長(cháng)治(zhì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的合(hé)理確(què)定(dìng)

李福固(gù)

(兖州礦區(qū)職工(gōng)大學 , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥間距的現狀(zhuàng)進行分(fēn)析 ,論證了合理確(què)定托(tuō)輥間距的必(bì)要性 ,探討了托輥間距(jù)合(hé)理確定的(dí)方法(fǎ)及(jí)優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式輸(shū)送機(jī); 輸送帶; 托輥(gǔn); 托輥間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言

在帶式(shì)輸(shū)送機中,托(tuō)輥用於支承(chéng)輸(shū)送帶和貨載 , 並使輸送帶的(dí)垂(chuí)度不超過限定值。托輥的(dí)數量(liáng)對於(yú)帶式(shì)輸送機的正(zhèng)常使用，平穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維(wéi)護費用(yòng)，功率消耗，整(zhěng)機(jī)價格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響。因此 ,如(rú)能對托輥(gǔn)間距(jù)進行合(hé)理設(shè)計和布置 ,可減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整機價格 ,減少(shǎo)投(tóu)資，營(yíng)運(yùn)及(jí)維(wéi)護(hù)費用 ,節約能(néng)源(yuán) ,並帶(dài)來(lái)可觀的(dí)經濟效益。

2         托輥(gǔn)間距(jù)的現(xiàn)狀及(jí)其(qí)分析

國產帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥間(jiān)距通常根據(jù)經(jīng)驗數據(jù)確定 ,或(huò)通過(guò)輸送(sòng)帶最小張力(lì)設計計算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家提(tí)供(gōng)的數據(jù)確(què)定(dìng)

我(wǒ)國目前(qián)采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸送機規定的托輥間距為:

(1)  當運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆散(sàn)密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶式(shì)輸(shū)送機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥間距一般取115 m ;(4)   回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距一般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於上(shàng)述數(shù)據是根據廠家所提供的經(jīng)驗數據確(què)定 ,與實(shí)際工況(kuàng)可能(néng)存(cún)在(zài)很大差(chà)別。

212          根(gēn)據最(zuì)小張(zhāng)力確定托(tuō)輥(gǔn)間距

根據逐點(diǎn)計算法,首先分別(bié)計算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機(jī)承載(zǎi)段和空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,由公式(shì)即(jí)可(kě)計算(suàn)出承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)和回程托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)理論(lùn)更(gēng)大值。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計算(suàn)值(zhí) , 並考慮各(gè)種(zhǒng)實(shí)際(jì)因(yīn)素(sù) , 可確定(dìng)托輥間距(jù)。

213          現狀分(fēn)析(xī)

以上兩種方法 , 其基本原(yuán)理都是(shì)按(àn)承(chéng)載段或回(huí)程(chéng)段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力點(diǎn)的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力確(què)定托(tuō)輥間距 , 在整(zhěng)個輸(shū)送(sòng)機(jī)長度(dù)上 , 分別采用統(tǒng)一的托(tuō)輥間(jiān)距。這(zhè)樣雖可簡化(huà)設計和(hé)製(zhì)造(zào)工藝 , 但沒有根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)在輸(shū)送機長度(dù)上(shàng)張力(lì)的(dí)變(biàn)化(huà)及托(tuō)輥的受力(lì)情況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確定托輥間(jiān)距。對於短(duǎn)運(yùn)距帶式輸送機(jī)的影響不大 , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運(yùn)距(jù)帶式(shì)輸(shū)送機 , 則(zé)會大(dà)大(dà)增加托輥(gǔn)數(shù)量 , 從而使(shǐ)設備造(zào)價(jià)較高 , 運行阻力，功率消耗，維護費(fèi)用等都會大量增加 , 因此很(hěn)不合理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理計算

帶式輸(shū)送機(jī)在(zài)整個運(yùn)輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送帶(dài)張(zhāng)力是連續(xù)變(biàn)化(huà)的(dí)。合(hé)理(lǐ)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)在滿足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載能力及(jí)壽(shòu)命要求(qiú)，輸(shū)送帶下垂度(dù)要(yào)求(qiú)的條件下 , 根據該(gāi)處輸送帶張力的大(dà)小 , 來確定(dìng)托輥間距。如(rú)在德(dé)國有(yǒu)一條 10 km 長的(dí)帶式輸送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距達 8 m ,因(yīn)而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托輥用量。

在(zài)設計時 ,托輥間(jiān)距應同時滿足(zú) 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承載能力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命要求; (2) 保證(zhèng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)適(shì)當的(dí)下垂度(dù)。

311 根據托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力及使用(yòng)壽命(mìng)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距

托輥(gǔn)的承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽命取決(jué)於(yú)物料的特(tè)性(xìng)，單位(wèi)長度輸(shū)送帶及貨載的質(zhì)量(liáng) ,托輥間距，帶速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運行(háng)工況等因素 ,可由其動載和靜載分(fēn)別計算(suàn)如下:

(1)     承載托(tuō)輥間距(jù)

式 中 S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段輸送帶(dài)最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸送帶(dài)最(zuì)小張力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)貨(huò)載的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載托輥的輥子額(é)定承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷係(xì)數;

f s ———運行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工況係(xì)數(shù)。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係(xì)數均可(kě)從(cóng)有關資(zī)料(liào)上(shàng)查得。

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較(jiào)小值(zhí) , 即可(kě)滿(mǎn)足承載段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距

按靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托(tuō)輥間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上的(dí)計算(suàn)結果 , 可選取較小值確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距;同時 , 還要(yào)綜合(hé)考(kǎo)慮其(qí)他(tā)因素的(dí)影(yǐng)響 , 如物料性質(zhì)，輸送帶寬度，輸送(sòng)機(jī)傾角，實際運(yùn)行(háng)情(qíng)況(kuàng)等(děng)。輸(shū)送(sòng)機(jī)較長(cháng)時(shí) , 可分(fēn)段確定(dìng)托(tuō)輥間距。

314          優(yōu)越性分析(xī)

通(tōng)過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理確定(dìng)及優化布置(zhì) , 可大大(dà)減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優(yōu)越性是(shì)非常(cháng)明(míng)顯的。

(1)    托(tuō)輥成本(běn)約占輸(shū)送(sòng)機成(chéng)本的 30 % , 如(rú)果托輥(gǔn)數量減少(shǎo)一半 , 成(chéng)本約(yuē)降低 15 % 。因此將(jiāng)會(huì)大(dà)幅

按動(dòng)載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量減(jiǎn)少 , 使輸送(sòng)機運行(háng)阻(zǔ)力降低 , 功

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距取式(5) ，式(6) 計(jì)算出的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可滿足回空(kōng)段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力的要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶(dài)下垂度確(què)定(dìng)托輥間距

輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度取決於托輥間距，該(gāi)處的輸送帶(dài)張(zhāng)力，單(dān)位長度輸(shū)送(sòng)帶和(hé)貨載的質(zhì)量等因素 ,一(yī)般(bān)要求比(bǐ)較合適的輸(shū)送帶(dài)下垂度為 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率消耗(hào)減小 , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥用量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且易出現故(gù)障(zhàng) , 故減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量 , 使維(wéi)護工作量(liáng)和(hé)費(fèi)用降(jiàng)低(dī)。

(4)    延(yán)長輸(shū)送(sòng)帶使用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降低輸送(sòng)帶(dài)跑偏率 ,

提(tí)高(gāo)運行可靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)優化(huà)[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) 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)北京運輸機械研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式(shì)帶式(shì)輸送(sòng)機設計(jì)選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶金工(gōng)業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 長治膠帶(dài)輸(shū)送(sòng)機結(jié)構，原(yuán)理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸(shū)機械[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國(guó)礦業大(dà)學出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù) , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的(dí)情況下 , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取決於該處(chǔ)輸送(sòng)帶張力(lì)的大小(xiǎo)。為滿足(zú)下垂(chuí)度要(yào)求 , 張(zhāng)力(lì)較小的(dí)區段采用較小的托輥間距 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)大的區(qū)段(duàn)可采(cǎi)用較大的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這樣可大

作者簡(jiǎn)介 : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業於(yú)原山(shān)東礦業(yè)學院,現從事礦(kuàng)山(shān)機械的科(kē)研及(jí)教學(xué)工作,已(yǐ)發表論文(wén)數篇。

收(shōu)稿日期 :2001208231