朝(zhāo)陽(yáng)帶式(shì)輸送機托輥間距的(dí)合(hé)理確定

李(lǐ)福(fú)固

(兖州礦(kuàng)區職工(gōng)大學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送機托輥間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)進行分析(xī) ,論(lùn)證了合(hé)理(lǐ)確定托(tuō)輥間距(jù)的必要(yào)性 ,探(tàn)討了托輥(gǔn)間(jiān)距合理(lǐ)確(què)定的方法(fǎ)及(jí)優(yōu)越性。

關鍵詞(cí) : 帶式輸送(sòng)機; 輸送帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥間距; 張力

中圖號 :  TH222                                                                   文獻標識碼(mǎ) : A

1         引言

在帶式(shì)輸送機(jī)中,托輥用(yòng)於(yú)支承(chéng)輸送帶(dài)和貨載 , 並(bìng)使輸(shū)送帶(dài)的(dí)垂(chuí)度(dù)不超過(guò)限定(dìng)值。托輥的數量對於帶式輸送(sòng)機的正常使(shǐ)用(yòng)，平穩(wěn)運行，維(wéi)護(hù)費用(yòng)，功率消(xiāo)耗，整機價(jià)格有重(zhòng)要影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能對托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距進(jìn)行合理(lǐ)設計(jì)和(hé)布置(zhì) ,可減少托(tuō)輥用量(liáng) ,降(jiàng)低整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減少投資，營運(yùn)及維護費(fèi)用 ,節約能(néng)源 ,並(bìng)帶來(lái)可觀的經濟效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥間距(jù)的(dí)現狀及其分(fēn)析(xī)

國產(chǎn)帶(dài)式輸(shū)送機托輥間距(jù)通(tōng)常根(gēn)據經(jīng)驗(yàn)數據確定 ,或(huò)通過(guò)輸送帶(dài)最小張(zhāng)力(lì)設(shè)計計(jì)算托輥間距。

211          根據(jù)廠(chǎng)家提供(gōng)的數(shù)據確(què)定

我國目(mù)前采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送機規(guī)定的托輥(gǔn)間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料(liào)的鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料(liào)的鬆散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式輸送(sòng)機(jī) , 承載托輥間距(jù)一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距一般取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由(yóu)於上述(shù)數據是(shì)根據(jù)廠(chǎng)家所(suǒ)提(tí)供的經驗(yàn)數(shù)據確(què)定 ,與實際工(gōng)況可能存在很大差別(bié)。

212          根據最小(xiǎo)張(zhāng)力確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根(gēn)據(jù)逐(zhú)點計算(suàn)法,首先(xiān)分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機承(chéng)載(zǎi)段和空載段(duàn)的最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由(yóu)公式即可(kě)計算(suàn)出承載托輥間(jiān)距和(hé)回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的理(lǐ)論更大值。

β———輸送機運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根據計(jì)算值(zhí) , 並考慮各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因素(sù) , 可確定托輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析

以上(shàng)兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其基本原(yuán)理都是按(àn)承(chéng)載段或(huò)回(huí)程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點的輸送帶張力(lì)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整(zhěng)個輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分別(bié)采用統一(yī)的托輥(gǔn)間距。這(zhè)樣雖可(kě)簡化(huà)設計和(hé)製造(zào)工藝 , 但沒有根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶在輸送機長度上張力的變(biàn)化及托輥的(dí)受力(lì)情(qíng)況 , 合理確定托(tuō)輥間距。對於短運距(jù)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的影響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但對於長(cháng)運距帶式(shì)輸(shū)送機(jī) , 則(zé)會大大增加托輥(gǔn)數量(liáng) , 從而(ér)使設備造價較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻力(lì)，功(gōng)率(shuài)消耗，維護(hù)費用等都(dū)會大(dà)量增加 , 因此很不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理(lǐ)計算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送機在(zài)整個運輸長度上 , 輸送(sòng)帶張力是(shì)連續(xù)變(biàn)化(huà)的(dí)。合理(lǐ)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)應在滿足(zú)托(tuō)輥承(chéng)載能力及(jí)壽命(mìng)要求，輸送帶(dài)下垂度(dù)要求的(dí)條(tiáo)件下 , 根(gēn)據該(gāi)處輸送帶(dài)張力(lì)的大(dà)小 , 來確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。如(rú)在德國(guó)有一條(tiáo) 10 km 長的帶式輸送(sòng)機(jī) ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

在(zài)設(shè)計時 ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)同時滿足(zú) 2 個(gè)條件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及使(shǐ)用壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶(dài)適(shì)當(dāng)的下(xià)垂(chuí)度(dù)。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及(jí)使用壽命(mìng)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

托(tuō)輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載(zǎi)能力及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)取(qǔ)決於物料(liào)的(dí)特性，單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶及(jí)貨(huò)載的質(zhì)量 ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶(dài)速(sù)，

承載(zǎi)托輥間距(jù) a0

回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承(chéng)和運行(háng)工況等(děng)因(yīn)素(sù) ,可由其動載和靜載分別計算如(rú)下(xià):

(1)     承(chéng)載托輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送帶最小張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度輸(shū)送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動載計(jì)算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥子額定(dìng)承(chéng)載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷係數;

f s ———運行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以(yǐ)上(shàng)各係數均(jūn)可(kě)從有(yǒu)關資料上(shàng)查得。

承載托輥間(jiān)距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出(chū)較小值 , 即可滿足承載(zǎi)段承載能力的要(yào)求 ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間(jiān)距

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

d    n

量減少托輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定

根據(jù)以(yǐ)上(shàng)的(dí)計算結(jié)果(guǒ) , 可選取較小值(zhí)確(què)定托輥間(jiān)距;同(tóng)時(shí) , 還要(yào)綜合考(kǎo)慮(lǜ)其他因素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料(liào)性(xìng)質，輸送帶(dài)寬度，輸送(sòng)機傾(qīng)角，實際運行情況(kuàng)等。輸(shū)送(sòng)機(jī)較長時 , 可(kě)分段(duàn)確定托輥間(jiān)距。

314          優(yōu)越性分析(xī)

通過(guò)對(duì)帶式輸(shū)送(sòng)機托輥間距的合理確定及(jí)優(yōu)化布(bù)置 , 可(kě)大(dà)大(dà)減少托輥用(yòng)量 , 其優越性(xìng)是(shì)非(fēi)常明(míng)顯的。

(1)    托輥成本(běn)約(yuē)占(zhān)輸(shū)送機成(chéng)本(běn)的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥(gǔn)數量減少(shǎo)一半 , 成(chéng)本約降低 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送機運(yùn)行(háng)阻力(lì)降低 , 功

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可(kě)滿(mǎn)足(zú)回(huí)空段承載能(néng)力(lì)的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥間距

輸送帶下垂度取(qǔ)決於托輥(gǔn)間(jiān)距，該處(chǔ)的(dí)輸送(sòng)帶張力，單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶和(hé)貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量等因素(sù) ,一(yī)般(bān)要求(qiú)比較合適的(dí)輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如(rú)下(xià):

率消耗減小 , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥用(yòng)量很大(dà) , 且易(yì)出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少托輥(gǔn)用量 , 使維(wéi)護工作量(liáng)和費用降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸送帶使(shǐ)用壽命 , 降(jiàng)低輸(shū)送帶跑(pǎo)偏率 ,

提高運行可靠性。

參考(kǎo)文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離(lí)帶(dài)式(shì)輸送機的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)優(yōu)化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距 a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業部北京運輸機械研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型固(gù)定式帶式輸送(sòng)機設計選用手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶金工(gōng)業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 朝(zhāo)陽(yáng)膠帶(dài)輸(shū)送機(jī)結(jié)構，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北京:煤(méi)炭工業出版

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山(shān)運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州:中國(guó)礦業(yè)大(dà)學出(chū)版社,19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度(dù) , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的情(qíng)況下 , 托輥(gǔn)間距取(qǔ)決於(yú)該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力的大(dà)小。為滿足(zú)下(xià)垂度要求 , 張(zhāng)力(lì)較小的(dí)區段采用(yòng)較(jiào)小的(dí)托輥(gǔn)間距(jù) , 張力較大的區(qū)段(duàn)可采用較大的(dí)托輥(gǔn)間距(jù) , 這(zhè)樣可(kě)大

作者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年(nián)畢(bì)業(yè)於(yú)原山東(dōng)礦(kuàng)業學院(yuàn),現從(cóng)事(shì)礦山機(jī)械(xiè)的科(kē)研及教學(xué)工作(zuò),已發表論(lùn)文(wén)數篇。

收稿日期(qī) :2001208231