安(ān)康帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確定

李(lǐ)福固

(兖州(zhōu)礦區職工(gōng)大學 , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對(duì)帶式輸送(sòng)機托輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀進行(háng)分析(xī) ,論證了合(hé)理確定(dìng)托輥間距(jù)的必(bì)要性(xìng) ,探討(tǎo)了托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合(hé)理(lǐ)確定的(dí)方(fāng)法及優越性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式輸送機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶; 托輥; 托(tuō)輥間(jiān)距; 張力

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶(dài)式輸送機中,托(tuō)輥用(yòng)於支承輸送帶和(hé)貨(huò)載 , 並使輸送(sòng)帶(dài)的垂度不(bù)超(chāo)過限定值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量對於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機的正(zhèng)常(cháng)使用，平(píng)穩運(yùn)行，維護費用(yòng)，功(gōng)率(shuài)消耗，整(zhěng)機(jī)價格(gé)有重要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如能對(duì)托輥間(jiān)距進行(háng)合理(lǐ)設(shè)計(jì)和布(bù)置 ,可減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) ,降(jiàng)低整(zhěng)機(jī)價格 ,減少投資，營運(yùn)及(jí)維護費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約能源 ,並(bìng)帶來(lái)可觀(guān)的(dí)經(jīng)濟(jì)效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其(qí)分析(xī)

國產帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通(tōng)常(cháng)根(gēn)據經驗數(shù)據(jù)確定 ,或通過(guò)輸送帶最(zuì)小張力設計計算托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

211          根據廠家(jiā)提供的數(shù)據確(què)定

我(wǒ)國目(mù)前采用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機規(guī)定的托輥間距(jù)為:

(1)  當運輸物(wù)料的鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料的鬆(sōng)散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯帶(dài)式輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取 310 m。

實踐證明 ,由於(yú)上述數(shù)據(jù)是根據(jù)廠家所提(tí)供(gōng)的(dí)經驗數據確定(dìng) ,與實(shí)際工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在很大(dà)差別。

212          根(gēn)據(jù)最小張力(lì)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距

根據逐(zhú)點計算法(fǎ),首先(xiān)分別計算出輸送機承載段和(hé)空(kōng)載(zǎi)段的最小張力值 ,由(yóu)公(gōng)式即(jí)可計算(suàn)出承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距和(hé)回程(chéng)托輥間距的(dí)理論更大(dà)值(zhí)。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根據(jù)計算(suàn)值 , 並(bìng)考(kǎo)慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實際因(yīn)素 , 可確定托輥間距。

213          現狀分(fēn)析(xī)

以上兩種(zhǒng)方法(fǎ) , 其(qí)基(jī)本原理(lǐ)都(dū)是(shì)按(àn)承載段或(huò)回程(chéng)段(duàn)最(zuì)小張力點的(dí)輸送帶(dài)張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù) , 在整個輸(shū)送機長度(dù)上 , 分別(bié)采用統一的(dí)托輥(gǔn)間距。這樣雖(suī)可簡化設計和製造(zào)工藝 , 但(dàn)沒有根據輸送帶在輸(shū)送(sòng)機長度(dù)上(shàng)張力的(dí)變(biàn)化(huà)及托輥的(dí)受力情(qíng)況 , 合理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥間距。對(duì)於短運距(jù)帶式輸送(sòng)機(jī)的(dí)影響不大 , 但對(duì)於長(cháng)運距(jù)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 則(zé)會大大增(zēng)加托輥(gǔn)數量 , 從(cóng)而使設備造(zào)價(jià)較高(gāo) , 運行阻力(lì)，功(gōng)率消耗(hào)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用等都會(huì)大量增加(jiā) , 因(yīn)此很(hěn)不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)計(jì)算(suàn)

帶(dài)式輸(shū)送機在(zài)整個運輸長度上(shàng) , 輸送帶張力是(shì)連(lián)續變(biàn)化的。合(hé)理的托(tuō)輥間距應(yīng)在滿(mǎn)足托輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)壽命要(yào)求，輸(shū)送帶下垂(chuí)度要(yào)求的條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據(jù)該處輸(shū)送(sòng)帶張力的大小 , 來確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如在(zài)德(dé)國(guó)有一條 10 km 長的帶式(shì)輸送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距達 8 m ,因而(ér)大大減少(shǎo)了托輥用(yòng)量(liáng)。

在設(shè)計時(shí) ,托輥(gǔn)間距(jù)應同時滿足(zú) 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送(sòng)帶(dài)適(shì)當(dāng)的下(xià)垂度。

311 根據托輥承載(zǎi)能力及(jí)使用壽命(mìng)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

托輥的(dí)承載(zǎi)能力及使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取(qǔ)決於物料(liào)的特(tè)性(xìng)，單位長度輸送(sòng)帶及貨載的(dí)質量(liáng) ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù) a0

回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子(zǐ)軸(zhóu)承(chéng)和運(yùn)行工況等因素 ,可由(yóu)其動(dòng)載和靜(jìng)載(zǎi)分別(bié)計算(suàn)如下:

(1)     承載托輥(gǔn)間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載托輥的輥子額(é)定承(chéng)載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運(yùn)行係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以上各係數(shù)均(jūn)可從(cóng)有關資(zī)料上查得(dé)。

承載托輥(gǔn)間距取式(3) ，式(shì) (4)  計算出較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可滿足承(chéng)載(zǎi)段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力的要求 ,並保證托輥(gǔn)的使用壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托輥間距(jù)

按靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托輥(gǔn)用量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理確定

根(gēn)據(jù)以上的計算(suàn)結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值確定(dìng)托輥間(jiān)距;同(tóng)時 , 還要綜(zōng)合考慮其(qí)他因素(sù)的影響 , 如(rú)物料性質(zhì)，輸(shū)送帶(dài)寬度，輸(shū)送機傾角，實(shí)際運行情(qíng)況(kuàng)等。輸送機(jī)較長時 , 可分(fēn)段確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越性分(fēn)析

通過對帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間距的(dí)合理確定及(jí)優化布置 , 可(kě)大(dà)大減少托輥用量 , 其優(yōu)越(yuè)性是非常(cháng)明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥(gǔn)成本約占(zhān)輸送(sòng)機成本的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥數量減少一(yī)半(bàn) , 成本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因此將會大(dà)幅(fú)

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸(shū)送機(jī)運行阻(zǔ)力降(jiàng)低(dī) , 功

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(6) 計(jì)算出的(dí)較(jiào)小值即(jí)可(kě)滿(mǎn)足回空(kōng)段(duàn)承載能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)

輸送帶下(xià)垂度(dù)取(qǔ)決於托(tuō)輥間距，該(gāi)處的輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)和貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng)等(děng)因素 ,一(yī)般(bān)要(yào)求(qiú)比較(jiào)合適的輸(shū)送帶下垂度(dù)為 1 % ,計算如下:

率消耗減小(xiǎo) , 節(jié)約電能。

(3)    由於帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且易出現故(gù)障 , 故減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使維(wéi)護工作(zuò)量和(hé)費用降低。

(4)    延(yán)長輸送帶使(shǐ)用壽命(mìng) , 降低輸(shū)送(sòng)帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提高(gāo)運行可靠性(xìng)。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距離(lí)帶式輸(shū)送機(jī)的托輥(gǔn)間(jiān)距優化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程(chéng)托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業(yè)部(bù)北(běi)京(jīng)運輸機(jī)械(xiè)研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定(dìng)式帶(dài)式輸送(sòng)機設計(jì)選用手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶金工業出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 安(ān)康(kāng)膠帶輸送機(jī)結構，原理與(yǔ)計算[ M]1 北京:煤炭工業出版

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸送帶(dài)張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦(kuàng)山運輸機械[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業大學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情況下(xià) , 托輥(gǔn)間(jiān)距取決於該處輸送帶張力的大(dà)小。為(wéi)滿(mǎn)足下垂度(dù)要(yào)求 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小(xiǎo)的區(qū)段(duàn)采用較小的托輥間(jiān)距(jù) , 張力較大(dà)的區(qū)段(duàn)可采(cǎi)用較大的(dí)托(tuō)輥間距 , 這(zhè)樣可大

作者簡(jiǎn)介 : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣人(rén),1991 年畢(bì)業於原山東(dōng)礦業學院,現(xiàn)從事(shì)礦(kuàng)山(shān)機(jī)械的科研及教學(xué)工(gōng)作,已(yǐ)發(fā)表論(lùn)文數篇(piān)。

收稿日(rì)期 :2001208231