阿拉(lā)爾(ěr)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距的(dí)合理(lǐ)確(què)定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州礦區(qū)職工大學 , 山東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間距(jù)的(dí)現狀進行(háng)分(fēn)析 ,論證了合(hé)理確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)的(dí)必要(yào)性 ,探討(tǎo)了托輥間距合理(lǐ)確定的(dí)方法及優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸(shū)送(sòng)機(jī); 輸送帶(dài); 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距; 張力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識碼 : A

1         引言

在(zài)帶式(shì)輸送(sòng)機中,托輥用於支(zhī)承輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並(bìng)使(shǐ)輸送(sòng)帶的垂度(dù)不(bù)超過限(xiàn)定值(zhí)。托(tuō)輥的數量(liáng)對於帶(dài)式輸(shū)送機的正(zhèng)常使用，平(píng)穩運行，維護(hù)費(fèi)用，功率消(xiāo)耗，整機價格有重要影響。因(yīn)此 ,如(rú)能對(duì)托輥(gǔn)間(jiān)距進行合理設(shè)計和(hé)布置 ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量 ,降低整機價格 ,減少投(tóu)資，營運及(jí)維護(hù)費(fèi)用 ,節(jié)約(yuē)能(néng)源 ,並(bìng)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效(xiào)益。

2         托輥間距(jù)的現(xiàn)狀及(jí)其(qí)分析

國產(chǎn)帶式輸送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通(tōng)常根據經(jīng)驗數據確(què)定 ,或通過輸送帶最(zuì)小(xiǎo)張力設(shè)計計算托(tuō)輥間距(jù)。

211          根據廠(chǎng)家提供的(dí)數據確定(dìng)

我(wǒ)國(guó)目(mù)前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸送(sòng)機規(guī)定(dìng)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的(dí)鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料(liào)的鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)一般取 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由於上(shàng)述數(shù)據(jù)是根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供(gōng)的(dí)經(jīng)驗數據(jù)確(què)定(dìng) ,與實(shí)際(jì)工(gōng)況(kuàng)可能存(cún)在很(hěn)大差別(bié)。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥間距

根(gēn)據逐(zhú)點計算(suàn)法,首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別計(jì)算出輸(shū)送機(jī)承載(zǎi)段(duàn)和空載(zǎi)段的(dí)最小張力(lì)值 ,由(yóu)公式即可計算出承(chéng)載托輥間(jiān)距和回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)理論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸(shū)送(sòng)機運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據計算值(zhí) , 並(bìng)考慮各(gè)種(zhǒng)實際(jì)因素(sù) , 可(kě)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以上兩(liǎng)種(zhǒng)方法(fǎ) , 其(qí)基(jī)本原(yuán)理都是按承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或(huò)回程段(duàn)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點(diǎn)的輸送帶張(zhāng)力(lì)確定托輥(gǔn)間距(jù) , 在整個輸送(sòng)機(jī)長度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用(yòng)統一的(dí)托輥間(jiān)距。這(zhè)樣雖可簡(jiǎn)化(huà)設計(jì)和製造(zào)工藝(yì) , 但沒有(yǒu)根據(jù)輸送(sòng)帶在(zài)輸送機(jī)長(cháng)度上張力(lì)的變化及(jí)托輥的受力情(qíng)況 , 合理確定托(tuō)輥間距。對(duì)於(yú)短(duǎn)運距帶(dài)式輸(shū)送機的(dí)影響(xiǎng)不大 , 但對(duì)於長運距(jù)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī) , 則會(huì)大(dà)大(dà)增加托輥數量 , 從(cóng)而使(shǐ)設(shè)備造價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運行阻(zǔ)力(lì)，功率消耗(hào)，維護(hù)費用等都(dū)會(huì)大(dà)量(liáng)增(zēng)加 , 因此(cǐ)很(hěn)不合理。

3     托輥間距(jù)的合理計算(suàn)

帶式(shì)輸(shū)送機在整個運輸長度上(shàng) , 輸(shū)送帶張力(lì)是連續變化的(dí)。合理的(dí)托(tuō)輥間距(jù)應在滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載能力及壽命要(yào)求(qiú)，輸送帶下垂(chuí)度(dù)要(yào)求(qiú)的條(tiáo)件下 , 根據該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大小 , 來確定托輥間距(jù)。如在(zài)德(dé)國有一(yī)條 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式輸送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回程托(tuō)輥間距達 8 m ,因而大大減少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

在(zài)設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距應同(tóng)時(shí)滿足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托輥承(chéng)載(zǎi)能力及使用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送帶適(shì)當的(dí)下垂(chuí)度(dù)。

311 根據(jù)托輥承載能(néng)力(lì)及使(shǐ)用壽命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥間距

托輥的承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取(qǔ)決(jué)於物料(liào)的特性(xìng)，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶及(jí)貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸(zhóu)承和(hé)運行(háng)工(gōng)況等(děng)因素 ,可由其(qí)動載(zǎi)和靜載分別(bié)計算如下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度貨載的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械(xiè)                              2002 年第 2 期

式中  [ p0 ] ———承載托輥的輥(gǔn)子額定(dìng)承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運(yùn)行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數。

以上各係數均可從有關資料上(shàng)查得(dé)。

承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)取式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出較(jiào)小值 , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足(zú)承(chéng)載段(duàn)承載能力的要(yào)求 ,並(bìng)保證(zhèng)托輥的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少托輥用量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合(hé)理確定(dìng)

根據(jù)以(yǐ)上的計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距;同(tóng)時 , 還(huán)要綜合(hé)考慮(lǜ)其他(tā)因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物(wù)料性(xìng)質，輸送帶(dài)寬度，輸送機(jī)傾角，實際(jì)運行情(qíng)況等。輸送(sòng)機(jī)較(jiào)長時 , 可(kě)分段(duàn)確定托輥間距(jù)。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分析

通(tōng)過(guò)對帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的合理確定(dìng)及優(yōu)化布置(zhì) , 可(kě)大大(dà)減(jiǎn)少托(tuō)輥用量(liáng) , 其優(yōu)越(yuè)性是非常明(míng)顯的。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本(běn)約占(zhān)輸送機(jī)成本的(dí) 30 % , 如果托輥(gǔn)數(shù)量減少一(yī)半 , 成本約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將會(huì)大幅

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資。

(2)    托輥數(shù)量(liáng)減少 , 使(shǐ)輸送(sòng)機運(yùn)行(háng)阻力降低 , 功

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距取式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的(dí)較(jiào)小值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回空(kōng)段承載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求 ,並(bìng)保證托輥的使用壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶下(xià)垂度確定托輥間(jiān)距(jù)

輸送帶(dài)下垂度取決(jué)於托輥間距，該(gāi)處(chǔ)的輸送(sòng)帶張力，單位(wèi)長度輸送帶和貨載(zǎi)的質量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一般要求比較合適的(dí)輸送(sòng)帶下垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如下(xià):

率消(xiāo)耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式輸送機(jī)托輥用(yòng)量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易(yì)出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托輥用量 , 使(shǐ)維護工(gōng)作(zuò)量和費用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長輸送(sòng)帶使(shǐ)用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸(shū)送帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提高(gāo)運行可靠性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的托輥間距優化[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

(2)        回程托輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北京(jīng)運輸機械(xiè)研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定式(shì)帶(dài)式輸送機設計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶金工業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 阿(ā)拉爾膠帶輸送機(jī)結構(gòu)，原理與計算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤炭工業出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州:中國(guó)礦業大學(xué)出版社(shè),19891

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

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的(dí)情況(kuàng)下(xià) , 托輥間距(jù)取決於(yú)該處輸送帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小。為滿足下垂(chuí)度要求 , 張(zhāng)力較小的(dí)區(qū)段采(cǎi)用(yòng)較小的(dí)托輥間距(jù) , 張(zhāng)力較(jiào)大(dà)的區段(duàn)可采(cǎi)用(yòng)較大(dà)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 這樣可(kě)大

作者簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒城縣人,1991 年畢(bì)業(yè)於原山東礦(kuàng)業學院,現(xiàn)從事礦(kuàng)山(shān)機(jī)械(xiè)的(dí)科(kē)研及(jí)教(jiào)學工(gōng)作(zuò),已(yǐ)發(fā)表論(lùn)文(wén)數篇。

收稿日期(qī) :2001208231