城陽(yáng)帶式輸(shū)送機托輥間距的合理確定

李(lǐ)福(fú)固

(兖(yǎn)州礦區(qū)職(zhí)工(gōng)大學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距的現(xiàn)狀進(jìn)行(háng)分析(xī) ,論(lùn)證了(liǎo)合理確定(dìng)托輥間(jiān)距的(dí)必(bì)要(yào)性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)合理確(què)定(dìng)的方法及(jí)優越(yuè)性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶式(shì)輸送(sòng)機; 輸送(sòng)帶; 托輥; 托輥間(jiān)距; 張(zhāng)力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引言

在帶式(shì)輸送機(jī)中,托輥(gǔn)用於支(zhī)承輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨載 , 並使輸(shū)送(sòng)帶的垂度不超過限(xiàn)定值(zhí)。托(tuō)輥的數(shù)量對(duì)於帶式輸(shū)送(sòng)機的(dí)正(zhèng)常使用，平穩(wěn)運(yùn)行，維護費用，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整機(jī)價格(gé)有重要(yào)影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如(rú)能對托輥間距(jù)進行(háng)合(hé)理(lǐ)設(shè)計(jì)和布置(zhì) ,可(kě)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價格 ,減少(shǎo)投資(zī)，營(yíng)運及(jí)維護費用(yòng) ,節約能源 ,並(bìng)帶來可觀的(dí)經濟效益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的現狀(zhuàng)及其(qí)分(fēn)析(xī)

國產(chǎn)帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距通(tōng)常根據(jù)經驗數(shù)據確定 ,或(huò)通過(guò)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力設(shè)計計算(suàn)托(tuō)輥間距。

211          根據廠家(jiā)提供(gōng)的(dí)數(shù)據(jù)確定

我國(guó)目(mù)前采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送機規(guī)定的托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯(xīn)帶式(shì)輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距一般取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距一(yī)般取 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由(yóu)於上述數據(jù)是根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所提供的(dí)經驗(yàn)數(shù)據確定 ,與(yǔ)實際工況可能存在很大(dà)差別。

212          根據最小張(zhāng)力(lì)確(què)定(dìng)托輥間距(jù)

根(gēn)據逐點(diǎn)計算法,首先(xiān)分(fēn)別計算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機(jī)承載(zǎi)段和(hé)空載(zǎi)段的最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由(yóu)公(gōng)式(shì)即可計算出承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)和(hé)回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更大值(zhí)。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根據計(jì)算值 , 並考(kǎo)慮各(gè)種(zhǒng)實際因(yīn)素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥間距。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以上兩種方(fāng)法 , 其基本原理都(dū)是按(àn)承載(zǎi)段或(huò)回(huí)程(chéng)段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)點的輸送帶張(zhāng)力確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 在(zài)整(zhěng)個輸送機(jī)長(cháng)度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用(yòng)統(tǒng)一的(dí)托(tuō)輥間距。這樣(yàng)雖可簡化(huà)設(shè)計和製造工藝 , 但沒(méi)有根據(jù)輸送帶(dài)在(zài)輸(shū)送機長(cháng)度上張(zhāng)力的(dí)變化及托(tuō)輥的(dí)受力(lì)情況(kuàng) , 合(hé)理確定托(tuō)輥間距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸送機的影響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但(dàn)對於長運(yùn)距(jù)帶式(shì)輸送機 , 則(zé)會(huì)大(dà)大增加(jiā)托輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使(shǐ)設(shè)備(bèi)造價較高 , 運行阻(zǔ)力，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用等都(dū)會大(dà)量增(zēng)加 , 因此很(hěn)不(bù)合理(lǐ)。

3     托輥間(jiān)距(jù)的合理計算

帶式輸送(sòng)機在整個運輸(shū)長(cháng)度上 , 輸送(sòng)帶(dài)張力是連續(xù)變化的。合理(lǐ)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應在滿(mǎn)足(zú)托輥承載(zǎi)能力(lì)及壽(shòu)命(mìng)要求，輸送帶(dài)下垂(chuí)度要(yào)求的條(tiáo)件下(xià) , 根據該(gāi)處(chǔ)輸送帶張力的大(dà)小 , 來確定托(tuō)輥間距(jù)。如在德(dé)國有(yǒu)一條 10 km 長的(dí)帶式輸送機 ,在全長 3/ 4 的區段 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距達 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距達 8 m ,因而大(dà)大減少了托(tuō)輥用量(liáng)。

在設計時 ,托輥間(jiān)距(jù)應同時(shí)滿足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及使用壽命(mìng)要求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸送帶適當(dāng)的(dí)下垂度(dù)。

311 根據托(tuō)輥承載能力及使用壽命(mìng)確(què)定托輥間距(jù)

托(tuō)輥的承載(zǎi)能力及使用(yòng)壽命(mìng)取決(jué)於物料的(dí)特(tè)性(xìng)，單(dān)位長度輸送(sòng)帶(dài)及貨(huò)載的(dí)質量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

回程托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸承和運行工況等因(yīn)素 ,可(kě)由其(qí)動載(zǎi)和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別計(jì)算如下(xià):

(1)     承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送帶(dài)最小張力值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送(sòng)帶的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度(dù)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機(jī)    械                              2002 年第(dì) 2 期(qī)

式中  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數。

以上(shàng)各係(xì)數(shù)均可從有關資(zī)料(liào)上查(chá)得。

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出較小值(zhí) , 即可滿足承載(zǎi)段承載(zǎi)能力(lì)的要求 ,並保證托輥(gǔn)的(dí)使用壽命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間(jiān)距

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

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托輥間距的合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

根據(jù)以上(shàng)的計算(suàn)結果 , 可選(xuǎn)取較(jiào)小(xiǎo)值確(què)定托輥間距;同時(shí) , 還要綜合考慮其他因(yīn)素(sù)的(dí)影(yǐng)響 , 如物料性質(zhì)，輸(shū)送(sòng)帶寬(kuān)度(dù)，輸(shū)送(sòng)機(jī)傾角，實(shí)際運行情況等(děng)。輸送(sòng)機較長時 , 可(kě)分段確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優越(yuè)性(xìng)分析

通(tōng)過對(duì)帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥間距(jù)的合理確定(dìng)及(jí)優(yōu)化布(bù)置 , 可(kě)大大(dà)減少托輥用量 , 其(qí)優越(yuè)性(xìng)是(shì)非(fēi)常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本約(yuē)占輸送機成本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥數(shù)量(liáng)減少(shǎo)一(yī)半 , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會大幅(fú)

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥數(shù)量(liáng)減少(shǎo) , 使輸(shū)送(sòng)機(jī)運(yùn)行阻力降低 , 功(gōng)

回(huí)程托輥間距取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算出的(dí)較小(xiǎo)值即可滿足回空段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的要(yào)求 ,並保證托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托輥(gǔn)間距，該處的輸送(sòng)帶張力(lì)，單(dān)位(wèi)長度輸送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi)的質量等因(yīn)素 ,一般(bān)要(yào)求比(bǐ)較合適的輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度為 1 % ,計算如(rú)下:

率消耗減小(xiǎo) , 節約(yuē)電能。

(3)    由於帶式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)很(hěn)大 , 且易出現故(gù)障(zhàng) , 故減少托輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作量和費(fèi)用降低。

(4)    延(yán)長輸(shū)送(sòng)帶使用壽命 , 降(jiàng)低輸送帶跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提(tí)高運行可靠性(xìng)。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離(lí)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的托(tuō)輥間距優化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距 a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業部北(běi)京(jīng)運輸機(jī)械研究所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶(dài)式輸送機(jī)設計選(xuǎn)用手冊[ M]1 北京(jīng):冶金工業(yè)出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 城(chéng)陽膠(jiāo)帶輸(shū)送(sòng)機結(jié)構，原理(lǐ)與計算[ M]1 北京:煤(méi)炭(tàn)工業出(chū)版

式中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸(shū)機械[ M]1 徐州:中(zhōng)國(guó)礦業大學出(chū)版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度 , 一(yī)般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情況下 , 托輥間(jiān)距取(qǔ)決(jué)於(yú)該(gāi)處輸送帶張(zhāng)力的(dí)大小。為滿足(zú)下垂(chuí)度(dù)要(yào)求 , 張力較小的區(qū)段采(cǎi)用較小(xiǎo)的托(tuō)輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)大的區(qū)段(duàn)可采用(yòng)較(jiào)大的(dí)托輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣(yàng)可大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業(yè)於(yú)原(yuán)山東(dōng)礦業學院,現從事(shì)礦山機(jī)械(xiè)的(dí)科研及(jí)教學(xué)工作,已(yǐ)發表(biǎo)論文數篇。

收(shōu)稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231