巴音(yīn)郭楞(léng)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確定(dìng)

李(lǐ)福固(gù)

(兖州(zhōu)礦區(qū)職工(gōng)大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過對(duì)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥間距的現狀(zhuàng)進行分析 ,論(lùn)證了(liǎo)合理確定(dìng)托輥間(jiān)距的必(bì)要(yào)性 ,探討(tǎo)了(liǎo)托輥(gǔn)間距合(hé)理確(què)定的(dí)方(fāng)法及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸送機(jī); 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥; 托輥(gǔn)間距(jù); 張力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言

在(zài)帶(dài)式輸送機中,托輥(gǔn)用於支(zhī)承(chéng)輸送帶(dài)和貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸送帶的垂度(dù)不(bù)超過限定(dìng)值。托(tuō)輥的(dí)數(shù)量(liáng)對於帶式輸(shū)送機的正常使(shǐ)用(yòng)，平穩運行(háng)，維護費(fèi)用，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，整(zhěng)機價格有(yǒu)重(zhòng)要影響。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥間距(jù)進行合理設計和布(bù)置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少托輥用量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整機價(jià)格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資，營運及(jí)維護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約能(néng)源 ,並帶來可(kě)觀的(dí)經濟(jì)效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀及(jí)其分(fēn)析

國產(chǎn)帶式輸送(sòng)機托輥間距(jù)通(tōng)常根據(jù)經驗數據(jù)確定 ,或通(tōng)過輸送帶最(zuì)小張力設計(jì)計算托輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家(jiā)提(tí)供的(dí)數(shù)據確(què)定

我國目(mù)前采用的DT Ⅱ型帶式輸送(sòng)機規定的托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料(liào)的鬆散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸送機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間(jiān)距(jù)一般取 310 m。

實(shí)踐證明(míng) ,由於(yú)上(shàng)述數(shù)據(jù)是(shì)根據(jù)廠家所提供(gōng)的(dí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確定 ,與實(shí)際(jì)工況(kuàng)可(kě)能(néng)存在很(hěn)大(dà)差別(bié)。

212          根據(jù)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)確定托輥間(jiān)距

根(gēn)據(jù)逐點計算法,首(shǒu)先分(fēn)別計(jì)算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機承(chéng)載段(duàn)和(hé)空載段的最小張(zhāng)力值 ,由(yóu)公式即可(kě)計算(suàn)出承載(zǎi)托輥(gǔn)間距和(hé)回程托輥間(jiān)距的理論更大(dà)值(zhí)。

β———輸送(sòng)機運輸(shū)傾角 , (°) 。

根(gēn)據計算(suàn)值(zhí) , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種實際因(yīn)素 , 可(kě)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析

以上兩種(zhǒng)方法 , 其基(jī)本原理都(dū)是(shì)按承(chéng)載段或回程(chéng)段最小(xiǎo)張(zhāng)力點的(dí)輸(shū)送(sòng)帶張力確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 在整(zhěng)個(gè)輸送機(jī)長度上 , 分別采(cǎi)用統一(yī)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。這樣(yàng)雖可簡(jiǎn)化(huà)設計(jì)和製造工藝(yì) , 但沒有根(gēn)據輸(shū)送帶在輸送機(jī)長度上張力的(dí)變化及托(tuō)輥的受力(lì)情況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥間距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運(yùn)距帶式(shì)輸送機的(dí)影響不大(dà) , 但對於(yú)長運距帶(dài)式輸送(sòng)機 , 則會大大增(zēng)加托輥數量(liáng) , 從(cóng)而使設備(bèi)造價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行阻力，功(gōng)率(shuài)消耗，維護費用(yòng)等(děng)都會大(dà)量增(zēng)加(jiā) , 因此(cǐ)很不(bù)合理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理計算(suàn)

帶(dài)式輸(shū)送機在整(zhěng)個(gè)運輸(shū)長(cháng)度上 , 輸送帶張力(lì)是(shì)連(lián)續(xù)變(biàn)化(huà)的(dí)。合(hé)理的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)在(zài)滿足托輥承載(zǎi)能力及壽命要求，輸(shū)送帶(dài)下垂度(dù)要(yào)求的條(tiáo)件(jiàn)下 , 根(gēn)據該處輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大小 , 來(lái)確(què)定(dìng)托輥間距(jù)。如在德國有一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶式(shì)輸送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因而大大(dà)減少了托輥用量(liáng)。

在設(shè)計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)同時滿(mǎn)足 2 個條件: (1) 托輥承載能力(lì)及使用壽命要求(qiú); (2) 保證輸(shū)送帶適當的下垂度(dù)。

311 根(gēn)據托輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及使用(yòng)壽命確定(dìng)托輥間距(jù)

托(tuō)輥的(dí)承載能(néng)力及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)取(qǔ)決於(yú)物(wù)料的特性(xìng)，單位長度輸送帶及(jí)貨(huò)載的質量(liáng) ,托(tuō)輥間距(jù)，帶速，

承載托輥間距 a0

回程托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸(zhóu)承和運行工況等(děng)因(yīn)素(sù) ,可(kě)由(yóu)其動(dòng)載和靜載分(fēn)別計(jì)算如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥(gǔn)間(jiān)距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸送帶最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸送帶的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度(dù)貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的(dí)輥子(zǐ)額定(dìng)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數(shù);

f s ———運行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係數均(jūn)可(kě)從有(yǒu)關(guān)資料(liào)上(shàng)查(chá)得(dé)。

承(chéng)載托輥間距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算出(chū)較小值 , 即可滿(mǎn)足承載段承載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求 ,並(bìng)保證托輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距

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

d    n

量減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量。

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

根(gēn)據以(yǐ)上(shàng)的計(jì)算(suàn)結果 , 可選(xuǎn)取較小值確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時(shí) , 還要綜(zōng)合(hé)考慮(lǜ)其他因(yīn)素的影響 , 如物料性質(zhì)，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬度(dù)，輸送機傾(qīng)角，實際(jì)運(yùn)行情況等。輸送機較(jiào)長(cháng)時 , 可分段(duàn)確定托輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分(fēn)析

通(tōng)過(guò)對帶(dài)式(shì)輸送機托輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定及優(yōu)化(huà)布置 , 可大大減少托輥(gǔn)用量 , 其優(yōu)越性(xìng)是(shì)非常明(míng)顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本約(yuē)占輸(shū)送機成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托輥數量(liáng)減少一(yī)半 , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因此(cǐ)將會大幅(fú)

按(àn)動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少 , 使輸(shū)送(sòng)機運行阻力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出(chū)的較(jiào)小值(zhí)即(jí)可滿足(zú)回空段承(chéng)載(zǎi)能力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

輸送帶下垂度(dù)取(qǔ)決(jué)於托輥(gǔn)間距(jù)，該(gāi)處的輸(shū)送帶(dài)張力，單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶和(hé)貨載的(dí)質量(liáng)等(děng)因素 ,一(yī)般要(yào)求比較合適(shì)的(dí)輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如下:

率消(xiāo)耗(hào)減小 , 節約電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式輸送機(jī)托輥(gǔn)用量(liáng)很大 , 且易(yì)出現(xiàn)故障(zhàng) , 故(gù)減少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工(gōng)作量和費用降低(dī)。

(4)    延(yán)長輸送帶使(shǐ)用壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸(shū)送帶(dài)跑偏率 ,

提高(gāo)運(yùn)行(háng)可靠性。

參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距離帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機的托輥間距優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托輥間(jiān)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(běi)京運(yùn)輸機械研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式(shì)輸(shū)送機設(shè)計選用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工業出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 巴音郭(guō)楞膠(jiāo)帶輸送機結構，原理(lǐ)與計算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭工(gōng)業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦山(shān)運輸機(jī)械[ M]1 徐州:中國(guó)礦(kuàng)業大(dà)學出版(bǎn)社,19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下垂度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的(dí)情況下 , 托輥(gǔn)間距取決(jué)於該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力的大(dà)小。為滿(mǎn)足下垂度要求(qiú) , 張力(lì)較小的區段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小的(dí)托輥間距(jù) , 張力(lì)較(jiào)大的(dí)區段可采用(yòng)較大(dà)的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 這(zhè)樣可(kě)大(dà)

作者簡介(jiè) : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣人(rén),1991 年畢業於原(yuán)山東(dōng)礦業(yè)學院(yuàn),現從(cóng)事(shì)礦(kuàng)山機械的(dí)科(kē)研及教(jiào)學工作,已(yǐ)發(fā)表論(lùn)文數(shù)篇。

收稿(gǎo)日期 :2001208231