白城(chéng)帶(dài)式輸送(sòng)機托輥間距的(dí)合理確(què)定(dìng)

李(lǐ)福固

(兖州礦(kuàng)區職(zhí)工大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過(guò)對帶式(shì)輸送機(jī)托輥間(jiān)距(jù)的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)進行分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)必要(yào)性 ,探(tàn)討了托輥(gǔn)間距(jù)合理確定(dìng)的(dí)方法及優越性。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式輸送機(jī); 輸送(sòng)帶(dài); 托(tuō)輥; 托輥間距(jù); 張(zhāng)力(lì)

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識碼(mǎ) : A

1         引言

在帶式輸(shū)送機中(zhōng),托(tuō)輥用(yòng)於支(zhī)承輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸送(sòng)帶(dài)的(dí)垂度不超過限(xiàn)定值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的數量對(duì)於帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的正常使用，平穩運行，維(wéi)護費用，功率消耗，整機價格有重要(yào)影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如能對托輥間距進(jìn)行合(hé)理設計和(hé)布置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng) ,降低整機價(jià)格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)，營運及維(wéi)護費(fèi)用 ,節(jié)約能源 ,並帶來可(kě)觀(guān)的經(jīng)濟效益。

2         托輥間距的現狀及(jí)其分析

國產帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距(jù)通常(cháng)根據經驗(yàn)數據確定(dìng) ,或通過輸(shū)送帶最小張力設計(jì)計算托輥間距。

211          根(gēn)據(jù)廠家提供(gōng)的(dí)數據確定(dìng)

我(wǒ)國目(mù)前采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸送機規定的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料(liào)的鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩(shéng)芯(xīn)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載托輥間距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間距一(yī)般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由(yóu)於上述(shù)數據是根據(jù)廠家所提供(gōng)的經驗(yàn)數(shù)據確定 ,與實(shí)際工況可能存(cún)在(zài)很(hěn)大(dà)差別(bié)。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張力確定(dìng)托輥間距

根(gēn)據逐(zhú)點計算法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分別(bié)計(jì)算出輸送機(jī)承載(zǎi)段(duàn)和(hé)空載段的(dí)最小(xiǎo)張力(lì)值 ,由公式即可(kě)計(jì)算出承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距和(hé)回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距的理論(lùn)更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸送機運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並考(kǎo)慮各種實際(jì)因(yīn)素(sù) , 可確(què)定托輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析

以上兩種(zhǒng)方法 , 其(qí)基本原理都是(shì)按(àn)承載(zǎi)段或(huò)回程(chéng)段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點(diǎn)的(dí)輸(shū)送帶(dài)張力(lì)確定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在整個輸(shū)送機(jī)長(cháng)度上(shàng) , 分(fēn)別采用統一的托(tuō)輥間距。這(zhè)樣雖(suī)可簡(jiǎn)化設計(jì)和製(zhì)造工藝(yì) , 但沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據輸送(sòng)帶在(zài)輸(shū)送機(jī)長(cháng)度上張(zhāng)力(lì)的變化及(jí)托輥的受(shòu)力(lì)情況(kuàng) , 合(hé)理確定(dìng)托輥間距(jù)。對(duì)於短(duǎn)運距帶式(shì)輸送機(jī)的(dí)影響不大(dà) , 但對(duì)於(yú)長(cháng)運距(jù)帶式輸送(sòng)機 , 則(zé)會大大增加托輥數(shù)量(liáng) , 從而(ér)使(shǐ)設備(bèi)造(zào)價(jià)較高(gāo) , 運(yùn)行阻力，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，維護(hù)費(fèi)用等(děng)都(dū)會大量(liáng)增加 , 因此(cǐ)很不合理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合(hé)理計算

帶式輸(shū)送機(jī)在整(zhěng)個運(yùn)輸長度(dù)上 , 輸(shū)送帶張力是(shì)連續變化的。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應在滿足托(tuō)輥承(chéng)載能力(lì)及壽命要求，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)要(yào)求(qiú)的條件下(xià) , 根據該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的大小(xiǎo) , 來確(què)定托輥間距(jù)。如在德(dé)國(guó)有(yǒu)一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式(shì)輸送機 ,在全長 3/ 4 的(dí)區段 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距達 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距達 8 m ,因而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了托輥用量。

在設(shè)計時 ,托輥間距應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及使(shǐ)用壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送帶適當的(dí)下垂度。

311 根據托輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用壽命確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

托(tuō)輥(gǔn)的承載能力(lì)及使用(yòng)壽命取決於物料的特(tè)性(xìng)，單位長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)及貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,托輥間(jiān)距，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

回程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承(chéng)和(hé)運行(háng)工況等因素 ,可由(yóu)其動載和(hé)靜載(zǎi)分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)如下(xià):

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨(huò)載的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥的(dí)輥(gǔn)子額定承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係(xì)數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工況係數(shù)。

以(yǐ)上各係數(shù)均(jūn)可從有關資料(liào)上查(chá)得。

承(chéng)載托(tuō)輥間距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算出較(jiào)小值 , 即可(kě)滿(mǎn)足(zú)承載段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的要(yào)求 ,並保證托輥的使用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載計(jì)算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托輥(gǔn)用量。

313          托輥間距(jù)的合理(lǐ)確定(dìng)

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上的計算結(jié)果(guǒ) , 可選取(qǔ)較小(xiǎo)值確定托(tuō)輥間(jiān)距;同時 , 還(huán)要綜(zōng)合考慮(lǜ)其他(tā)因(yīn)素(sù)的影響 , 如物(wù)料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸送帶(dài)寬度，輸(shū)送機(jī)傾(qīng)角，實(shí)際(jì)運行(háng)情(qíng)況(kuàng)等。輸送(sòng)機(jī)較長時 , 可分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越(yuè)性分(fēn)析

通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)及(jí)優化布(bù)置(zhì) , 可大(dà)大減少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其優越性(xìng)是非(fēi)常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成本約占(zhān)輸(shū)送機(jī)成本的 30 % , 如果托輥數(shù)量減(jiǎn)少一(yī)半 , 成本(běn)約(yuē)降(jiàng)低 15 % 。因此將會大(dà)幅

按動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少 , 使輸(shū)送機運行阻力(lì)降(jiàng)低 , 功

回程托輥間距取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算出(chū)的較(jiào)小值即(jí)可滿足(zú)回(huí)空段承載能(néng)力的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)確(què)定托輥(gǔn)間距

輸送帶下(xià)垂度取(qǔ)決(jué)於(yú)托(tuō)輥間距(jù)，該處的(dí)輸送帶張力，單位長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi)的質量等因(yīn)素(sù) ,一般要求比較合適的(dí)輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)為 1 % ,計算如下:

率(shuài)消耗減(jiǎn)小 , 節約電(diàn)能(néng)。

(3)    由於帶式輸送(sòng)機托輥(gǔn)用(yòng)量很大 , 且(qiě)易(yì)出現(xiàn)故(gù)障 , 故減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量 , 使維護(hù)工作(zuò)量和費(fèi)用降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)使(shǐ)用壽(shòu)命 , 降低(dī)輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高運行可(kě)靠性。

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距(jù)離帶式輸送機的托(tuō)輥間(jiān)距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北(běi)京運(yùn)輸機(jī)械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機設計選(xuǎn)用手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工(gōng)業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 白城膠帶輸送機結(jié)構，原理(lǐ)與計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤炭工業出(chū)版

式中   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運輸機械(xiè)[ M]1 徐州:中國礦業(yè)大學出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶下垂(chuí)度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的情況下 , 托(tuō)輥(gǔn)間距取(qǔ)決於該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)的大小(xiǎo)。為滿足下垂(chuí)度要求 , 張力較(jiào)小的(dí)區段采用較(jiào)小(xiǎo)的托(tuō)輥間距 , 張(zhāng)力(lì)較大的區段可采用(yòng)較大的(dí)托輥間距 , 這樣可(kě)大

作者(zhě)簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業(yè)於(yú)原山(shān)東礦業(yè)學院,現(xiàn)從事礦(kuàng)山機(jī)械的科(kē)研及(jí)教學(xué)工作(zuò),已(yǐ)發表論文(wén)數(shù)篇。

收(shōu)稿日(rì)期(qī) :2001208231