帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間距的合理確定(dìng)

李福固

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職工(gōng)大學 , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀進行分(fēn)析(xī) ,論證了合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距的必(bì)要性 ,探(tàn)討了(liǎo)托輥間距(jù)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)的(dí)方(fāng)法及優(yōu)越(yuè)性(xìng)
。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸送(sòng)機; 輸送(sòng)帶; 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在(zài)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機中,托(tuō)輥(gǔn)用於支承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶和(hé)貨載 , 並(bìng)使輸送帶的(dí)垂度不超過限(xiàn)定值
。托輥的數量對於帶(dài)式(shì)輸(shū)送機的(dí)正(zhèng)常(cháng)使用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維(wéi)護費用(yòng)，功(gōng)率消(xiāo)耗，整(zhěng)機價格有(yǒu)重(zhòng)要影(yǐng)響
。因此 ,如能(néng)對托(tuō)輥間距進(jìn)行合理設計和布置(zhì) ,可(kě)減少托(tuō)輥用量 ,降低(dī)整(zhěng)機(jī)價(jià)格 ,減少投資(zī)，營(yíng)運及(jí)維護(hù)費用 ,節(jié)約(yuē)能源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來可觀的經濟效益(yì)
。

2         托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀及其分(fēn)析(xī)

國產帶式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)通常根據(jù)經驗數(shù)據(jù)確定 ,或通(tōng)過輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力設計計算托輥(gǔn)間距
。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提供的(dí)數據(jù)確定

我(wǒ)國目前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)規定的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當運輸物(wù)料(liào)的鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶式(shì)輸(shū)送機 , 承載托(tuō)輥(gǔn)間距一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)一般取(qǔ) 310 m
。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由(yóu)於上(shàng)述數據是(shì)根據(jù)廠家所提(tí)供的(dí)經驗數據確(què)定 ,與實際(jì)工(gōng)況(kuàng)可(kě)能(néng)存(cún)在很大差(chà)別
。

212          根據(jù)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

根(gēn)據逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算法,首先分別計(jì)算出輸送機(jī)承(chéng)載段(duàn)和(hé)空(kōng)載段(duàn)的最(zuì)小張力(lì)值 ,由公(gōng)式即(jí)可計(jì)算出承載托(tuō)輥間距(jù)和回程(chéng)托輥間(jiān)距的(dí)理論更(gēng)大(dà)值
。

β———輸送機運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 
。

根據(jù)計(jì)算值 , 並(bìng)考慮各種(zhǒng)實際因素(sù) , 可(kě)確定托輥(gǔn)間距(jù)
。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以(yǐ)上兩種方法(fǎ) , 其基(jī)本(běn)原(yuán)理都是按承載(zǎi)段或回(huí)程(chéng)段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)點(diǎn)的(dí)輸送(sòng)帶張力(lì)確定托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在整個輸(shū)送(sòng)機長度上(shàng) , 分別采用(yòng)統一的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距
。這(zhè)樣雖(suī)可簡化(huà)設計和(hé)製(zhì)造工藝 , 但沒有根(gēn)據輸送(sòng)帶在(zài)輸(shū)送機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng)張力的變化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的受(shòu)力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合(hé)理確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距
。對於短運距(jù)帶式輸(shū)送機(jī)的影(yǐng)響不大 , 但對於(yú)長運距(jù)帶式輸送(sòng)機 , 則(zé)會(huì)大(dà)大(dà)增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數(shù)量 , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設備造(zào)價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運(yùn)行(háng)阻力(lì)，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，維護(hù)費用等都會大量增加 , 因此很不(bù)合理
。

3     托(tuō)輥間距的(dí)合理計(jì)算

帶式輸送機在(zài)整(zhěng)個運(yùn)輸(shū)長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸送帶張力是(shì)連續變化的
。合理的托輥間(jiān)距(jù)應在滿足托輥承載(zǎi)能(néng)力及壽命要(yào)求，輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度要(yào)求的(dí)條(tiáo)件下 , 根據(jù)該(gāi)處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力(lì)的大小 , 來(lái)確定托輥間距(jù)
。如(rú)在(zài)德(dé)國有(yǒu)一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸(shū)送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因(yīn)而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少了托(tuō)輥用量(liáng)
。

在(zài)設(shè)計時 ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個條件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承載能(néng)力及(jí)使用壽(shòu)命要求; (2) 保證(zhèng)輸送帶適(shì)當的(dí)下(xià)垂(chuí)度(dù)
。

311 根(gēn)據托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力及使用壽命確(què)定(dìng)托輥間距(jù)

托(tuō)輥(gǔn)的承載(zǎi)能(néng)力及使用壽(shòu)命(mìng)取決於(yú)物料的特(tè)性，單位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶及貨(huò)載的質量(liáng) ,托輥間距，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥間距(jù) a0

回程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子軸承和(hé)運(yùn)行工(gōng)況等(děng)因(yīn)素 ,可由其(qí)動載和(hé)靜載(zǎi)分別計(jì)算(suàn)如下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送帶(dài)最小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度(dù)貨載的質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥的輥(gǔn)子額定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係(xì)數;

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數
。

以上各係(xì)數(shù)均(jūn)可從有關資(zī)料上查得
。

承載托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計算出較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可(kě)滿足承(chéng)載段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h
。

(2)     回程(chéng)托輥間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥用量
。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理確定(dìng)

根(gēn)據以上(shàng)的(dí)計(jì)算結果 , 可(kě)選取(qǔ)較小值(zhí)確(què)定托輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時 , 還要綜合考(kǎo)慮(lǜ)其他因素的影(yǐng)響 , 如物(wù)料性(xìng)質，輸(shū)送帶寬度(dù)，輸送(sòng)機(jī)傾角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運行(háng)情況(kuàng)等
。輸送(sòng)機較長時(shí) , 可(kě)分段確定(dìng)托輥間(jiān)距
。

314          優(yōu)越性(xìng)分(fēn)析(xī)

通(tōng)過對(duì)帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理確定及優(yōu)化布(bù)置 , 可大(dà)大減少托(tuō)輥用量(liáng) , 其優(yōu)越(yuè)性是(shì)非常(cháng)明顯的(dí)
。

(1)    托輥(gǔn)成本約(yuē)占輸送機(jī)成本的 30 % , 如(rú)果托輥(gǔn)數量(liáng)減少(shǎo)一(yī)半 , 成本約降低 15 % 
。因此(cǐ)將會大(dà)幅(fú)

按動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資
。

(2)    托(tuō)輥數量(liáng)減少 , 使輸(shū)送機運行阻力降(jiàng)低 , 功

回(huí)程托輥間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算出的較(jiào)小(xiǎo)值即(jí)可(kě)滿足回空(kōng)段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥的使(shǐ)用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h
。

312 根據(jù)輸(shū)送帶下垂度確定(dìng)托輥(gǔn)間距

輸送帶下(xià)垂度取(qǔ)決於托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，該(gāi)處的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)，單(dān)位長(cháng)度輸送帶和(hé)貨(huò)載的質(zhì)量(liáng)等(děng)因(yīn)素(sù) ,一(yī)般要(yào)求比較合(hé)適(shì)的輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算如下:

率消耗(hào)減小(xiǎo) , 節約電(diàn)能
。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸送機托(tuō)輥用量很(hěn)大 , 且(qiě)易出現(xiàn)故(gù)障 , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥用量 , 使維護工(gōng)作(zuò)量和(hé)費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低(dī)
。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送(sòng)帶使用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低(dī)輸(shū)送帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提高(gāo)運(yùn)行(háng)可靠(kào)性
。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程(chéng)托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部(bù)北(běi)京運輸(shū)機械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定式帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機設(shè)計選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興(xīng) 1 膠帶(dài)輸送機(jī)結(jié)構，原理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭工業出(chū)版

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

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山(shān)運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國(guó)礦業(yè)大(dà)學出版社,19891

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

由(yóu)式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的情(qíng)況下 , 托輥間距取決於(yú)該(gāi)處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力的大小
。為滿(mǎn)足下(xià)垂度(dù)要求 , 張(zhāng)力較小的(dí)區(qū)段采(cǎi)用較小的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力較大(dà)的(dí)區段(duàn)可(kě)采(cǎi)用較大的托(tuō)輥間距 , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作(zuò)者(zhě)簡介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年(nián)畢業於原(yuán)山(shān)東礦業學(xué)院,現從事礦山機械的(dí)科(kē)研及教學工(gōng)作(zuò),已發表(biǎo)論文數篇
。

收稿(gǎo)日期 :2001208231