成都(dū)帶式輸送機托輥間距的(dí)合理確定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖州(zhōu)礦區職工大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過對(duì)帶式輸送(sòng)機托輥間(jiān)距的現狀(zhuàng)進行(háng)分析(xī) ,論(lùn)證了合(hé)理確定(dìng)托(tuō)輥間距的(dí)必要性 ,探(tàn)討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間距(jù)合理確定(dìng)的(dí)方法及(jí)優越(yuè)性(xìng)。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸送機(jī); 輸送帶; 托輥; 托(tuō)輥間距; 張(zhāng)力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引言

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送機中,托輥用於支(zhī)承輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載 , 並使輸送(sòng)帶(dài)的垂(chuí)度不超過限(xiàn)定值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量(liáng)對於帶(dài)式(shì)輸(shū)送機的正(zhèng)常(cháng)使用，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行，維(wéi)護(hù)費用(yòng)，功率消耗(hào)，整機價格有重要影(yǐng)響。因此 ,如能(néng)對托輥(gǔn)間(jiān)距進行(háng)合(hé)理(lǐ)設計(jì)和(hé)布置(zhì) ,可(kě)減少托輥(gǔn)用量 ,降低整機價(jià)格 ,減(jiǎn)少投資，營運(yùn)及維護(hù)費用(yòng) ,節約能(néng)源 ,並(bìng)帶來(lái)可(kě)觀(guān)的經濟效益。

2         托輥間(jiān)距的現狀及其分析(xī)

國產(chǎn)帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距(jù)通常根據經驗(yàn)數據(jù)確(què)定 ,或(huò)通(tōng)過輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張力設計計(jì)算托輥間距。

211          根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家提供的數據(jù)確定(dìng)

我國目前采(cǎi)用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送機規(guī)定(dìng)的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料的(dí)鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩芯(xīn)帶(dài)式輸送(sòng)機 , 承(chéng)載托輥(gǔn)間距一(yī)般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般(bān)取 310 m。

實踐證明(míng) ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述數(shù)據是(shì)根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家所提供的(dí)經驗數(shù)據確定 ,與(yǔ)實際工(gōng)況可(kě)能(néng)存在很大差別。

212          根據(jù)最(zuì)小張力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

根(gēn)據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算(suàn)法,首(shǒu)先(xiān)分別(bié)計(jì)算出輸送機(jī)承載段(duàn)和空載段的最(zuì)小張力值 ,由(yóu)公(gōng)式(shì)即可計(jì)算出(chū)承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)和回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更(gēng)大值。

β———輸(shū)送機運(yùn)輸(shū)傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計算值 , 並(bìng)考(kǎo)慮各種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素 , 可確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀分(fēn)析(xī)

以上(shàng)兩種方法(fǎ) , 其(qí)基(jī)本原理都(dū)是按(àn)承載(zǎi)段或回程(chéng)段(duàn)最小張力點(diǎn)的(dí)輸送(sòng)帶張(zhāng)力確定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在整個(gè)輸送機長度上 , 分別(bié)采用(yòng)統一的托輥(gǔn)間(jiān)距。這樣(yàng)雖(suī)可簡(jiǎn)化設計和(hé)製(zhì)造工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根(gēn)據輸送(sòng)帶在輸送(sòng)機長度上(shàng)張力的(dí)變化(huà)及(jí)托輥(gǔn)的受(shòu)力(lì)情況 , 合理確定托輥間距。對於短運距帶式輸送機的影響不大(dà) , 但(dàn)對於長運距帶(dài)式(shì)輸送機 , 則會(huì)大(dà)大(dà)增加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從而使設(shè)備造(zào)價較高(gāo) , 運行阻(zǔ)力，功(gōng)率消(xiāo)耗，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)等(děng)都會(huì)大量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因此很不合理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距的合(hé)理計(jì)算

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)在整(zhěng)個運輸長度上(shàng) , 輸(shū)送帶張力(lì)是連(lián)續(xù)變(biàn)化(huà)的。合理的托(tuō)輥間距應在滿足托輥承載能力及壽(shòu)命要(yào)求，輸(shū)送帶下(xià)垂度要(yào)求的條(tiáo)件下 , 根(gēn)據(jù)該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小 , 來(lái)確定(dìng)托輥間(jiān)距。如在德國(guó)有一條 10 km 長(cháng)的帶式輸(shū)送機 ,在全(quán)長 3/ 4 的(dí)區段 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減少了托輥用(yòng)量。

在設計時 ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)同時(shí)滿足 2 個條件: (1) 托輥承載(zǎi)能力(lì)及使用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸(shū)送帶(dài)適(shì)當的下垂度。

311 根(gēn)據托輥承載能力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)確定(dìng)托輥間(jiān)距

托輥(gǔn)的(dí)承載能力(lì)及使(shǐ)用壽命取決(jué)於物料的(dí)特性，單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶及(jí)貨(huò)載(zǎi)的質量 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，帶(dài)速(sù)，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子(zǐ)軸(zhóu)承(chéng)和運(yùn)行工(gōng)況(kuàng)等因素 ,可由(yóu)其(qí)動載和靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)如下:

(1)     承載托輥間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送帶最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度貨(huò)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(jī)    械(xiè)                              2002 年(nián)第 2 期

式中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的輥子額(é)定承(chéng)載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷(hé)係(xì)數;

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以上各(gè)係數均可從有關(guān)資料上查得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算出(chū)較(jiào)小值 , 即可滿足(zú)承載(zǎi)段(duàn)承載(zǎi)能力的要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥間距

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

d    n

量減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

313          托輥間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)確定

根據(jù)以上(shàng)的計算(suàn)結(jié)果 , 可選取較小值確定托輥(gǔn)間距;同時(shí) , 還要(yào)綜(zōng)合(hé)考(kǎo)慮其(qí)他(tā)因(yīn)素的影響 , 如物(wù)料性質，輸送(sòng)帶(dài)寬度(dù)，輸送(sòng)機傾角，實際運行情況等。輸(shū)送機較長(cháng)時 , 可分(fēn)段確定托輥(gǔn)間距。

314          優越(yuè)性分(fēn)析

通過(guò)對帶式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距的合理確定及(jí)優化(huà)布置 , 可大大減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 其優(yōu)越性(xìng)是(shì)非(fēi)常明顯的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約占輸送(sòng)機(jī)成本(běn)的 30 % , 如果托輥數量(liáng)減少一(yī)半(bàn) , 成本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因此將會大(dà)幅(fú)

按動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少 , 使輸(shū)送(sòng)機運行(háng)阻力(lì)降低(dī) , 功(gōng)

回程托輥(gǔn)間距取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出(chū)的(dí)較小(xiǎo)值即(jí)可(kě)滿(mǎn)足回(huí)空段承載能力(lì)的要求(qiú) ,並(bìng)保證托(tuō)輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送帶下垂(chuí)度確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸送帶下垂度取決於托輥間距(jù)，該(gāi)處的(dí)輸送帶張力(lì)，單位長(cháng)度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨(huò)載的質量等(děng)因(yīn)素 ,一般要(yào)求比(bǐ)較合(hé)適(shì)的(dí)輸送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率消耗減小(xiǎo) , 節約電能(néng)。

(3)    由於帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥用量(liáng)很大(dà) , 且易(yì)出現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減少托輥用量 , 使(shǐ)維護工作量和費用降低。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng) , 降低(dī)輸送帶跑偏率 ,

提(tí)高運(yùn)行可靠性(xìng)。

參(cān)考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)優化(huà)[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業(yè)部北京運輸機械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式(shì)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)設計選用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工(gōng)業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 成(chéng)都膠帶輸送機結構(gòu)，原理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出(chū)版

式(shì)中(zhōng)   F ———該(gāi)處輸送(sòng)帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦山(shān)運(yùn)輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐州:中(zhōng)國(guó)礦業大學(xué)出(chū)版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的情況下 , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取決於該處輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大(dà)小。為滿足下(xià)垂度要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較小(xiǎo)的區段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的托輥(gǔn)間(jiān)距 , 張(zhāng)力較(jiào)大(dà)的區段可采用較大的托(tuō)輥間距 , 這(zhè)樣可大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業(yè)於原山(shān)東(dōng)礦業學院,現從事礦山機械(xiè)的科研(yán)及(jí)教學工作,已(yǐ)發表論(lùn)文數篇。

收稿日期 :2001208231