滄州帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理確(què)定

李福(fú)固

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區職工大(dà)學(xué) , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對(duì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥間距(jù)的(dí)現狀進行分(fēn)析 ,論(lùn)證了合理確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的必要(yào)性 ,探討(tǎo)了托輥間(jiān)距合(hé)理(lǐ)確(què)定的(dí)方法及優越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞 : 帶(dài)式輸送機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距; 張力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶(dài)式輸(shū)送機中,托(tuō)輥用於(yú)支承輸送帶和貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸送帶(dài)的垂度(dù)不(bù)超(chāo)過(guò)限定值(zhí)。托輥(gǔn)的(dí)數量對(duì)於(yú)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)的(dí)正常使用，平(píng)穩運(yùn)行，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，整機價(jià)格(gé)有(yǒu)重要(yào)影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥間(jiān)距進行(háng)合理設(shè)計(jì)和(hé)布置(zhì) ,可減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 ,降低整機價格 ,減少投資，營運及維護費用 ,節(jié)約能源 ,並(bìng)帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益(yì)。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其(qí)分(fēn)析

國產帶(dài)式輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)通常(cháng)根據經驗(yàn)數據(jù)確定 ,或(huò)通過(guò)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力設(shè)計計算托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家提(tí)供(gōng)的(dí)數(shù)據(jù)確定

我國目前采用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式輸(shū)送機規定的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物(wù)料(liào)的(dí)鬆散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 , 承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距一般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由於上(shàng)述數(shù)據是(shì)根據廠家所提供的經(jīng)驗數據確定(dìng) ,與實際工(gōng)況可(kě)能存在很(hěn)大(dà)差(chà)別。

212          根據最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距

根據(jù)逐點計算(suàn)法(fǎ),首先分(fēn)別(bié)計(jì)算出(chū)輸送機(jī)承(chéng)載(zǎi)段和空載(zǎi)段的最小張(zhāng)力(lì)值 ,由(yóu)公式即(jí)可(kě)計(jì)算(suàn)出承載托輥間距(jù)和回程(chéng)托輥間距的理(lǐ)論(lùn)更大值。

β———輸送機(jī)運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計算值 , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種實際因素(sù) , 可確定(dìng)托輥間距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上兩(liǎng)種方法 , 其基本(běn)原理都是(shì)按(àn)承載段(duàn)或回程(chéng)段最小(xiǎo)張力點的(dí)輸送帶張力(lì)確定托輥間(jiān)距 , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分別(bié)采用統(tǒng)一的托輥間(jiān)距。這樣(yàng)雖可(kě)簡化設計(jì)和(hé)製(zhì)造工藝 , 但(dàn)沒有根據(jù)輸送帶(dài)在輸(shū)送機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng)張力的變(biàn)化及托(tuō)輥(gǔn)的受力情況 , 合理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。對於(yú)短運距帶(dài)式輸送機的影響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但(dàn)對於長運(yùn)距帶式(shì)輸(shū)送機 , 則會(huì)大大增加托輥數量(liáng) , 從而使設備造價較高 , 運(yùn)行阻力(lì)，功率(shuài)消(xiāo)耗，維護費用等(děng)都會(huì)大量增加 , 因此很不(bù)合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理計算

帶式輸送機(jī)在(zài)整(zhěng)個運輸長(cháng)度上 , 輸送帶(dài)張力是連續變化(huà)的。合理的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)應在滿(mǎn)足托輥承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)壽命要求(qiú)，輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度要求的條(tiáo)件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據(jù)該處輸送帶張(zhāng)力的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。如(rú)在德(dé)國(guó)有一條 10 km 長的(dí)帶式輸送(sòng)機(jī) ,在全長 3/ 4 的區段 ,承載托輥間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距達(dá) 8 m ,因而大大(dà)減(jiǎn)少了托(tuō)輥(gǔn)用量。

在(zài)設(shè)計時 ,托輥間距(jù)應同(tóng)時滿足 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適當(dāng)的(dí)下(xià)垂(chuí)度。

311 根據托(tuō)輥承載能(néng)力及使用壽(shòu)命確(què)定托輥間距

托輥的(dí)承載能力及(jí)使用壽命(mìng)取(qǔ)決於(yú)物(wù)料的(dí)特性，單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶及貨載(zǎi)的(dí)質量 ,托輥間(jiān)距，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

回程托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承(chéng)和(hé)運行工況等因素 ,可由(yóu)其動載和靜(jìng)載分別計算(suàn)如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸送帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸(shū)送帶最小張力值 ,N ; qd ———單位長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥的輥(gǔn)子額(é)定(dìng)承載能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係(xì)數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數(shù)。

以(yǐ)上各(gè)係數(shù)均可從(cóng)有關(guān)資料(liào)上(shàng)查(chá)得(dé)。

承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計算出較小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿(mǎn)足承載(zǎi)段承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托輥的(dí)使用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間(jiān)距

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

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

313          托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)

根據以(yǐ)上的(dí)計算(suàn)結果(guǒ) , 可選取較小(xiǎo)值(zhí)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距;同(tóng)時 , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合(hé)考慮其他因(yīn)素的(dí)影(yǐng)響(xiǎng) , 如(rú)物料性(xìng)質，輸送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度，輸(shū)送機傾(qīng)角，實際(jì)運行(háng)情況(kuàng)等。輸(shū)送機較(jiào)長時(shí) , 可分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。

314          優越性分析

通過對(duì)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距的(dí)合理確(què)定及(jí)優化布(bù)置(zhì) , 可(kě)大大減少托輥用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越性是非(fēi)常明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥(gǔn)成本(běn)約(yuē)占輸送(sòng)機成(chéng)本的 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數量減少一半 , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因此將(jiāng)會大幅(fú)

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸送機運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力(lì)降低 , 功

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算出的較小值即可滿(mǎn)足回空段承載能力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使用壽命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶下垂(chuí)度確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸(shū)送帶下(xià)垂度取(qǔ)決於托輥(gǔn)間距(jù)，該(gāi)處(chǔ)的(dí)輸送帶張力，單位長(cháng)度(dù)輸(shū)送(sòng)帶和貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng)等因素 ,一般要求(qiú)比較合(hé)適(shì)的輸送帶下(xià)垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如下(xià):

率(shuài)消耗(hào)減小 , 節約(yuē)電能。

(3)    由於帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)用量(liáng)很(hěn)大 , 且(qiě)易出現故障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量 , 使(shǐ)維護(hù)工(gōng)作量和費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送(sòng)帶使用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降低輸(shū)送(sòng)帶跑偏率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運行可(kě)靠(kào)性(xìng)。

參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的托輥間距(jù)優化[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥間距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北京(jīng)運(yùn)輸機(jī)械(xiè)研究所 1DTⅡ型(xíng)固定式帶式輸送機設計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工業(yè)出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 滄州(zhōu)膠帶輸送機結(jié)構，原(yuán)理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北京(jīng):煤炭工業(yè)出(chū)版

式(shì)中(zhōng)   F ———該處輸送帶(dài)張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸(shū)機械[ M]1 徐州:中國礦業大(dà)學出版社,19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的(dí)情(qíng)況下(xià) , 托(tuō)輥間距取(qǔ)決(jué)於(yú)該(gāi)處輸(shū)送帶張(zhāng)力的大小。為滿(mǎn)足下垂度要求(qiú) , 張力較(jiào)小的區段采用(yòng)較小的托(tuō)輥間距 , 張(zhāng)力(lì)較大的區段(duàn)可采用(yòng)較(jiào)大(dà)的托(tuō)輥間距 , 這樣可大

作者簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣人,1991 年畢業於(yú)原山東(dōng)礦業學院,現從(cóng)事(shì)礦山(shān)機械的(dí)科研(yán)及教學工作(zuò),已發(fā)表(biǎo)論文數篇(piān)。

收稿(gǎo)日期 :2001208231