鹤壁通用是一家具有60年生产历史的河南斗式提升机生产厂家，鹤壁通用NE板链斗式提升机、NSE板链斗式提升机、TD胶带斗式提升机、TH环链斗式提升机、TB板链斗式提升机及TGD钢丝胶带斗式提升机深受众多电力、水泥、矿山、煤炭、冶金、粮食等生产企业青睐。做了60年斗式提升机，非常愿与大家分享提升机设计、管理与维护方面的经验，下面，鹤壁通用为您分享一个温差应力对环链垂直斗式提升机的影响分析与解决案例。
斗式提升机作为矿山、水泥、煤炭、粮食、电力、冶金等行业物料垂直输送的重要装备，在各企业生产线发挥着重要的作用。鹤壁通用是一家具有60年生产历史的河南斗式提升机生产厂家，鹤壁通用NE板链斗式提升机、NSE板链斗式提升机、TD胶带斗式提升机、TH环链斗式提升机、TB板链斗式提升机及TGD钢丝胶带斗式提升机深受众多电力、水泥、矿山、煤炭、冶金、粮食等生产企业青睐。做了60年斗式提升机，非常愿与大家分享提升机设计、管理与维护方面的经验，下面，鹤壁通用为您分享一个温差应力对环链垂直斗式提升机的影响分析与解决案例。
某循环经济废渣综合利用项目，自运行以来有1台环链垂直斗式提升机(以下称斗提机)经常出现斗拉坏和脱链、断链等故障，制约了生产效率。
1、生产实际中出现的问题
针对斗提机出现的问题，初步认为是工作时负荷太大、料斗质量差等原因造成的。设备生产厂家更换了质量较好的料斗，但更换之后原来的问题仍然没有彻底解决，而且还出现了链轮驱动轴断裂现象。相关专家又提出可能存在安装问题，于是安装单位又对安装精度进行了核实，垂直度得到了修正，但问题依旧未解决。项目部只有不断维修，消耗大量备件，严重影响了正常生产。
2、斗提机技术条件与故障现象
2.1 斗提机技术参数
斗提机型号为HL300，高度为22m，双链轮式；输送化学石膏和磷酸生产废弃物；输送能力为12.8t/h，物料温度为60一80℃，实际送料量为7t/h。
2.2 故障现象
(1)提升机运行过程中有时会听到链条擦壳的声音，此时必须及时调紧链条，否则会出现脱链现象。
(2)设备完好运行时间一般为2周，更换质量较好的料斗后，时间一长，最终料斗还是会坏，链条拉断。
(3)每次损坏都是在运行一段时间重新开车后不久造成的。
3、 原因分析与假设
该公司还有同一生产厂家提供的另外2台斗提机，但并未出现上述问题。
在该斗提机前面有烘干、脱水和球磨等工艺过程，物料输送稳定，且不存在结疤、卡死等现象，而且也未出现流道堵塞现象，所以超设计负荷假设不成立。
带着上述问题结合生产实际情况，找出了问题所在。运行稳定的斗提机与故障率高斗提机的主要不同点就是设备运行的环境温度不同。故障率高的这台壳体内外存在60°的温度差，因此判断出温差产生的应力是造成斗提机损坏的根本原因，现在从下面的计算中加以验证。
4、计算分析
4.1 计算有关的基础数据
基础数据如表1所列。
斗式提升机基础数据 表1
高度L/m
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链条直径d/mm
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链条材质
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斗壁厚δ/mm
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斗壁材料
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弹性模量E/MPa
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膨胀系数α/°C-1
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温差平均值△t/°C
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22
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18
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16Mn
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3
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Q235
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2.08×105
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(13.5~14.3)×10-6
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60
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4.2 应力计算
(1)温差导致链条比外壳多伸长△L,m
△L=L△ta=18.9mm,
伸长率ε=△L/L=8.6x10-4
(2)假设最初下链轮所受的力为。，则在生产中链条受到的应力为
σ=Eε=179MPa。
查表得钢材的许用应力[σ]=170MPa，因为有σ≥[σ]，所以在热态下下滚轮不受力的情况下，斗提机再冷却到室温，链条所受到的拉应力就超过材料的许用应力。
以上计算只算链条的拉伸，而未计算斗提机壳体的压缩，因为壳体的横截面积比链条的横截面积大得多，故将壳体视为刚体计算。
(3)单根链条所受的拉力
F二σA=45.5kN，
单根链条作用在料斗的面积
A1=δd=54mm2,在料斗上的最大挤压应力
σjy=F/(A1x10-6)=84.2MPa。
挤压应力σjy远大于其许用挤压应力[σjy]=2[σ]=340MPa，因此料斗会发生塑性变形，发生变形后链条松动，发生异响，保运人员就会及时收紧，几个循环下来就导致料斗损坏，乃至整条链条断裂。上面的计算是基于在热态下预紧力为零计算的，而生产实际中操作维护人员通过链轮调节螺杆的预紧力会远大于零;另外由于传动轮张紧边的力远大于松弛边的拉力，因此各部件实际所承受的应力远大于上面计算的数据，料斗、链条拉坏就在所难免。究其根本原因是各部件存在温度差引起伸长度不一样，使设备内部各部件之间产生内应力，当内应力达到或超过材料所承受的极限时，就造成设备的损坏。通过以上分析说明温差应力是造成料斗损坏、链条拉断的根本原因。
5、对策措施
5.1 短期对策
每次启动前先检查一下链条的张紧情况，保证链条处于合理的张紧程度，在投料过程中再适度调紧链条;生产结束后将链条调松到初始状态。采用这种方法一直未出现斗提机故障，但这种方法较为麻烦，而且还必须依赖操作工人的责任心。
5.2 长期解决方案
将原来下部调节链轮的螺杆拉紧装置更改为重力张紧装置，使链条拉紧力恒定在稳定的范围，不再出现冷紧热松的现象，彻底消除了设备隐患。通过结构上的改进彻底消除了温差应力的影响，使链条料斗拉应力不超过材料的许用范围，该设备经改进后从未发生过故障。
鹤壁通用斗式提升机工程案例：
鹤壁市通用机械电气有限公司即原机电部鹤壁通用机械厂，60年专注提升、振动、输送设备。专业生产斗式提升机、振动给料机、仓壁振动器、布袋除尘器、皮带输送机、螺旋输送机、刮板输送机、筛分设备。定制各种非标设备，提供售前，售中，售后技术支持。
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