鞍(ān)山(shān)帶(dài)式輸送(sòng)機托輥間距(jù)的合理(lǐ)確定

李(lǐ)福(fú)固

(兖(yǎn)州礦區職(zhí)工大(dà)學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對(duì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距的(dí)現狀(zhuàng)進行(háng)分析 ,論(lùn)證了合理(lǐ)確定(dìng)托輥間距(jù)的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥間(jiān)距(jù)合理確定的方(fāng)法及優(yōu)越(yuè)性。

關鍵詞 : 帶式輸(shū)送(sòng)機(jī); 輸送帶; 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張力(lì)

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼(mǎ) : A

1         引言

在(zài)帶式(shì)輸送(sòng)機中,托(tuō)輥用(yòng)於支(zhī)承(chéng)輸送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載 , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂(chuí)度不超(chāo)過限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥的數量對於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)正常使(shǐ)用，平(píng)穩運(yùn)行，維(wéi)護(hù)費(fèi)用，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整機價格(gé)有(yǒu)重要(yào)影響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如能(néng)對(duì)托(tuō)輥間距(jù)進行合理(lǐ)設計和布(bù)置 ,可(kě)減少(shǎo)托輥用量 ,降低整(zhěng)機價(jià)格 ,減少(shǎo)投(tóu)資(zī)，營運(yùn)及(jí)維護費(fèi)用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶(dài)來可(kě)觀的(dí)經濟效益。

2         托輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)及(jí)其分析

國(guó)產帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間(jiān)距通常根(gēn)據經驗數(shù)據(jù)確定 ,或通(tōng)過輸送帶(dài)最小張力設計計算托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提供(gōng)的數據確定

我國目(mù)前(qián)采用的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送機(jī)規定的托(tuō)輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當運輸物料的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯帶式輸送機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥間距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距一(yī)般取 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述數據是根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供(gōng)的經驗數據(jù)確定(dìng) ,與實際工況(kuàng)可能存在(zài)很(hěn)大(dà)差別。

212          根據最(zuì)小張力確定托(tuō)輥間(jiān)距

根據逐點(diǎn)計(jì)算(suàn)法,首先(xiān)分(fēn)別(bié)計(jì)算出輸送(sòng)機承(chéng)載段和空載段的最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由公式即可(kě)計(jì)算(suàn)出(chū)承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)和回程托輥間距的理論(lùn)更(gēng)大(dà)值。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運輸傾角 , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各種(zhǒng)實際因(yīn)素(sù) , 可確定托輥間距。

213          現狀(zhuàng)分析

以(yǐ)上兩種方法(fǎ) , 其基本(běn)原(yuán)理(lǐ)都(dū)是按承載段(duàn)或(huò)回程段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力點的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù) , 在整個輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度上 , 分(fēn)別采(cǎi)用統一的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距。這(zhè)樣雖(suī)可(kě)簡化設計(jì)和(hé)製造(zào)工藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有根據輸送帶(dài)在(zài)輸送(sòng)機長度(dù)上(shàng)張力(lì)的(dí)變化及托(tuō)輥的(dí)受力情(qíng)況(kuàng) , 合理確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距。對於(yú)短運(yùn)距帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的(dí)影響不(bù)大 , 但對於長運距帶式輸送機 , 則會大大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數量(liáng) , 從而使設(shè)備造價較(jiào)高 , 運(yùn)行(háng)阻力(lì)，功率消耗，維(wéi)護費用等都(dū)會大(dà)量(liáng)增加 , 因(yīn)此(cǐ)很不合理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距的合理計(jì)算

帶(dài)式(shì)輸送機在(zài)整(zhěng)個運(yùn)輸長度(dù)上(shàng) , 輸送(sòng)帶張力是連(lián)續(xù)變(biàn)化(huà)的。合(hé)理(lǐ)的托輥(gǔn)間距應在滿(mǎn)足托輥承(chéng)載能力及壽(shòu)命要(yào)求(qiú)，輸送帶下(xià)垂(chuí)度要(yào)求(qiú)的條件(jiàn)下 , 根據該處輸送帶(dài)張力(lì)的(dí)大小(xiǎo) , 來(lái)確定托(tuō)輥間距(jù)。如在德國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶式輸送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距達 4 m ,回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)達(dá) 8 m ,因而大(dà)大減少了(liǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

在設計時 ,托(tuō)輥間距(jù)應同時滿足 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及使用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶(dài)適當的下垂度。

311 根據托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距

托輥的(dí)承(chéng)載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命取決於(yú)物料的(dí)特性，單(dān)位長度輸送(sòng)帶及(jí)貨載(zǎi)的質(zhì)量(liáng) ,托輥間距，帶(dài)速，

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 a0

回(huí)程托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行工況等因素 ,可由其(qí)動載和靜(jìng)載分(fēn)別計算如下:

(1)     承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式 中 S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段(duàn)輸送帶(dài)最小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的(dí)輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係數;

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數(shù)。

以上(shàng)各係數(shù)均(jūn)可(kě)從有(yǒu)關(guān)資料(liào)上查得。

承載托輥(gǔn)間距取式(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出較(jiào)小值 , 即可滿(mǎn)足(zú)承載(zǎi)段(duàn)承載能(néng)力的要求 ,並保證(zhèng)托輥的使用(yòng)壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

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

d    n

量減少托(tuō)輥用量(liáng)。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理確(què)定

根(gēn)據以(yǐ)上的計(jì)算結(jié)果 , 可(kě)選取較小(xiǎo)值(zhí)確(què)定托輥(gǔn)間距;同(tóng)時(shí) , 還要綜合考慮其他(tā)因素的影(yǐng)響 , 如(rú)物(wù)料(liào)性(xìng)質，輸送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度，輸送(sòng)機(jī)傾角(jiǎo)，實(shí)際運(yùn)行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸送機(jī)較長時 , 可(kě)分段(duàn)確定(dìng)托輥間距。

314          優越(yuè)性分析(xī)

通(tōng)過對(duì)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定及優化(huà)布置 , 可大(dà)大(dà)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其(qí)優越性是非(fēi)常明顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成(chéng)本約占輸送機成本的 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥(gǔn)數量減少一半(bàn) , 成本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大(dà)幅

按(àn)動載(zǎi)計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少 , 使輸送機運行(háng)阻力降低 , 功

回程托(tuō)輥(gǔn)間距取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算出的(dí)較小(xiǎo)值即(jí)可滿足回(huí)空(kōng)段(duàn)承載能力的(dí)要求(qiú) ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)確(què)定托輥(gǔn)間距

輸送帶下垂度取(qǔ)決(jué)於托輥(gǔn)間距，該處的輸送(sòng)帶張力(lì)，單位長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載(zǎi)的質(zhì)量等因素 ,一般(bān)要求(qiú)比較合(hé)適(shì)的輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如(rú)下(xià):

率消耗減(jiǎn)小 , 節(jié)約(yuē)電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥用(yòng)量很大 , 且易出(chū)現故(gù)障 , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量 , 使維護工作量和(hé)費(fèi)用降低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶使用壽命 , 降低輸送(sòng)帶(dài)跑(pǎo)偏率 ,

提高(gāo)運(yùn)行(háng)可(kě)靠性。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離(lí)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的托(tuō)輥(gǔn)間距優化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工業部北京運輸(shū)機械研究(jiū)所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸(shū)送機設計(jì)選用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金(jīn)工(gōng)業(yè)出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 鞍山膠帶(dài)輸送(sòng)機(jī)結構，原理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北京:煤炭(tàn)工業出版

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐州:中國(guó)礦業(yè)大學出版(bǎn)社,19891

k ———輸送(sòng)帶下(xià)垂度(dù) , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的(dí)情況下(xià) , 托輥間距(jù)取(qǔ)決於該處輸送帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小。為滿(mǎn)足下(xià)垂度(dù)要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區段采用較小的(dí)托(tuō)輥間距(jù) , 張力(lì)較大的區(qū)段(duàn)可采用較(jiào)大(dà)的托輥(gǔn)間(jiān)距 , 這(zhè)樣可(kě)大(dà)

作者簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣人,1991 年畢業(yè)於(yú)原(yuán)山(shān)東(dōng)礦業學院,現從事礦(kuàng)山機械的(dí)科研及教學工(gōng)作,已(yǐ)發表(biǎo)論文數(shù)篇(piān)。

收稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231