常德(dé)帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理確定

李(lǐ)福固

(兖州礦區(qū)職工大學(xué) , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對(duì)帶(dài)式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的現狀進行分析 ,論(lùn)證了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥間(jiān)距的必要性 ,探(tàn)討了托輥(gǔn)間(jiān)距合理確(què)定的方(fāng)法(fǎ)及(jí)優越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式輸送機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥間距; 張力(lì)

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言

在帶式輸(shū)送(sòng)機中(zhōng),托輥用於(yú)支(zhī)承輸送帶和貨(huò)載(zǎi) , 並使輸(shū)送帶的(dí)垂度(dù)不超過限定(dìng)值。托(tuō)輥的數(shù)量對(duì)於帶式輸送(sòng)機的正(zhèng)常使用，平(píng)穩(wěn)運行，維護費(fèi)用，功率消(xiāo)耗，整機價格(gé)有重(zhòng)要影響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如能(néng)對托輥間距進(jìn)行合(hé)理設(shè)計和(hé)布置 ,可減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 ,降低整機(jī)價(jià)格 ,減少投資，營運(yùn)及維(wéi)護費(fèi)用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶來(lái)可觀(guān)的(dí)經(jīng)濟(jì)效益。

2         托(tuō)輥間距的(dí)現狀(zhuàng)及(jí)其分(fēn)析

國(guó)產(chǎn)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)通常(cháng)根(gēn)據(jù)經驗(yàn)數據確定(dìng) ,或(huò)通過輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張力設計計算托輥間距(jù)。

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

我國目前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機規定的托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當運輸(shū)物(wù)料(liào)的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物料(liào)的鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩(shéng)芯帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於(yú)上述數(shù)據(jù)是(shì)根據廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供(gōng)的(dí)經驗數據確定(dìng) ,與(yǔ)實際工(gōng)況(kuàng)可(kě)能存在很大差別。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張(zhāng)力確(què)定托輥間距

根據(jù)逐點計算法,首(shǒu)先(xiān)分別計算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機承載段(duàn)和空載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由公式(shì)即可(kě)計(jì)算(suàn)出(chū)承載托輥(gǔn)間距(jù)和回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)理(lǐ)論更大(dà)值。

β———輸送機運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根據(jù)計算(suàn)值(zhí) , 並考慮(lǜ)各種實際因素 , 可確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析

以上兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其基(jī)本原理都是按承(chéng)載段或回程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張力點的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力確定托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整(zhěng)個(gè)輸送機長度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別采(cǎi)用統一(yī)的(dí)托輥間距。這(zhè)樣雖(suī)可簡(jiǎn)化設計和(hé)製造工藝 , 但(dàn)沒(méi)有根據輸(shū)送(sòng)帶(dài)在輸送(sòng)機長(cháng)度上(shàng)張力的(dí)變(biàn)化(huà)及托輥(gǔn)的受(shòu)力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合(hé)理確定托輥(gǔn)間距(jù)。對於短運距帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的(dí)影響不大 , 但(dàn)對(duì)於長(cháng)運(yùn)距(jù)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 則(zé)會大(dà)大增加托輥數量 , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設(shè)備造價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行(háng)阻力(lì)，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，維(wéi)護費用等都會大量增加(jiā) , 因此很(hěn)不(bù)合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合理計(jì)算

帶式輸(shū)送機(jī)在整(zhěng)個運輸(shū)長度(dù)上(shàng) , 輸送帶張(zhāng)力是連(lián)續變化的。合理的(dí)托(tuō)輥間距應在(zài)滿足托輥(gǔn)承載能力(lì)及壽(shòu)命(mìng)要求，輸(shū)送帶下垂度要求的條件(jiàn)下 , 根據(jù)該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。如在(zài)德(dé)國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的帶式輸送機 ,在全長 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)達 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減少(shǎo)了托輥用(yòng)量(liáng)。

在(zài)設計(jì)時 ,托輥間距應同時滿(mǎn)足(zú) 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承(chéng)載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命要求; (2) 保證輸送帶適(shì)當的下垂度。

311 根據托輥承載能(néng)力及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)確定托(tuō)輥間(jiān)距

托(tuō)輥(gǔn)的(dí)承載能(néng)力及使用壽命(mìng)取決於物料的特(tè)性(xìng)，單(dān)位(wèi)長度輸(shū)送帶(dài)及(jí)貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶速，

承載(zǎi)托(tuō)輥間距 a0

回(huí)程(chéng)托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸承和運(yùn)行工(gōng)況(kuàng)等因素 ,可由其動載和靜載分(fēn)別計(jì)算如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送帶(dài)最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸(shū)送(sòng)帶最小張力值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度貨載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的(dí)輥子額定(dìng)承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係(xì)數;

f s ———運(yùn)行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數(shù)。

以上(shàng)各係數均(jūn)可從(cóng)有關資料(liào)上查得(dé)。

承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出較小(xiǎo)值 , 即可(kě)滿足承載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載能(néng)力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托輥的(dí)使用壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥(gǔn)間距

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

d    n

量減(jiǎn)少托輥用量。

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

根據以上(shàng)的(dí)計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取較小值確定托輥間距(jù);同時(shí) , 還要綜合(hé)考慮(lǜ)其(qí)他因(yīn)素(sù)的(dí)影響 , 如物(wù)料性質，輸(shū)送(sòng)帶寬度，輸送機(jī)傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際運(yùn)行(háng)情況等(děng)。輸(shū)送(sòng)機較長時 , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確定托輥間距。

314          優越(yuè)性分析(xī)

通過對(duì)帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確定(dìng)及優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可(kě)大大(dà)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其優越性是非常明(míng)顯的(dí)。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成(chéng)本約占輸送(sòng)機(jī)成本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數(shù)量減少一(yī)半 , 成本約降低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將(jiāng)會大(dà)幅

按(àn)動載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數量(liáng)減少(shǎo) , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機運行阻力(lì)降低 , 功

回程托輥間距取式(5) ，式(6) 計(jì)算出的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)即可(kě)滿足回空(kōng)段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要(yào)求 ,並保證托輥的使用(yòng)壽命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送帶(dài)下垂度(dù)確定托(tuō)輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶(dài)下垂度取決(jué)於托(tuō)輥間距，該處(chǔ)的輸送(sòng)帶張(zhāng)力，單位(wèi)長度(dù)輸送(sòng)帶(dài)和貨載的質(zhì)量等(děng)因(yīn)素(sù) ,一(yī)般要求比(bǐ)較(jiào)合適(shì)的(dí)輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如下:

率(shuài)消(xiāo)耗減小 , 節約電能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶式(shì)輸送機托(tuō)輥用量很大(dà) , 且(qiě)易(yì)出現故障 , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥用量 , 使維護工作量和(hé)費用降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送(sòng)帶使用(yòng)壽(shòu)命 , 降低輸送(sòng)帶(dài)跑偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行可(kě)靠(kào)性(xìng)。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離(lí)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的托輥間距優(yōu)化[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距 a0

(2)        回程托(tuō)輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工業(yè)部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸(shū)機(jī)械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)設計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶金工業(yè)出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 常(cháng)德(dé)膠(jiāo)帶輸送(sòng)機結(jié)構，原理與計(jì)算[ M]1 北京:煤炭(tàn)工(gōng)業出版

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦業(yè)大學(xué)出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的情(qíng)況下 , 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於該處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小(xiǎo)。為(wéi)滿足下(xià)垂度(dù)要求 , 張(zhāng)力較(jiào)小(xiǎo)的區段采(cǎi)用較小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力較大的(dí)區段可(kě)采用較大的托輥間距 , 這樣可大(dà)

作者(zhě)簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年(nián)畢業(yè)於(yú)原山東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學(xué)院(yuàn),現(xiàn)從(cóng)事礦(kuàng)山機械的科研(yán)及教(jiào)學(xué)工(gōng)作(zuò),已發(fā)表論文(wén)數(shù)篇。

收(shōu)稿日期 :2001208231