阿(ā)克蘇帶式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距的合理確(què)定

李福(fú)固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區職(zhí)工大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對(duì)帶式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)進行(háng)分(fēn)析 ,論(lùn)證(zhèng)了合(hé)理確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距的必(bì)要(yào)性 ,探討(tǎo)了托(tuō)輥(gǔn)間距合理(lǐ)確定的方(fāng)法及(jí)優越性(xìng)。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶式輸送機(jī); 輸(shū)送帶; 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張力(lì)

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼 : A

1         引言

在(zài)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機中,托輥(gǔn)用於支(zhī)承輸送帶和(hé)貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送帶的(dí)垂(chuí)度不超過限(xiàn)定(dìng)值。托輥(gǔn)的數量對於帶式輸送機(jī)的(dí)正常使(shǐ)用，平穩運行，維護費用(yòng)，功率消(xiāo)耗(hào)，整機(jī)價格有(yǒu)重(zhòng)要影(yǐng)響。因此 ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥間距進行(háng)合理(lǐ)設(shè)計(jì)和布置 ,可減少(shǎo)托輥用量 ,降(jiàng)低整(zhěng)機價格 ,減少(shǎo)投(tóu)資，營(yíng)運及(jí)維護費用(yòng) ,節(jié)約能源 ,並帶來可(kě)觀(guān)的經濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)現狀(zhuàng)及其分(fēn)析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)通(tōng)常(cháng)根(gēn)據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定 ,或通(tōng)過輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力設(shè)計計(jì)算托輥間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家提(tí)供(gōng)的(dí)數據(jù)確定

我國(guó)目前(qián)采用的DT Ⅱ型帶(dài)式輸(shū)送機規定的(dí)托輥(gǔn)間距為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的(dí)鬆散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯帶(dài)式輸送(sòng)機 , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距一般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取 310 m。

實踐證明 ,由於(yú)上述數據(jù)是根據廠(chǎng)家所(suǒ)提(tí)供(gōng)的(dí)經驗(yàn)數(shù)據(jù)確定(dìng) ,與(yǔ)實際工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在(zài)很(hěn)大(dà)差(chà)別(bié)。

212          根(gēn)據(jù)最小張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥(gǔn)間距

根據逐(zhú)點計算(suàn)法,首先分(fēn)別計(jì)算出輸(shū)送機承載(zǎi)段和空載(zǎi)段(duàn)的最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由公式即可計算(suàn)出(chū)承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距和回程托(tuō)輥間距(jù)的理論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送機(jī)運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據計算(suàn)值(zhí) , 並考慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實際(jì)因素 , 可確定托輥間距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析

以上兩種(zhǒng)方(fāng)法 , 其基本(běn)原(yuán)理都是(shì)按承載(zǎi)段(duàn)或(huò)回程(chéng)段最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點的(dí)輸送帶(dài)張力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 在(zài)整(zhěng)個輸送(sòng)機長度(dù)上(shàng) , 分別(bié)采用統(tǒng)一(yī)的托輥(gǔn)間距。這樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化設(shè)計和製(zhì)造(zào)工(gōng)藝(yì) , 但(dàn)沒有根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶在輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng)張力的(dí)變化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的受力情況 , 合理確(què)定(dìng)托輥間距(jù)。對(duì)於(yú)短(duǎn)運距(jù)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的影響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但對於(yú)長運距(jù)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī) , 則(zé)會(huì)大(dà)大增(zēng)加(jiā)托輥數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而(ér)使設備造價(jià)較高(gāo) , 運(yùn)行阻力，功(gōng)率消耗(hào)，維護費用等(děng)都會大量增加 , 因此很不合理。

3     托(tuō)輥間(jiān)距的合理(lǐ)計算

帶(dài)式輸送機在整個運(yùn)輸長度上 , 輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力是連續變化的。合(hé)理(lǐ)的托輥間距應(yīng)在滿(mǎn)足托輥承載能力及壽命要求，輸(shū)送(sòng)帶下垂度要求(qiú)的(dí)條件(jiàn)下(xià) , 根據該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張力的大小 , 來(lái)確定托輥(gǔn)間距。如(rú)在(zài)德(dé)國有一條 10 km 長的(dí)帶(dài)式輸送(sòng)機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的(dí)區(qū)段(duàn) ,承載托輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減(jiǎn)少了托輥用(yòng)量(liáng)。

在(zài)設(shè)計時 ,托輥間距(jù)應同時滿足(zú) 2 個(gè)條件: (1) 托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶(dài)適當(dāng)的(dí)下垂(chuí)度(dù)。

311 根據托(tuō)輥承(chéng)載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽命確定托輥間(jiān)距

托輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽命取決(jué)於物(wù)料(liào)的(dí)特(tè)性，單(dān)位(wèi)長度輸送帶及(jí)貨(huò)載的質(zhì)量 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，帶速，

承載托輥間(jiān)距 a0

回程托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子軸承和運行工(gōng)況(kuàng)等因(yīn)素 ,可由其動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜載分(fēn)別計(jì)算(suàn)如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送帶(dài)最小張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨載的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算(suàn) a0

            [ p0 ]             e ( q + qd) gn f s f d f a

(4)

· 8  ·                          煤    礦(kuàng)    機    械(xiè)                              2002 年(nián)第(dì) 2 期(qī)

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥子(zǐ)額定承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係(xì)數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上各係數均(jūn)可從有關資料(liào)上查得(dé)。

承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出(chū)較(jiào)小值 , 即可滿足承載段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保證托輥的(dí)使用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合(hé)理(lǐ)確定

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上(shàng)的計算結果 , 可(kě)選取較小值(zhí)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距;同時(shí) , 還要(yào)綜合考慮(lǜ)其他因素(sù)的(dí)影響(xiǎng) , 如物料(liào)性質(zhì)，輸(shū)送帶(dài)寬度(dù)，輸(shū)送(sòng)機傾角，實際運(yùn)行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸送(sòng)機較長時 , 可分(fēn)段(duàn)確(què)定托(tuō)輥間距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過(guò)對帶式輸送機托輥間距(jù)的合理確(què)定及(jí)優化布置 , 可(kě)大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) , 其優越性是非(fēi)常明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本(běn)約(yuē)占(zhān)輸送(sòng)機成(chéng)本的 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一半 , 成(chéng)本約降低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會(huì)大幅(fú)

按(àn)動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少 , 使輸送機(jī)運(yùn)行阻力降低 , 功

回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計算出的較(jiào)小值即可滿(mǎn)足回(huí)空段承載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶(dài)下垂度確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度取決(jué)於(yú)托輥間(jiān)距(jù)，該處的輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)，單位長度(dù)輸送帶和(hé)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量等因(yīn)素(sù) ,一般要求比(bǐ)較合(hé)適的(dí)輸送帶下垂度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗減小 , 節(jié)約電能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥用量很(hěn)大 , 且易出現故(gù)障(zhàng) , 故(gù)減少托輥用量 , 使(shǐ)維護工作(zuò)量(liáng)和費(fèi)用降低。

(4)    延長(cháng)輸送帶使用壽(shòu)命(mìng) , 降低(dī)輸送帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提高運(yùn)行(háng)可靠性。

參(cān)考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離(lí)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部(bù)北(běi)京運輸機械(xiè)研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型固定式(shì)帶式(shì)輸(shū)送機設計選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 阿克(kè)蘇(sū)膠(jiāo)帶輸送機結構，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭工(gōng)業出版

式中   F ———該處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運輸機械[ M]1 徐(xú)州:中國(guó)礦業大學出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下垂度(dù) , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況下 , 托(tuō)輥間距取決(jué)於該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的大小。為滿(mǎn)足(zú)下垂度(dù)要求 , 張力較小(xiǎo)的(dí)區段采(cǎi)用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 張力(lì)較大(dà)的區段(duàn)可采(cǎi)用較(jiào)大(dà)的托(tuō)輥間距 , 這樣可(kě)大

作者簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業(yè)於原(yuán)山東(dōng)礦業(yè)學院,現從事礦山機械的(dí)科研及教學工作,已發表論(lùn)文數篇。

收稿日期 :2001208231