本(běn)溪(xī)帶(dài)式輸送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定(dìng)

李福(fú)固

(兖州礦區(qū)職工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對(duì)帶式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間距的現狀(zhuàng)進行分(fēn)析(xī) ,論證了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥(gǔn)間距的(dí)必要性(xìng) ,探(tàn)討了托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)合理確定的(dí)方法及(jí)優越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機; 輸送(sòng)帶; 托輥(gǔn); 托(tuō)輥間距; 張(zhāng)力(lì)

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標識碼 : A

1         引言

在(zài)帶(dài)式輸送機(jī)中,托輥用於(yú)支承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送帶的(dí)垂(chuí)度不(bù)超過限定值。托輥的數量(liáng)對於(yú)帶(dài)式(shì)輸送機的(dí)正常使(shǐ)用
，平(píng)穩運行
，維護費用(yòng)
，功率消耗(hào)
，整機價格(gé)有(yǒu)重要(yào)影響。因此 ,如(rú)能(néng)對(duì)托輥間距進行合(hé)理設計和(hé)布置 ,可(kě)減少托輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價格(gé) ,減少投(tóu)資
，營運及(jí)維(wéi)護費(fèi)用(yòng) ,節約能源 ,並帶來(lái)可觀(guān)的經濟(jì)效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間距的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)及其分析(xī)

國產帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間距通常根據經驗(yàn)數據(jù)確(què)定 ,或通過(guò)輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力設(shè)計計算托輥(gǔn)間距。

211          根據廠家(jiā)提供的(dí)數(shù)據確定

我(wǒ)國目前采用的DT Ⅱ型帶(dài)式輸送(sòng)機規定的托輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物料的(dí)鬆散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的鬆(sōng)散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 承載(zǎi)托輥間距(jù)一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般取 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由於(yú)上述數據是(shì)根據(jù)廠家所提(tí)供的經驗數(shù)據確定 ,與實際工況可能(néng)存在很(hěn)大(dà)差別(bié)。

212          根據最(zuì)小張力確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

根據逐點計(jì)算法,首先(xiān)分別計(jì)算出輸(shū)送(sòng)機(jī)承(chéng)載段(duàn)和(hé)空載段的最小張(zhāng)力值(zhí) ,由(yóu)公式(shì)即可(kě)計(jì)算(suàn)出承載托輥間距和回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理論更大(dà)值(zhí)。

β———輸(shū)送機運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根據計算值(zhí) , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素 , 可確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析

以上兩種方(fāng)法 , 其基(jī)本原(yuán)理都是按承(chéng)載(zǎi)段或回程(chéng)段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點的輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸(shū)送機長度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用統(tǒng)一的托輥(gǔn)間(jiān)距。這樣(yàng)雖(suī)可簡化(huà)設(shè)計(jì)和製(zhì)造工(gōng)藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶在輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度上張力(lì)的變(biàn)化(huà)及(jí)托輥(gǔn)的(dí)受力情況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。對(duì)於短運距(jù)帶(dài)式輸送機的影響不大 , 但對於(yú)長運距帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 則(zé)會(huì)大大增(zēng)加托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量 , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設(shè)備造(zào)價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力
，功率消(xiāo)耗(hào)
，維護費用等都會(huì)大量(liáng)增加 , 因此(cǐ)很不合理(lǐ)。

3     托輥間(jiān)距(jù)的合理計(jì)算

帶式輸(shū)送機(jī)在(zài)整個運輸長(cháng)度上 , 輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力是連續變化的。合理的(dí)托輥間距應在(zài)滿足(zú)托輥承載能(néng)力及壽(shòu)命要(yào)求(qiú)
，輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度(dù)要(yào)求(qiú)的條件下(xià) , 根據(jù)該處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小 , 來確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如在(zài)德(dé)國有一(yī)條 10 km 長的(dí)帶(dài)式輸送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段 ,承(chéng)載托輥間距達 4 m ,回(huí)程托輥間距達(dá) 8 m ,因而(ér)大(dà)大(dà)減少了托輥用量(liáng)。

在(zài)設(shè)計時 ,托(tuō)輥間距應同時滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送帶(dài)適(shì)當的下垂度。

311 根(gēn)據(jù)托輥承載(zǎi)能力及使用(yòng)壽命確定托(tuō)輥間距(jù)

托輥的承載能力及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)取決(jué)於物(wù)料(liào)的特性(xìng)
，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸送帶及(jí)貨(huò)載的(dí)質量 ,托輥(gǔn)間距
，帶(dài)速
，

承載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回程托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑
，輥子(zǐ)軸承和運(yùn)行工況(kuàng)等因(yīn)素(sù) ,可(kě)由(yóu)其(qí)動載和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別計(jì)算如下:

(1)     承(chéng)載托輥(gǔn)間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度(dù)貨載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥子(zǐ)額(é)定(dìng)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係(xì)數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以上各(gè)係數均可從有(yǒu)關資(zī)料(liào)上查得。

承(chéng)載托(tuō)輥間距取(qǔ)式(3) 
，式(shì) (4)  計(jì)算出(chū)較小值(zhí) , 即可(kě)滿足承載(zǎi)段承載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥間距(jù)

按(àn)靜載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托輥(gǔn)用量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理確定

根據(jù)以上的(dí)計算結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選取較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)確定托(tuō)輥間距;同時(shí) , 還要綜合考慮其他(tā)因素(sù)的(dí)影響(xiǎng) , 如物料性(xìng)質(zhì)
，輸送(sòng)帶寬度
，輸(shū)送機傾角(jiǎo)
，實際(jì)運(yùn)行情況等(děng)。輸(shū)送(sòng)機較長(cháng)時 , 可分段確定托輥間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越(yuè)性分(fēn)析

通過(guò)對(duì)帶(dài)式輸送機托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)及優(yōu)化(huà)布(bù)置 , 可大大減少(shǎo)托(tuō)輥用量 , 其優越性(xìng)是(shì)非常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約(yuē)占(zhān)輸送(sòng)機(jī)成本(běn)的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥數量(liáng)減少(shǎo)一半 , 成本約降低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大幅(fú)

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托(tuō)輥數量減少 , 使輸送(sòng)機(jī)運行阻力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回程(chéng)托(tuō)輥間距取式(5) 
，式(6) 計算(suàn)出的較(jiào)小(xiǎo)值即可滿足回空(kōng)段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的使(shǐ)用壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶(dài)下垂(chuí)度確定托輥間(jiān)距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下垂度取決(jué)於(yú)托輥(gǔn)間距
，該(gāi)處(chǔ)的輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力
，單(dān)位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨載(zǎi)的質量(liáng)等因素 ,一(yī)般(bān)要(yào)求比較(jiào)合(hé)適(shì)的輸送帶(dài)下(xià)垂度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下:

率(shuài)消耗(hào)減(jiǎn)小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由於帶(dài)式輸送(sòng)機托輥用量很大(dà) , 且(qiě)易出(chū)現故障 , 故(gù)減少托輥用量(liáng) , 使維護(hù)工作(zuò)量和費(fèi)用降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長輸(shū)送(sòng)帶使用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸(shū)送帶跑偏率 ,

提(tí)高運行(háng)可靠性。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離帶式輸送(sòng)機的托輥間(jiān)距優化(huà)[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業(yè)部(bù)北京運(yùn)輸機(jī)械(xiè)研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶(dài)式輸送機(jī)設計選(xuǎn)用手冊[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 本溪膠(jiāo)帶輸送機結構
，原理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤炭工(gōng)業(yè)出版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處輸送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦山(shān)運(yùn)輸(shū)機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出(chū)版社,19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度(dù) , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) 
，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在(zài) q 
，qd 和(hé) k 一定的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托輥(gǔn)間距(jù)取決於該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大小(xiǎo)。為滿足下垂(chuí)度(dù)要(yào)求 , 張力(lì)較小(xiǎo)的(dí)區(qū)段采(cǎi)用(yòng)較小的托(tuō)輥間距(jù) , 張力較(jiào)大的區(qū)段可(kě)采用較大的(dí)托輥間距 , 這樣可大(dà)

作(zuò)者簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢業(yè)於原山(shān)東礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現從事礦(kuàng)山(shān)機械的(dí)科研及(jí)教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發表論(lùn)文數篇(piān)。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231