郴(chēn)州(zhōu)帶式(shì)輸送機(jī)托輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區(qū)職工(gōng)大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通(tōng)過對(duì)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥間(jiān)距(jù)的現狀進行(háng)分(fēn)析(xī) ,論證(zhèng)了合理(lǐ)確定托輥間距(jù)的必要性 ,探討了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距合理(lǐ)確定的(dí)方法及優越性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式(shì)輸送(sòng)機(jī); 輸送(sòng)帶(dài); 托輥; 托輥間(jiān)距(jù); 張力(lì)

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在(zài)帶(dài)式輸送機中,托輥用於(yú)支承(chéng)輸送帶(dài)和貨載 , 並使輸送帶的垂度(dù)不超(chāo)過限(xiàn)定值(zhí)。托(tuō)輥的(dí)數(shù)量(liáng)對(duì)於帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)正常使(shǐ)用，平穩運(yùn)行(háng)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用，功(gōng)率消耗，整(zhěng)機價(jià)格有(yǒu)重要(yào)影響(xiǎng)。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托輥(gǔn)間距(jù)進行合理設計(jì)和布(bù)置 ,可(kě)減少托(tuō)輥用(yòng)量 ,降低(dī)整(zhěng)機價格(gé) ,減少(shǎo)投資，營運及(jí)維(wéi)護費用 ,節約(yuē)能源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可(kě)觀的經(jīng)濟(jì)效(xiào)益。

2         托輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀及其分(fēn)析

國產帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距通(tōng)常根據經(jīng)驗數(shù)據(jù)確(què)定 ,或通過輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力設計計算托(tuō)輥(gǔn)間距。

211          根據廠(chǎng)家(jiā)提供的(dí)數據確定

我國目(mù)前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機規(guī)定(dìng)的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩芯(xīn)帶式輸送機 , 承載托輥間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由於上述(shù)數(shù)據是根據廠家(jiā)所提供(gōng)的(dí)經(jīng)驗(yàn)數據確定 ,與(yǔ)實(shí)際工況可能(néng)存在(zài)很(hěn)大(dà)差別。

212          根據最(zuì)小張(zhāng)力確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根(gēn)據逐(zhú)點計算法,首(shǒu)先(xiān)分別計算(suàn)出輸(shū)送(sòng)機承載段(duàn)和空載段的(dí)最(zuì)小張力(lì)值 ,由(yóu)公(gōng)式即(jí)可(kě)計算出承載托(tuō)輥(gǔn)間距和回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論(lùn)更(gēng)大值(zhí)。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根據計(jì)算值(zhí) , 並考(kǎo)慮(lǜ)各(gè)種實(shí)際(jì)因素 , 可(kě)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現狀分析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其基本原理都是(shì)按承載段或回程段(duàn)最小(xiǎo)張力(lì)點(diǎn)的(dí)輸(shū)送帶張(zhāng)力確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 在整(zhěng)個(gè)輸送機(jī)長度(dù)上 , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用(yòng)統一的托輥間距。這樣雖可簡(jiǎn)化設計(jì)和製造工藝 , 但沒有根據輸送帶在輸送(sòng)機長(cháng)度上張力的變(biàn)化及托輥的受力(lì)情況 , 合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。對於短運距帶式輸(shū)送機(jī)的影響不大(dà) , 但對於(yú)長運距帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 則會大大(dà)增(zēng)加托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng) , 從(cóng)而使設(shè)備造價較(jiào)高(gāo) , 運(yùn)行阻力，功率消(xiāo)耗(hào)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用等(děng)都會大(dà)量增加 , 因(yīn)此很不(bù)合理(lǐ)。

3     托輥間距(jù)的(dí)合(hé)理計算

帶(dài)式輸(shū)送機(jī)在整個運輸長度(dù)上 , 輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)是連續變化(huà)的。合(hé)理的(dí)托輥(gǔn)間距應在(zài)滿足托(tuō)輥承載能力(lì)及(jí)壽命(mìng)要求，輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù)要(yào)求的條件下(xià) , 根(gēn)據(jù)該處(chǔ)輸送帶張力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來確(què)定托輥間(jiān)距。如(rú)在德(dé)國(guó)有一(yī)條 10 km 長的帶式輸送(sòng)機 ,在全長 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托(tuō)輥間距達 4 m ,回(huí)程托輥間距達 8 m ,因(yīn)而大大減少了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)。

在(zài)設(shè)計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距應同(tóng)時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個條件: (1) 托(tuō)輥承載(zǎi)能力及使用壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸(shū)送帶適當的下垂(chuí)度。

311 根據托輥(gǔn)承載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥的承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)取決(jué)於物(wù)料的特(tè)性(xìng)，單(dān)位長度輸送帶(dài)及(jí)貨(huò)載的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速，

承載托輥間(jiān)距(jù) a0

回程(chéng)托輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子軸承和運行工況(kuàng)等因(yīn)素(sù) ,可由其(qí)動載和靜載分別計算如下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托輥間距

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸送(sòng)帶(dài)最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨(huò)載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計(jì)算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械(xiè)                              2002 年第 2 期

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥子額定(dìng)承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係(xì)數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數。

以上(shàng)各係數均(jūn)可從有關(guān)資料(liào)上(shàng)查(chá)得。

承載托輥間距(jù)取式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出較小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿足承載(zǎi)段(duàn)承載(zǎi)能力的要求 ,並保證托輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間距

按靜(jìng)載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量。

313          托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理確(què)定

根據以上(shàng)的計算結果 , 可(kě)選取較小值確(què)定托輥(gǔn)間距;同時 , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合考慮其他(tā)因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響 , 如物料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸送(sòng)帶寬度(dù)，輸(shū)送(sòng)機傾(qīng)角，實(shí)際(jì)運(yùn)行(háng)情(qíng)況等。輸(shū)送機較(jiào)長(cháng)時 , 可分段(duàn)確定托(tuō)輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越性分析

通(tōng)過(guò)對帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理確定及(jí)優(yōu)化布(bù)置 , 可大(dà)大(dà)減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是(shì)非(fēi)常明顯的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本約占(zhān)輸(shū)送(sòng)機成本的 30 % , 如果托輥數(shù)量減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半(bàn) , 成本約降低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會大(dà)幅

按動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減少(shǎo) , 使輸(shū)送(sòng)機運(yùn)行(háng)阻力(lì)降低 , 功(gōng)

回程托輥間距取式(5) ，式(shì)(6) 計算出的較(jiào)小(xiǎo)值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空(kōng)段承(chéng)載能力的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證托輥(gǔn)的(dí)使用(yòng)壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下垂度取決於(yú)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該處的(dí)輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力，單位長度輸送(sòng)帶和貨載的質量等(děng)因素 ,一般(bān)要求比較合適(shì)的(dí)輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計(jì)算如(rú)下:

率(shuài)消(xiāo)耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電能。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托輥用(yòng)量很(hěn)大 , 且易(yì)出現故障(zhàng) , 故減少托輥用量 , 使維(wéi)護工作量和費(fèi)用降(jiàng)低。

(4)    延長輸(shū)送帶使(shǐ)用壽命(mìng) , 降(jiàng)低(dī)輸送(sòng)帶(dài)跑偏率 ,

提(tí)高運行(háng)可(kě)靠性(xìng)。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶式輸送(sòng)機的托輥間(jiān)距優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

(2)        回(huí)程托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業部北京運輸機(jī)械研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式(shì)帶式(shì)輸送機設(shè)計(jì)選用手冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 郴(chēn)州膠(jiāo)帶(dài)輸送機結構，原理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北京:煤(méi)炭工業出(chū)版(bǎn)

式(shì)中(zhōng)   F ———該處輸(shū)送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦山運輸機械[ M]1 徐州:中國礦(kuàng)業大學出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶下垂度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情況下 , 托輥間距取決於(yú)該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大(dà)小(xiǎo)。為滿(mǎn)足下垂度(dù)要(yào)求 , 張力較小的區段采(cǎi)用較(jiào)小的托輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力(lì)較大(dà)的區(qū)段可(kě)采用較(jiào)大的(dí)托輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣可(kě)大

作(zuò)者簡介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣人,1991 年畢業於原(yuán)山(shān)東礦業(yè)學(xué)院,現從事礦山機械(xiè)的(dí)科(kē)研及教學(xué)工(gōng)作,已發(fā)表(biǎo)論(lùn)文數篇(piān)。

收稿(gǎo)日期 :2001208231