長(cháng)春帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定

李福固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職(zhí)工大學 , 山(shān)東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過對帶式(shì)輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)的現(xiàn)狀進行分析 ,論(lùn)證(zhèng)了合理確定(dìng)托輥間距的(dí)必要(yào)性 ,探(tàn)討了托輥間(jiān)距(jù)合理確(què)定的(dí)方(fāng)法及優(yōu)越(yuè)性。

關鍵詞(cí) : 帶式(shì)輸送(sòng)機(jī); 輸送帶; 托輥; 托(tuō)輥間(jiān)距; 張力

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

1         引言(yán)

在帶(dài)式輸(shū)送機(jī)中(zhōng),托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)於支承(chéng)輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並使輸送帶(dài)的(dí)垂度不超過限定值。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量對於帶式(shì)輸(shū)送機的正常使(shǐ)用，平穩運(yùn)行(háng)，維護(hù)費用，功(gōng)率(shuài)消耗，整(zhěng)機價格(gé)有(yǒu)重要影(yǐng)響。因此 ,如能(néng)對托(tuō)輥間(jiān)距進行合理設計和布置(zhì) ,可(kě)減少托(tuō)輥用量 ,降低整機(jī)價格(gé) ,減少投(tóu)資，營運及(jí)維(wéi)護費用 ,節(jié)約能源(yuán) ,並(bìng)帶來可(kě)觀的(dí)經(jīng)濟效益(yì)。

2         托輥間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀及(jí)其分析

國產帶式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距通常根據經驗數據確(què)定 ,或通(tōng)過輸送帶最小張力設(shè)計(jì)計算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家提供(gōng)的數據確(què)定

我國(guó)目前(qián)采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型帶(dài)式輸(shū)送機(jī)規定的托輥(gǔn)間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物料的鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩(shéng)芯(xīn)帶(dài)式(shì)輸送機 , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回程托輥間距一般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證明(míng) ,由於上述數據是根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的(dí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確(què)定 ,與(yǔ)實際(jì)工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在(zài)很(hěn)大差別。

212          根據最(zuì)小張力確(què)定托輥間距(jù)

根據逐(zhú)點計算法,首先分別計算出輸送(sòng)機(jī)承載段(duàn)和空(kōng)載(zǎi)段的(dí)最小張力值 ,由公式即(jí)可計(jì)算出承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)和回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)理(lǐ)論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸送(sòng)機(jī)運輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素(sù) , 可確定托輥間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分析

以(yǐ)上兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其基(jī)本原理都(dū)是(shì)按承載(zǎi)段(duàn)或(huò)回程段(duàn)最(zuì)小張力點(diǎn)的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距 , 在整(zhěng)個輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分別(bié)采(cǎi)用統(tǒng)一的托輥間(jiān)距。這樣(yàng)雖可簡化(huà)設(shè)計和(hé)製造(zào)工藝 , 但沒(méi)有根據(jù)輸送帶在輸送(sòng)機(jī)長度上(shàng)張力的變(biàn)化(huà)及托輥的受力情況 , 合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。對(duì)於短(duǎn)運距(jù)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的影響不大(dà) , 但對於(yú)長運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 則會大(dà)大(dà)增加托輥數量(liáng) , 從而使設備造(zào)價(jià)較高(gāo) , 運行(háng)阻力(lì)，功率消耗，維護(hù)費(fèi)用等(děng)都(dū)會(huì)大(dà)量增(zēng)加(jiā) , 因此很不合(hé)理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合理計算

帶(dài)式輸(shū)送機在整(zhěng)個(gè)運(yùn)輸長度上 , 輸送(sòng)帶(dài)張力是連續(xù)變(biàn)化的。合理的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)應在滿足托輥承載能力及壽命(mìng)要求(qiú)，輸(shū)送帶下垂度(dù)要(yào)求的(dí)條(tiáo)件下 , 根據該(gāi)處輸送帶張力的大小 , 來確(què)定托(tuō)輥間距。如(rú)在德國有(yǒu)一條 10 km 長的帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區段 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因而大(dà)大減少了托輥用量。

在設(shè)計(jì)時(shí) ,托輥(gǔn)間距(jù)應同時滿足(zú) 2 個條件: (1) 托(tuō)輥承載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)要(yào)求; (2) 保證輸送(sòng)帶適當的(dí)下垂度(dù)。

311 根(gēn)據托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及使用壽(shòu)命(mìng)確定托輥(gǔn)間距

托輥的承載能力及使(shǐ)用壽命(mìng)取(qǔ)決於物(wù)料的特(tè)性，單(dān)位(wèi)長度輸送帶及貨載(zǎi)的質量 ,托(tuō)輥間距，帶速(sù)，

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距 a0

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承(chéng)和運行工(gōng)況等因(yīn)素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動載和(hé)靜載分別計算如(rú)下(xià):

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段輸送帶最(zuì)小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度(dù)貨載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械                              2002 年第 2 期

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥的輥(gǔn)子額定承載能力 ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係數;

f s ———運(yùn)行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數。

以(yǐ)上各(gè)係(xì)數(shù)均可從有關資料(liào)上查得(dé)。

承載托(tuō)輥間距取式(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出(chū)較(jiào)小值 , 即可(kě)滿足承載(zǎi)段承(chéng)載能(néng)力的要求 ,並保(bǎo)證托輥(gǔn)的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間距

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

d    n

量減少托輥用(yòng)量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確定

根據以上(shàng)的(dí)計算結果 , 可(kě)選取較(jiào)小值確定托輥(gǔn)間距(jù);同時 , 還(huán)要綜合考慮(lǜ)其他因素的(dí)影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料性(xìng)質(zhì)，輸送帶寬度，輸(shū)送(sòng)機(jī)傾角，實(shí)際運(yùn)行(háng)情(qíng)況(kuàng)等。輸送機較長時(shí) , 可分段(duàn)確(què)定托輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越(yuè)性分析

通(tōng)過對帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距的合理確(què)定及(jí)優化(huà)布置(zhì) , 可大大減(jiǎn)少托輥用量(liáng) , 其(qí)優越(yuè)性(xìng)是非(fēi)常(cháng)明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥成本約占輸送機(jī)成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托輥數(shù)量減少一(yī)半 , 成(chéng)本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因此將會(huì)大幅(fú)

按動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量減少(shǎo) , 使輸送機運(yùn)行阻力(lì)降低(dī) , 功

回(huí)程托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算出的(dí)較小(xiǎo)值即可(kě)滿足回(huí)空(kōng)段承(chéng)載能力的要(yào)求 ,並保證托(tuō)輥的使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂度(dù)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)取(qǔ)決於(yú)托輥間距，該處的輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)，單位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨載的質(zhì)量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一般(bān)要(yào)求(qiú)比較(jiào)合適(shì)的輸送帶下垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下:

率消耗減小 , 節約電能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶式輸送機托輥用量很(hěn)大 , 且易(yì)出現(xiàn)故障 , 故減少(shǎo)托(tuō)輥用量 , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工(gōng)作量和費(fèi)用(yòng)降低(dī)。

(4)    延長(cháng)輸送帶(dài)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng) , 降低(dī)輸(shū)送帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提高運行(háng)可靠(kào)性。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離(lí)帶(dài)式輸送機(jī)的托輥間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間距 a0

(2)        回程托輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業(yè)部(bù)北京運輸機(jī)械(xiè)研究所 1DTⅡ型固定(dìng)式帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)設計(jì)選用手冊[ M]1 北(běi)京:冶金工業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 長(cháng)春膠帶輸(shū)送(sòng)機結構，原(yuán)理與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭(tàn)工業出版

式(shì)中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山運(yùn)輸機械[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業大學(xué)出版社,19891

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

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的(dí)情況下(xià) , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於(yú)該(gāi)處輸(shū)送帶張(zhāng)力的大小。為滿(mǎn)足(zú)下垂度(dù)要(yào)求 , 張力較(jiào)小的(dí)區段采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力(lì)較(jiào)大(dà)的區段(duàn)可采用較(jiào)大的托輥間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作者簡介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣人,1991 年(nián)畢業於(yú)原(yuán)山東礦業學院,現(xiàn)從事(shì)礦山機械的(dí)科研(yán)及(jí)教學工作(zuò),已發表(biǎo)論文(wén)數(shù)篇。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231