池州(zhōu)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定

李(lǐ)福(fú)固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職工大學 , 山(shān)東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對(duì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥間距(jù)的現(xiàn)狀進(jìn)行(háng)分析 ,論證了合理確(què)定托輥間距的必要性 ,探討(tǎo)了托(tuō)輥間(jiān)距合理確定(dìng)的(dí)方法及(jí)優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸送機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距; 張力(lì)

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)中(zhōng),托(tuō)輥(gǔn)用於(yú)支承(chéng)輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi) , 並使輸送帶的(dí)垂(chuí)度不超過限(xiàn)定值。托輥(gǔn)的(dí)數量對(duì)於帶式輸送(sòng)機(jī)的(dí)正(zhèng)常使用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行，維(wéi)護(hù)費用，功(gōng)率(shuài)消耗，整(zhěng)機價格有(yǒu)重要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)。因(yīn)此(cǐ) ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間距進行合(hé)理設(shè)計(jì)和布(bù)置 ,可減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價格 ,減少投資(zī)，營運及(jí)維(wéi)護費用 ,節(jié)約(yuē)能(néng)源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可觀(guān)的經濟(jì)效益(yì)。

2         托輥(gǔn)間距的現(xiàn)狀及(jí)其分析

國(guó)產帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥間距(jù)通(tōng)常(cháng)根據經驗數據(jù)確定 ,或通過輸送(sòng)帶最(zuì)小張力設計(jì)計算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根據(jù)廠家提(tí)供(gōng)的數據確定

我國(guó)目前采用的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機規定的(dí)托輥間距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的(dí)鬆散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料的(dí)鬆散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩(shéng)芯帶(dài)式輸送機(jī) , 承載托輥(gǔn)間距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間距一般取 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由(yóu)於(yú)上述數(shù)據是根據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提供的(dí)經驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,與(yǔ)實際工況可(kě)能存(cún)在很大差別。

212          根(gēn)據最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確定托輥間(jiān)距

根據(jù)逐點計(jì)算(suàn)法,首先(xiān)分別(bié)計(jì)算出(chū)輸送機承載段和空載(zǎi)段的最小張(zhāng)力值 ,由(yóu)公式即可計算出承載(zǎi)托輥間(jiān)距和回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論(lùn)更大值(zhí)。

β———輸送機運輸(shū)傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計算(suàn)值(zhí) , 並考慮各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因(yīn)素 , 可確定托輥間距。

213          現(xiàn)狀分析

以上兩種方(fāng)法 , 其基(jī)本原理(lǐ)都是按(àn)承載段或(huò)回程段(duàn)最(zuì)小張力點(diǎn)的輸(shū)送帶(dài)張力確定托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在整個(gè)輸(shū)送(sòng)機(jī)長(cháng)度上(shàng) , 分(fēn)別采用統一(yī)的托輥間距(jù)。這樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化設(shè)計和(hé)製造工(gōng)藝 , 但沒有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶(dài)在輸送機長度上(shàng)張力(lì)的(dí)變(biàn)化(huà)及托(tuō)輥的受力情況(kuàng) , 合理確定(dìng)托輥間距(jù)。對(duì)於短(duǎn)運距帶式輸(shū)送機的(dí)影響(xiǎng)不(bù)大 , 但對於長(cháng)運(yùn)距帶(dài)式輸(shū)送機 , 則會大(dà)大增加托(tuō)輥數量 , 從(cóng)而使(shǐ)設(shè)備(bèi)造價(jià)較高 , 運行阻力，功率(shuài)消耗(hào)，維護費(fèi)用等(děng)都會(huì)大(dà)量增加 , 因(yīn)此很(hěn)不合理(lǐ)。

3     托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理計算

帶(dài)式輸送機(jī)在整(zhěng)個運輸(shū)長度上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)是連(lián)續變(biàn)化的。合(hé)理(lǐ)的托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足托輥承載(zǎi)能(néng)力及壽(shòu)命要求(qiú)，輸送帶下(xià)垂度(dù)要(yào)求(qiú)的條件(jiàn)下(xià) , 根據(jù)該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的大小 , 來(lái)確定托輥間距。如在德(dé)國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長的(dí)帶(dài)式輸(shū)送機 ,在全長 3/ 4 的(dí)區段 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距達 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大大減(jiǎn)少了托(tuō)輥用(yòng)量。

在(zài)設(shè)計時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應(yīng)同(tóng)時滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及使用(yòng)壽命要求; (2) 保(bǎo)證輸送帶(dài)適當的下垂度。

311 根據托輥承載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽命確定(dìng)托輥間(jiān)距

托輥的承載能力及使用(yòng)壽命取決於(yú)物(wù)料(liào)的特性，單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶及貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量 ,托輥間距，帶速(sù)，

承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

回(huí)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(zǐ)軸承和(hé)運(yùn)行(háng)工況等因素 ,可由(yóu)其動(dòng)載(zǎi)和靜載分(fēn)別計算如(rú)下:

(1)     承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送(sòng)帶最小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨載的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥子(zǐ)額(é)定承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係數;

f s ———運行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數。

以(yǐ)上各係(xì)數均(jūn)可(kě)從有關資料上(shàng)查(chá)得。

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出(chū)較小值 , 即(jí)可(kě)滿足承載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥間距

按(àn)靜(jìng)載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確(què)定

根(gēn)據以(yǐ)上(shàng)的計算(suàn)結(jié)果 , 可選(xuǎn)取較小值確(què)定托輥間(jiān)距;同時 , 還(huán)要綜合考(kǎo)慮其他因素的影(yǐng)響 , 如物料(liào)性質，輸送(sòng)帶寬(kuān)度(dù)，輸送機(jī)傾角，實際運(yùn)行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸(shū)送(sòng)機較長時 , 可分段(duàn)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優越性分(fēn)析(xī)

通(tōng)過對帶(dài)式輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距的合(hé)理確(què)定(dìng)及(jí)優(yōu)化布置 , 可(kě)大大減(jiǎn)少托輥用量 , 其優越性(xìng)是(shì)非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本(běn)約(yuē)占輸送(sòng)機成本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托輥數量(liáng)減少一(yī)半 , 成本約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會(huì)大(dà)幅

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托輥數(shù)量(liáng)減少 , 使(shǐ)輸送機運行阻(zǔ)力(lì)降低 , 功

回程(chéng)托輥間距(jù)取(qǔ)式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算出(chū)的(dí)較(jiào)小值即可滿足(zú)回空(kōng)段承載(zǎi)能力的要(yào)求 ,並(bìng)保證托輥(gǔn)的使用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶下垂度(dù)確(què)定托輥間距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù)取決於托(tuō)輥間距，該(gāi)處的輸送(sòng)帶張(zhāng)力，單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶和貨載(zǎi)的質量等因素(sù) ,一(yī)般(bān)要求(qiú)比(bǐ)較合適(shì)的輸送(sòng)帶下垂度為 1 % ,計算如下(xià):

率(shuài)消耗(hào)減小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電能。

(3)    由(yóu)於帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥用量很(hěn)大(dà) , 且易(yì)出現故障 , 故減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使維護(hù)工作(zuò)量和費用降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長輸送帶(dài)使用(yòng)壽命(mìng) , 降(jiàng)低(dī)輸(shū)送帶跑偏(piān)率 ,

提高運行可靠性。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離(lí)帶式輸送機(jī)的托輥間(jiān)距優化[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間距 a0

(2)        回程托(tuō)輥間距(jù) 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(shū)機(jī)械研究(jiū)所 1DTⅡ型固定式帶式輸送機(jī)設計選(xuǎn)用手冊[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 池州膠帶輸送(sòng)機結(jié)構，原理(lǐ)與計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤炭工業出版(bǎn)

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

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運(yùn)輸機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中(zhōng)國(guó)礦業大學出版社(shè),19891

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

由式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一定的情況下(xià) , 托(tuō)輥間距(jù)取決(jué)於該處輸(shū)送帶(dài)張力的(dí)大小。為滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂(chuí)度要求 , 張力(lì)較(jiào)小的(dí)區段采(cǎi)用較小的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距 , 張力較(jiào)大的(dí)區(qū)段(duàn)可(kě)采(cǎi)用較大的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣可大(dà)

作(zuò)者簡介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業於(yú)原山東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學院,現從事(shì)礦山(shān)機械的科研(yán)及(jí)教(jiào)學工作(zuò),已(yǐ)發(fā)表論文(wén)數(shù)篇。

收(shōu)稿日(rì)期(qī) :2001208231