包(bāo)頭帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的合理(lǐ)確(què)定

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區職(zhí)工大學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)間距(jù)的現狀進行分(fēn)析 ,論證(zhèng)了合理確定(dìng)托輥間(jiān)距的必要性 ,探討(tǎo)了托輥(gǔn)間距合理確(què)定的方法及優越(yuè)性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸送機; 輸(shū)送帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥(gǔn)間距; 張(zhāng)力(lì)

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識(shí)碼 : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式輸送(sòng)機(jī)中,托輥用(yòng)於支(zhī)承輸(shū)送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi) , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶的垂度不超(chāo)過(guò)限定(dìng)值(zhí)。托輥的數量對於帶(dài)式(shì)輸送機的正(zhèng)常使(shǐ)用(yòng)，平穩運(yùn)行，維護費(fèi)用，功率消(xiāo)耗(hào)，整機價格有重要影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥間距進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設計(jì)和(hé)布(bù)置 ,可減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機(jī)價(jià)格(gé) ,減(jiǎn)少(shǎo)投資，營(yíng)運及維(wéi)護(hù)費(fèi)用 ,節(jié)約能源(yuán) ,並(bìng)帶來(lái)可觀的(dí)經濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)及其(qí)分(fēn)析

國產帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間距通(tōng)常根據經驗數(shù)據(jù)確定(dìng) ,或通(tōng)過(guò)輸送帶(dài)最小張力設計計算托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

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

我國目(mù)前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)規定(dìng)的(dí)托輥(gǔn)間距為:

(1)  當運輸(shū)物料(liào)的鬆散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料的鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩(shéng)芯帶式輸送(sòng)機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明 ,由於(yú)上述數據(jù)是根(gēn)據廠家(jiā)所提供(gōng)的(dí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定 ,與實(shí)際工況可(kě)能存在很大差(chà)別(bié)。

212          根(gēn)據最小張力確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

根據逐點(diǎn)計(jì)算法,首先分別計算(suàn)出輸(shū)送機(jī)承載段和空載段(duàn)的最小張(zhāng)力(lì)值 ,由公(gōng)式即可計算(suàn)出(chū)承載(zǎi)托輥間(jiān)距和回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)理(lǐ)論(lùn)更(gēng)大值(zhí)。

β———輸(shū)送機(jī)運輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據計算值(zhí) , 並考慮各種實(shí)際因素 , 可確定托輥間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上兩種(zhǒng)方(fāng)法 , 其基本(běn)原(yuán)理都是(shì)按承載段(duàn)或(huò)回程(chéng)段最(zuì)小張(zhāng)力點的輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)確定托輥間距 , 在(zài)整個(gè)輸(shū)送機長(cháng)度(dù)上 , 分別(bié)采用(yòng)統一的(dí)托(tuō)輥間距。這樣雖(suī)可(kě)簡化設計和製(zhì)造(zào)工藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根據輸送(sòng)帶在輸送機長度上張力的(dí)變化及(jí)托(tuō)輥的(dí)受(shòu)力情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)的影響不大 , 但對於長運(yùn)距帶式(shì)輸送機(jī) , 則(zé)會(huì)大大(dà)增(zēng)加(jiā)托輥數量 , 從(cóng)而使設(shè)備(bèi)造(zào)價較高 , 運行阻(zǔ)力，功(gōng)率消耗(hào)，維(wéi)護費用(yòng)等(děng)都會大量增(zēng)加 , 因此很(hěn)不(bù)合理(lǐ)。

3     托輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)計算

帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)在整個運(yùn)輸(shū)長(cháng)度上 , 輸送帶(dài)張力(lì)是(shì)連續(xù)變(biàn)化的(dí)。合理的托(tuō)輥間距(jù)應在(zài)滿足托輥承載能(néng)力及壽(shòu)命要求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶下垂度要求的(dí)條(tiáo)件下 , 根據該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定托輥(gǔn)間距。如在德國有(yǒu)一條 10 km 長的帶式(shì)輸(shū)送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的(dí)區段 ,承載托輥(gǔn)間距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因而大大減(jiǎn)少了托(tuō)輥用量。

在設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)同時(shí)滿足 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托輥承載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命要求; (2) 保證輸(shū)送帶適當(dāng)的下垂度(dù)。

311 根據托輥承載(zǎi)能力(lì)及使用壽(shòu)命確定托(tuō)輥(gǔn)間距

托(tuō)輥的(dí)承載(zǎi)能力及(jí)使用壽命(mìng)取(qǔ)決(jué)於物料的特(tè)性(xìng)，單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)及貨(huò)載的質(zhì)量 ,托輥間(jiān)距(jù)，帶速，

承載托輥間距 a0

回程托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承(chéng)和運(yùn)行(háng)工況等(děng)因素 ,可(kě)由(yóu)其動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分別計算如(rú)下:

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸送(sòng)帶(dài)最小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送帶最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的(dí)輥子(zǐ)額(é)定(dìng)承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載荷係數;

f s ———運(yùn)行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以(yǐ)上各係(xì)數均可從有(yǒu)關(guān)資(zī)料上(shàng)查(chá)得。

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算出較(jiào)小值(zhí) , 即可滿(mǎn)足承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間距

按靜載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量。

313          托輥間距(jù)的(dí)合理確(què)定

根據以(yǐ)上(shàng)的(dí)計(jì)算結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)確(què)定托輥(gǔn)間距;同時 , 還(huán)要綜合考慮其他(tā)因素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如(rú)物料性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送帶(dài)寬度(dù)，輸送(sòng)機傾角，實(shí)際運行情況等。輸送機較(jiào)長時 , 可分(fēn)段(duàn)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過對帶(dài)式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理(lǐ)確定及(jí)優化布置(zhì) , 可大大減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 , 其優(yōu)越性是(shì)非常明顯的。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸送(sòng)機(jī)成(chéng)本的(dí) 30 % , 如果托輥數(shù)量減(jiǎn)少一半 , 成(chéng)本約(yuē)降(jiàng)低 15 % 。因此將會大幅

按(àn)動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量減少 , 使(shǐ)輸送機(jī)運(yùn)行阻力降低(dī) , 功

回程(chéng)托輥間(jiān)距取式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出的較小值即可滿足回空段承(chéng)載能力的要求 ,並保證托輥(gǔn)的使用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂(chuí)度確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

輸送帶下(xià)垂(chuí)度取決於托輥間距，該處的輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力，單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量(liáng)等因(yīn)素 ,一般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合(hé)適的(dí)輸送帶下垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率(shuài)消耗減小 , 節約(yuē)電能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送機托輥用量(liáng)很(hěn)大 , 且易出(chū)現故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托(tuō)輥用量 , 使維(wéi)護工(gōng)作量和費用降低(dī)。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低輸(shū)送(sòng)帶跑偏率 ,

提(tí)高(gāo)運行可靠(kào)性(xìng)。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離(lí)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的(dí)托輥(gǔn)間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間距(jù) a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業部(bù)北京(jīng)運輸機(jī)械研究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定(dìng)式(shì)帶式(shì)輸送(sòng)機設計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶金工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 包頭膠(jiāo)帶(dài)輸送(sòng)機(jī)結構，原理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北京:煤炭(tàn)工(gōng)業(yè)出版

式(shì)中   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運輸(shū)機械[ M]1 徐州:中國礦業大(dà)學出(chū)版(bǎn)社(shè),19891

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

由(yóu)式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情況下 , 托輥(gǔn)間距取決(jué)於該處(chǔ)輸(shū)送帶張力的大(dà)小。為滿足下垂度(dù)要求 , 張(zhāng)力(lì)較小(xiǎo)的區段采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大的(dí)區(qū)段(duàn)可采(cǎi)用較大的托輥間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可大(dà)

作(zuò)者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣人(rén),1991 年畢業於(yú)原(yuán)山東礦(kuàng)業學(xué)院,現(xiàn)從事(shì)礦山(shān)機械(xiè)的科研及教學工作(zuò),已(yǐ)發(fā)表(biǎo)論(lùn)文數篇(piān)。

收稿日(rì)期 :2001208231