摘要：随着科学技术的不断发展，斗式提升机在在工业生产中得到了广泛应用。与此同时，我们也有必要研讨现有斗式提升机存在的问题，找到其改进的方法，保证斗式提升机的安全稳定运行。本文就斗式提升机的结构分析及优化展开探讨。
关键词：斗式提升机；结构组成；优化
引言
斗式提升机是一种垂直输送块料、颗粒、或粉状物料的设备。由于其结构紧凑，工作稳定可靠，操作和维修保养简便，密封性能好。因此在粮油和饲料工业中得到广泛应用。随着经济的发展，粮油、饲料等行业加工规模的不断扩大，对斗式提升机的要求也越来越高。
1斗式提升机的组成及基本原理
斗式提升机指的是利用带或链等牵引构件实现物料输送的设备。具备驱动功率低、无效功率少、使用范围广、密封性能好、环境污染轻、使用寿命长、提升高度高等诸多优点。斗式提升机主要由驱动装置、牵引部件、壳体、尾轮、料斗、导向装置、张紧装置、喂料口和和抛料口等部分组成。其中，驱动装置、料斗、牵引部件是关键的设计部件[1]。斗式提升机的工作通过以下原理实现：首先，物料被斗式提升机底部的料斗装入，被装入料斗，随同斗式提升机的链或带传送至顶部，物料在头轮的作用下翻转，最终被抛到相应的接收装置内。胶带式的斗式提升机常用的输送带材质为橡胶，输送带往往安置在提升机顶部的输送滚筒和底部的改向滚筒之间。轮板链式的斗式提升机的输送链则往往安装于顶部和底部的平行位置的输送链，为防止工作中物料的粉尘飘扬，斗式提升机通常在机器外壳装有两个改向链轮，避免粉尘进入增加机械磨损。
2我国斗式提升机的研究现状及发展趋势
斗式提升机作为散粒物料垂直输送设备，广泛应用于化工、医药、建筑等行业，其具有占地面积小、可提升物料高度大，输送物料重量大且噪音污染小等优点。我国斗式提升机的使用发展始于20世纪50年代，当时我国的工业生产发展较为迅速，对输送机械性能有了较高的要求，我国斗式提升机开发部分借鉴前苏联技术，并在以后的实际应用中，根据使用问题进行相应的改良升级。进入80年代，由于改革开发，我国工业生产迅猛增加，针对运输机械的自动化，节能提效有了较高的要求。我国也改变了长期依赖国外先进技术引进应用的现状，对斗式提升机研发生产本土化，使得斗式提升机的种类增多，质量和性能也有了大幅度的提升。90年代后，我国自主研发制造的THG系列与TDG系列高效斗式提升机，其输送能力、输送高度、运行稳定性、使用寿命等极大满足工业生产的多方面需求。但是，其实际应用中还会出现各种问题，因此有必要采用现代先进的技术对问题进行分析，并提出改进方法。随着我国经济和科技的不断发展，斗式提升机的开发也出现了新的趋势，具体为以下几点：（1）设备性能逐渐提高，向着多功能方向发展，拓展了潜在的应用领域；（2）提高斗式提升机的可提升高度、提升重量、安全性和传输物料速度及质量等性能指标；（3）向着大型化发展，随着工业生产和企业规模的不断扩大，对斗式提升机输送物料重量有了更高的要求，因此斗式提升机设备逐渐向着大型化、多功能方向发展；（4）斗式提升机的机电一体化，当前自动化控制及计算机技术发展相对成熟，将自动化技术和计算机技术联合应用在斗式提升机的正常生产运行中，可提高生产效率和节约人工成本。
3斗式提升机的结构设计及优化办法
3.1改向滚筒与机壳整体式滑动
当前，多数斗式提升机采用的都是浮动式改向滚筒，张紧方式为螺杆拉紧。这种张紧方式要通过动轴穿过斗式提升机的外壳，需要安置于轴承座，从而随同链条或胶带实现改向滚筒与轴承座张紧的滑动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但在对物料进行实际的生产加工中，往往需要在斗式提升机的外壳打孔，并使用聚氨酯板进行密封，而伴随机械的动作，改向滚筒的运动将会导致缝隙不严，让粉尘从缝隙处逸出。为改进这种工作结构，可将使用螺栓将斗式提升机的壳体与活动体固定，同时将改向滚筒从轴承座、动轴一端固定到活动体上。这样一来，当提升机生产运作时，活动体在轴承座的带动下，由动轴、轴承座的改向滚筒改进为调整畚斗带发生张紧力。同时，由于轴承座被固定在活动体上，没有开孔，就避免了粉尘的外逸。
3.2液压拉紧装置
斗式提升机长期使用过程中，链条或畚斗带会被逐渐拉长，解决这个问题常采用的方法是调节拉紧螺杆或增加配重来进行张紧，但是螺母由于粉尘和锈蚀的影响，导致其与螺杆间转动难度大，进而使得张紧装置调节困难，常需破坏螺母或螺杆，重新更换后再修复张紧装置。针对这个问题，可采用的方法将螺杆拉紧方式改进为液压拉紧。液压拉紧装置包括液压泵、拉紧油缸和配套电控箱等。根据实际生产需求，液压泵和压力传感器协同工作，保证这个系统的工作压力稳定，再通过工作压力作用拉紧油缸拉紧链条或畚斗带。这个液压拉紧装置还需设置蓄能器，其可降低实际运行时电机的开停频率。这套装置提供的压力应当恒定且柔和，其既可以防止打滑，同时也可使得料斗卡壳时保证链条或畚斗带处于张紧状态，不会被拉断，从而对轴、链条或畚斗带等部件起保护作用，保证斗式提升机的安全稳定运行。
3.3头尾轮采用胀套与轴连接
斗式提升机的驱动滚筒、改向滚筒与轴的联接一般都采用键联接。随着国内外斗式提升机技术的发展，对提升速度和提升高度的不断提高，在大型斗式提升机上采用一般键联接就满足不了设备的性能要求，并且随着输送量的提高，对轴的强度刚度提出了更高的要求。一般的键联接在轴和轮毂上要分别加工出键槽才能使轴和滚筒同步转动，而键连接在使用过程中不可避免的会对连接件产生切口效应，使连接处产生高的应力集中，进而带来应变集中；导致应变速率增高，引起双向或三向应力状态，使材料脆化，大大降低轴和轮毂的承载能力和使用寿命。为了避免在轴上产生应力集中，采用有胀紧联结作用的胀套来联接轴和轮毂。胀紧联结是一种靠拧紧高强度螺栓使胀套与轴间或套间包容面间产生正压力，相伴产生摩擦力，实现负载传递的装置。与键联结相比，胀套联结具有以下优点：（1）制造和安装简单。安装胀套的轴和孔（或轮毂）不像过盈配合和键连接那样要求精度高的制造公差，安装胀套也无需加热，冷却或使用加压设备，只须将螺钉按规定扭矩值拧紧即可。（2）良好的互换性，拆卸方便。拆卸时，先松开压紧螺钉，再用顶出螺钉顶出卸载，即可解除联结状态，将胀套与联结零件分离。（3）胀套联结是一种精密无间隙、无键的联结。消除了键联接传动带来的切口效应。具有定位方便快捷、使用寿命长、不易腐蚀，在工作中无相对滑动，不会磨损。（4）在轴向安装时，不需轴向任何固定就可以方便地调整其轴向所需位置尺寸。
结语
通过上述对现有斗式提升机工作过程中出现问题的阐述，以及斗式提升机的结构分析和提出适当的改进方法，不难看出，随着斗式提升机在各个领域的广泛应用，对于不同的用途、物料物化性质以及生产工艺的实际要求，只有对斗式提升机的结构进行不断的合理优化改进，才能保证其实际运行稳定性和工作效率。
参考文献
[1]贺新华.斗式提升机的参数化设计及仿真分析[D].长春：吉林大学，2015.
[2]曹天斌.煤炭机电一体化技术在煤炭生产中的应用分析[J].河南科技，2014（1）.
[3]葛花.改向滚筒结构优化设计[J].科技创新与应用，2014（28）.
[4]石大中．斗式提升机尾部拉紧装置的改进［J］．水泥，2014（3）．
[5]阎邦椿．机械设计手册［K］．第五版．北京：机械工业出版社，2015．
论文作者:訾坡
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/25
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