長沙帶式輸送機托輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固

(兖州礦(kuàng)區(qū)職(zhí)工(gōng)大學 , 山東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對帶式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥間距的現狀進行分析(xī) ,論(lùn)證了(liǎo)合理確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)必要性(xìng) ,探討了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)的(dí)方(fāng)法(fǎ)及優越(yuè)性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶式輸(shū)送機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶; 托輥; 托輥(gǔn)間(jiān)距; 張力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼 : A

1         引(yǐn)言

在帶式輸送(sòng)機中,托輥用(yòng)於支承輸送帶和貨載 , 並使輸送(sòng)帶(dài)的垂度不超過限(xiàn)定值。托(tuō)輥的數(shù)量對於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機的(dí)正常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平穩運行，維護費(fèi)用(yòng)，功率消耗，整機價格(gé)有重要影(yǐng)響。因此 ,如(rú)能(néng)對托(tuō)輥間(jiān)距進(jìn)行(háng)合理設(shè)計(jì)和布置 ,可減少托輥(gǔn)用量 ,降(jiàng)低(dī)整機(jī)價(jià)格(gé) ,減(jiǎn)少投資(zī)，營運及維護費用 ,節約(yuē)能源 ,並帶(dài)來可觀的(dí)經(jīng)濟效益(yì)。

2         托輥(gǔn)間距(jù)的現狀(zhuàng)及其分析

國(guó)產(chǎn)帶(dài)式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距通常(cháng)根(gēn)據經驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,或(huò)通過(guò)輸送帶最小張力設計計算(suàn)托輥(gǔn)間距。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供的數(shù)據確(què)定(dìng)

我(wǒ)國(guó)目前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送(sòng)機規定的托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料(liào)的鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物料的(dí)鬆散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯帶式輸送(sòng)機 , 承(chéng)載托(tuō)輥間距一般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥間距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由(yóu)於(yú)上述(shù)數(shù)據(jù)是根據廠(chǎng)家(jiā)所提供(gōng)的(dí)經(jīng)驗(yàn)數據確(què)定 ,與實際(jì)工(gōng)況(kuàng)可能存在(zài)很大差(chà)別。

212          根據最小張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托輥間距

根據逐點計算法,首(shǒu)先分別(bié)計(jì)算(suàn)出(chū)輸(shū)送機承載段和空載段的(dí)最小(xiǎo)張力(lì)值 ,由(yóu)公(gōng)式(shì)即(jí)可(kě)計算出(chū)承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距和回程托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)理論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸送機運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據計算(suàn)值(zhí) , 並考慮各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距。

213          現狀分析

以(yǐ)上(shàng)兩種方(fāng)法 , 其(qí)基(jī)本原理都是按承載(zǎi)段(duàn)或(huò)回程段最小(xiǎo)張力點的輸送(sòng)帶張(zhāng)力確定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在(zài)整個(gè)輸(shū)送機長(cháng)度上 , 分別采用統(tǒng)一的(dí)托輥間距(jù)。這(zhè)樣雖(suī)可(kě)簡化(huà)設(shè)計(jì)和(hé)製造工(gōng)藝(yì) , 但沒(méi)有根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶在輸(shū)送機(jī)長(cháng)度上張(zhāng)力(lì)的(dí)變化及托(tuō)輥(gǔn)的受力情況 , 合理確(què)定托輥間(jiān)距(jù)。對(duì)於短(duǎn)運(yùn)距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的影響不大 , 但對於長運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 則會(huì)大(dà)大(dà)增加(jiā)托輥(gǔn)數量 , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設備造價(jià)較高(gāo) , 運行阻力，功率(shuài)消(xiāo)耗，維護費(fèi)用(yòng)等都會(huì)大量(liáng)增加 , 因此很(hěn)不(bù)合理。

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

帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)在整(zhěng)個運(yùn)輸(shū)長度(dù)上 , 輸送帶張(zhāng)力(lì)是(shì)連續(xù)變(biàn)化的。合理(lǐ)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)應在滿(mǎn)足托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及壽命(mìng)要(yào)求，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度要(yào)求(qiú)的(dí)條件下 , 根(gēn)據(jù)該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力的大小(xiǎo) , 來確定托(tuō)輥間距。如(rú)在(zài)德(dé)國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶式輸(shū)送(sòng)機 ,在全(quán)長 3/ 4 的(dí)區段 ,承載托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回程托輥(gǔn)間距(jù)達(dá) 8 m ,因而(ér)大大(dà)減少了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)。

在(zài)設計(jì)時(shí) ,托輥間(jiān)距應(yīng)同時滿足 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承載(zǎi)能力及使用壽命要(yào)求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸送帶適(shì)當(dāng)的(dí)下(xià)垂(chuí)度。

311 根據托輥(gǔn)承載能力及(jí)使(shǐ)用壽命確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

托輥的(dí)承載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)取決於(yú)物料的特性(xìng)，單位長(cháng)度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)及貨(huò)載的質量(liáng) ,托(tuō)輥間距，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù) a0

回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承和(hé)運(yùn)行(háng)工況等因素 ,可由(yóu)其動(dòng)載和(hé)靜載(zǎi)分別(bié)計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶(dài)最小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載的(dí)質量 ,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    械(xiè)                              2002 年(nián)第 2 期(qī)

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥子(zǐ)額定(dìng)承(chéng)載能力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷(hé)係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係(xì)數均可(kě)從(cóng)有(yǒu)關(guān)資料上(shàng)查得(dé)。

承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較小值 , 即可(kě)滿足承載段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求 ,並保證托輥的(dí)使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托輥間(jiān)距(jù)的合理確定(dìng)

根(gēn)據(jù)以上的(dí)計算(suàn)結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取較小值確(què)定(dìng)托輥間距;同(tóng)時(shí) , 還要綜(zōng)合考(kǎo)慮其他因素(sù)的影響 , 如(rú)物(wù)料性質(zhì)，輸送帶(dài)寬度(dù)，輸送(sòng)機(jī)傾(qīng)角(jiǎo)，實際(jì)運(yùn)行(háng)情(qíng)況等。輸(shū)送(sòng)機較長(cháng)時 , 可分段確定托輥間距。

314          優越(yuè)性分析

通過(guò)對(duì)帶式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定(dìng)及優化(huà)布置 , 可大大(dà)減少托輥用量 , 其(qí)優越(yuè)性是非常明(míng)顯的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成本約(yuē)占輸送(sòng)機(jī)成本的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥數量減少一(yī)半(bàn) , 成本(běn)約降低 15 % 。因(yīn)此將(jiāng)會(huì)大幅(fú)

按動(dòng)載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸送(sòng)機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力降低(dī) , 功

回(huí)程托輥間距取(qǔ)式(5) ，式(6) 計算出的較小值(zhí)即(jí)可滿(mǎn)足回(huí)空段承載能力的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度確定托輥間(jiān)距(jù)

輸送帶下垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托輥間距，該處的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力，單(dān)位長(cháng)度輸送帶和(hé)貨載的(dí)質量(liáng)等(děng)因素 ,一(yī)般要求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合適的輸送帶下垂度為 1 % ,計算如下:

率(shuài)消耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電能(néng)。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式輸送機托(tuō)輥用量很大(dà) , 且易(yì)出現(xiàn)故障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工(gōng)作量和費用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長(cháng)輸送(sòng)帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸送帶(dài)跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提高(gāo)運行可(kě)靠性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距(jù)離帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)的(dí)托輥(gǔn)間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工業部(bù)北(běi)京運(yùn)輸(shū)機械研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)設計(jì)選用手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶金工(gōng)業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 長沙(shā)膠帶(dài)輸送機結構，原理與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工業出版

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山(shān)運輸機械(xiè)[ M]1 徐州:中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大學(xué)出(chū)版社,19891

k ———輸送帶下垂(chuí)度(dù) , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的(dí)情(qíng)況(kuàng)下 , 托(tuō)輥間距取(qǔ)決於該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張力的大(dà)小。為滿足下垂度(dù)要求(qiú) , 張力(lì)較小的(dí)區段采(cǎi)用(yòng)較(jiào)小的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張(zhāng)力較(jiào)大(dà)的區(qū)段可采(cǎi)用較大(dà)的(dí)托輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒城縣人,1991 年畢業於(yú)原(yuán)山(shān)東(dōng)礦業(yè)學院(yuàn),現從事礦山(shān)機械的(dí)科(kē)研(yán)及(jí)教學工(gōng)作,已發(fā)表論文(wén)數篇。

收(shōu)稿(gǎo)日期 :2001208231