过传动装置驱动全部主动轮。通常适适用于各驱动车轮之间距离较短，电机能靠近所驱动各个车轮情况。因为堆取料机属于大型机构设备，不宜采取此种方法，故采取分别驱动。分别驱就是由几台电机分别驱动，每台电机驱动一只主动轮或一条支腿下两只主动轮，图4-1所表示，它结构简单，部署方便，分别驱动要求两侧同时。行走机构驱动部分包含制动器、电机、联轴节、减速器，最终驱动车轮转动。堆取料机行走机构采取形式图4-1-2。图4-1-2 行走驱动机构示意图1-制动器 2-电机 3-联轴节 4-减速器 5-主动轮 6-开式齿轮 7-惰轮42 回转机构旋转机构作用是使臂架围绕着旋转中心转动，旋转机构和俯仰机构和行走机构配合，在工作范围内进行堆取料或取料，满足装卸作业要求。用旋转机构来完成水平运动优点是不需要庞大轨道及其支撑结构，运动阻力较小。缺点是结构比较复杂，移动范围比较有限。 旋转机构通常由旋转支承装置和驱动装置两大部分组成。旋转支承装置是用来将堆取料机旋转部分支持在固定行走门架等部分之上，它承受着取料机多种载荷所引发垂直力水平力和倾覆力矩。旋转驱动装置用来驱动堆取料机旋转部分，使其相对于固定部分旋转。4.2.1支撑装置旋转支承装置通常分为柱式旋转支承装置和转盘式旋转支承装置两大类。柱式旋转支承装置又分为定柱式旋转支承装置和转柱式旋转支承装置（图4-2-1-1），关键优点是承受倾覆力矩能力很好。图4-2-1-1 柱式旋转支承示意图转盘式旋转支承装置又为轮式、滚子式和滚动轴承式，滚动轴承式旋转支承装置依据滚动体形状不一样，分为滚珠式(图4-2-1-2 a、c)和滚子式(图4-2-1-2b、d)。依据滚动体列数分为单列(图4-2-1-2a、b)、双列(图4-2-1-2c)和三列式(图4-2-1-2d)。 青岛港堆取料机全部采取是滚动轴承式旋转支承装置。关键优点是：结构紧凑，装配和维护简单，密封及润滑条件良好；轴向间隙小，工作平稳，消除了大冲击，旋转阻力小，磨损也小，寿命长。轴承中央能够作为通道，便于起重机总体部署。4-2-1-2 滚动轴承式示意图煤系统堆取料机旋转支承装置如上图4-2-1-2c。为了驱动堆取料机旋转部分，并能满足安全地正翻转和平稳地制动、停止等多种要求，作为旋转装置，除了驱动电机以外，还需要有传动装置、旋转驱动元件、制动及过载保护、旋转行程限位装置等。4.2.2 驱动装置旋转驱动装置结构形式很多。但堆取料通常采取是行星齿轮作为旋转驱动元件，也就是在旋转驱动装置下面设有一个大针齿圈，针齿圈和堆取料固定部分相连，当电动机经减速传动装置驱动行星齿轮转动时，和针齿圈啮合行星齿轮就绕针齿圈作行星运动，实现旋转运动。行星齿轮和大针齿圈可设计为外啮合式或内啮合式，堆取料通常采取双驱动外啮合式。回转大齿圈及开式齿轮通常采取人工定时涂润滑脂实现润滑，回转大齿圈也有采取自动润滑。为防水防尘有还在行星齿轮和大针齿圈外设防尘罩。 堆取料旋转驱动装置如上图4-2-2-1。因为堆取料旋转部分对调速要求较高，通常采取调速性能很好直流调速和交流变频调速。卧式电动机4经过极限力矩联轴节5直接驱动行星轮减速器6带动行星齿轮7，绕针齿圈8旋转。极限力矩联轴节是用来预防因旋转阻力矩急剧增加（比如，过猛起制动和臂架碰到障碍物等）时，电机、传动装置或旋转驱动元件，甚至臂架可能因过载而损坏。当旋转机构所受到阻力矩超出了极限图4-2-2-1 旋转驱动装置1-测速电机 2-联轴节 3-制动器 4-驱动电机 5-极限力矩联轴节 6-行星轮减速箱 7-行星齿轮 8-针齿圈力矩联轴节所要求极限力矩，两磨擦面间就发生打滑现象，所以对所传输力矩加以限制，起到安全保护作用，极限力矩大小可由螺母和压紧弹簧调整。这种驱动装置因为采取星形减速，其传动比大，结构紧凑。测速发电机1用于检测旋转电机转速，实现闭环控制，稳定转速。4. 3 臂架俯仰机构 图4-3 臂架俯仰机构臂架俯仰机构基础原理臂架俯仰机构关键用于调整堆料、取料时臂架高度，配合其它机构满足生产要求。它是斗轮堆取料机不可缺乏部分，是最基础最关键机构，其工作性能优劣将直接影响堆取料机技术性能。对于堆取料机这种大型设备，臂架自重平衡多采取移动重心式图（4-3-1）所表示。移动重心平衡原理是利用杠杆系统或拉索使臂架和配重合成重心沿近似水平线移动，即应用平衡配重上升或下降来抵偿臂架重心下降或上升。臂架俯仰机构驱动装置形式和概况1涡流制动器 2液力推杆制动器3电机4电磁制动器5减速箱6钢丝绳卷筒图4-3-2俯仰示意图臂架俯仰机构装在旋转架上部，臂架俯仰机构由驱动装置、传动装置、制动装置、卷绕系统和安全辅助装置等组成。臂架俯仰机构大多采取钢丝绳经过滑轮组绕到俯仰卷筒上，依靠俯仰卷筒收放钢丝绳而改变臂架幅度，堆取料机驱动俯仰机构驱动形式图（4-3-2）能够看出，俯仰机构关键包含：电动机、制动器、减速器、卷筒、滑轮和钢丝绳等组成。电动机经减速器驱动卷筒旋转，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒中放出，从而改变臂架幅度。卷筒正反转是经过改变电动机转一直实现，臂架俯仰角度是依靠制动器制动来实现。制动器通常采取常闭式制动器，在电气线路上和电动机联锁。煤系统堆取料机俯仰机构制动器采取涡流制动器、电磁制动器、电动推杆制动器三种。制动器通常装设在高速轴上，所需制动力矩小，可使制动器重量轻，尺寸小。在集中驱动俯仰机构中，制动器通常装于中速或低速轴上，并采取制动力矩大，尺寸较小制动器。当制动力矩较大时，有时在高速轴上需装设两个制动器。第二个制动器可装设在减速器高速轴另一端，也可把制动器装设在电动机尾部轴伸端上，但需选择双轴伸电动机。钢丝绳不仅用在起重机构中起吊货物、操纵抓斗，还可用来牵引小车运行和驱动起重机旋转部分旋转。所以，它应用遍布各个工作机构，是起重机上应用最广泛挠性构件。有些起升机构（如手拉葫芦）采取另一个挠性构件链条来提升货物。钢丝绳和链条相比，其优点是：承载能力大，能承受较大冲击；自重较轻；工作可靠；在破断以前，外面钢丝先断裂和松散，所以，轻易发觉和立即更换；成本较低；高速转动时工作平稳、无躁声等。其缺点是挠性不如链条，需用较大直径滑轮和卷筒，所以增大了传动机构尺寸和重量。但这一缺点通常不影响钢丝绳在起重机上应用。44 斗轮机构4.4.1 斗轮机构驱动装置形式和概况斗轮机构包含斗轮和斗轮驱动装置，作为挖取物料之用。斗轮驱动机构关键有：电机、减速器、制动器、液力联轴节、铲斗等组成。斗轮机构装于臂架头部，斗轮是由电动机经过液力联轴节减速机来驱动。斗轮机构经过斗轮旋转，配合堆取料机行走、俯仰，逐层或按阶梯形方法分层取料。斗轮驱动装置通常部署在斗轮两侧。煤系堆取料机斗轮安装在臂架前端部右侧，铲斗底部敞开，和轮体内部相通，圆弧形导料板经过调整丝杠固定在臂架端部。当取料机构工作时，经过电机、液力联轴节、减速箱，使斗轮转动，铲斗切入物料堆挖取物料，物料沿弧形导料板转动到卸料区，因为卸料区没有弧形导料板挡住物料，物料依靠自重卸到溜煤板上，最终落到皮带上，经过皮带运转输送物料。铲斗、斗轮、斗轮卸料装置组成a) 铲斗铲斗用来直接挖取物料，并将挖取下来物料运输到卸料处。通常情况下，斗轮体上装置铲斗数目有6-12个，铲斗容积为20-630d m3。图4-4-1铲斗及斗口形状图铲斗种类很多，依据用途和挖取物料不一样，较常使用有平口斗、斜口斗、带齿斗等。斗口形状有拱形，梯形、花瓣形等（图4-4-1）。b) 斗轮斗轮由斗轮体和铲斗组成（图4-4-2），通常采取斗轮直径为2-18m。依据生产能力不一样，直径大小也不一样。斗轮按其结构型式可分为：有格式斗轮、无格式斗轮和半格式斗轮。 图4-4-2 斗轮 （1）有格式斗轮铲斗用螺栓固定在轮毂上，每个铲斗有一个对应卸料溜槽，它是由前后格板和溜板组成。溜板倾斜安装，由铲斗卸下来物料经溜板卸到斗轮一侧胶带输送机上。为了预防铲斗内物料在还没有到卸料位置时从卸料槽流出，在斗轮靠卸料一侧装有扇形档板，斗轮旋转时档板不动而挡住已装进铲斗及卸料溜槽物料。有格式斗轮因为每个斗（如斗轮直径较小时，有时相邻两个斗）全部有自己对应卸料槽，物料滑移行程较短，所以适宜于挖掘中小块度坚硬物料。因为物料和卸料槽滑动表面之间摩擦力阻碍卸料，有格式斗轮卸料区间较小，故而斗轮转速必需取得较低，不然物料来不及卸出。有格式斗轮另一个缺点是斗轮工作表面很大，较轻易粘结物料，清扫格子内表面比较困难，故有格式斗轮不适合于挖掘粘性物料。（2）无格式斗轮无格式斗轮结构是由铲斗和轮毂等组成。在斗轮体中央固定有前导板、侧导板及后导板组成卸料槽。斗轮在工作时旋转，而中间卸料部分不动。中间部分除卸料槽外，在周围上还焊有和斗轮宽度相同圆通形挡板，使装满在铲斗中物料不从开口部分流出，只有转到位置才能流出来卸装。工作时铲斗由下而上逐步装满，因为固定不动圆筒形挡板9挡住物料而不能外流，当铲斗转到卸料槽处，物料从斗口流出，落在卸料槽上，经溜槽到胶带输送机漏斗里，被输送机运走。在无格式斗轮中，物料在重力作用下脱离斗壁和斗底。当物料不粘附时，就能自由从铲斗中卸出，不需要经过斗轮内表面直接落入卸料装置，故而卸料区间大，卸料角达130。无格式斗轮优点是斗速高，为有格式斗轮1.51.2倍。一样尺寸和重量斗轮，生产能力几乎能够提升相同倍数，最适适用于挖掘粘性物料，所以最近优先发展无格式斗轮。无格式斗轮缺点是，卸料高度大，需要在斗轮内装设结构复杂专用卸料装置。另外，无格式斗轮铲斗装过满时，会使物料在铲斗内压实，妨碍自由卸料。所以近期出现了半格式斗轮。（3）半格式斗轮半格式斗轮也是由铲斗、轮毂组成。中间有一个同无格式斗轮相同中间转卸装置。这种结构是将轮毂高度增加，铲斗用螺栓固定在轮毂上。当铲斗挖取物料时，不仅物料能够装在铲斗中，而且还能够装进环形框架组成空间里，使铲斗装载物料有效容积增大。在斗轮直径比较大斗轮堆取料机中，采取半格式斗轮，可兼有有格式斗轮优点。半格式斗轮铲斗卸料同无格式斗轮一样，全部在同一卸料槽中卸料，所以，这种结构在某种程度上结合了有格式斗轮优点斗下空间和结构刚度较大，物料下落高度小，和无格式斗轮优点卸料区间和能够提升斗轮速度。所以这种斗轮是结构较为优异一个。45 臂架皮带机臂架皮带机是装船机、堆取料机、装车机、堆料机关键工作机构，是经典带式输送机系统。带式输送机可分为：一般带式输送机、钢丝绳芯输送机和钢绳牵引带式输送机等。带式输送机关键组成部件图4-5-1所表示。 图4-5-1 带式输送机简图1金属架 2 驱动滚筒 3张紧装置 4输送带 5上托辊 6下托辊 7驱动装置 8装载装置 9卸载装置 10清扫器输送带是带式输送机牵引构件，同时又是承载构件。整个输送带全部支承在托辊上，而且绕过驱动滚筒和张紧滚筒。驱动滚筒和输送带之间是依靠摩擦进行传动。带式输送机含有优良性能，在连续装载条件下它能连续运输，所以生产率比较高，最近，世界上出现大型带式输送机系统中，生产效率最大已达30000m3/h、输送带强度已达8000kgf/cm、最高带速可达10m/s，带速提升，相同生产效率下，带宽可大大下降，牵引力可大大下降，大量节省了电能。它能够运输矿石、煤、粉末状物料和包装好成件物品，工作过程中噪音较小，结构简单。所以，带式输送机在厂矿企业中取得了广泛应用。带式输送机可用于水平或倾斜运输。倾斜运输时其爬坡能力为160180，通常铁路爬坡能力为1043/，汽车爬坡能力为5043/6050/，因为输送机比汽车、火车爬坡能力大，从而可缩短运距，降低基建工程量和投资，并可缩短施工时间。在倾斜向上运输时，不一样物料所许可最大倾角值见表4-5-1。若角超出此值，则因为物料和输送带间摩擦力不够，物料在输送带上将产生滑动，所以影响运输生产率。在倾斜向下运输时，许可最大倾角取为表-5-1所列值80%。表4-5-1带式输送机最大倾角值物料名称度物料名称度快煤18湿精矿20原煤20干精矿18谷物18筛分后石灰石120-25mm焦碳18干沙150-3mm焦碳20湿沙230-350mm矿石16盐200-120mm矿石18未筛分煤快180-60mm矿石20水泥2040-80mm油母页岩18块状干粘土15-1820-40mm油母页岩20粉状干粘土22干松泥土20驱动装置 驱动装置(或称驱动站)通常包含电机、减速机、液力耦合器、机械联轴节、制动器和逆止器等组成，对于长距离带式输送机（直线槽型带式输送机、弯曲槽型带式输送机、直线管状带式输送机、弯曲管状带式输送机），通常采取分级驱动，即在同一条带式输送机上分布多个驱动装置，驱动装置可采取电机驱动或液压马达驱动，液压马达驱动应用越来越广泛（因为其故障率低，过载能力强，安装空间小）。1.电动机：因为鼠笼式电机起动时间比较短，所以在电机和传动机构之间应装起动辅助设备，也就是使用液力联轴节或其它滑差联轴节，方便形成滑差。当驱动滚筒达成圆周速度全值时，滑差值可降低至3-4%。在大型带式输送机系统中，电动机和减速器间联轴节则作为制动轮，在它上面安装制动时间可调液力推干制动器，以有效调整系统制动时间。2.减速机：需注意是：减速机当系统出现非正常冲击时，易出现齿面点蚀、断齿、轴承损坏等问题，驱动系统长时间震动超标，易引发减速机整机损坏，产生谐振。所以，对于驱动装置安装时必需引发高度重视，和减速机匹配电机和机械联轴节精度要求必需满足。减速机骨架油封易损坏漏油，需适时更换。3.液力耦合器：液力耦合器是一个联接装置，图4-5-2，部分功效相当于联轴器。其特点以下： 图4-5-2 液力耦合器简图a）装设在电机和减速机之间，由电机轴和减速机轴支承。b）有过热易熔塞限制保护。c）按电机铭牌设计液力联轴节功率和转速。d）平滑起动和自动控制起动时间和张力。e）当额定负荷运转时，最低传输效率在95%以上。f）液力耦合器克服起动引发冲击和功率平衡问题。其工作原理图4-5-10。它基础元件有主动轴、从动轴、泵轮、蜗轮、外壳等。4.制动装