重慶帶式(shì)輸(shū)送機托輥間距(jù)的(dí)合(hé)理確定

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職工(gōng)大學(xué) , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀進(jìn)行(háng)分析 ,論證了(liǎo)合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距的必要性(xìng) ,探討(tǎo)了托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合理確(què)定的方(fāng)法(fǎ)及優越(yuè)性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸送機(jī); 輸送帶; 托輥; 托輥間(jiān)距; 張力

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

1         引言

在帶式輸送(sòng)機(jī)中,托輥用於支(zhī)承輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨載 , 並使輸(shū)送(sòng)帶的垂度(dù)不超(chāo)過限定值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的數量(liáng)對於帶式輸送機的正常(cháng)使用，平穩運(yùn)行(háng)，維護(hù)費(fèi)用，功率(shuài)消耗，整(zhěng)機(jī)價格(gé)有重要(yào)影響。因(yīn)此(cǐ) ,如能對(duì)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)進行合(hé)理設計和布置(zhì) ,可減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量 ,降低整機(jī)價(jià)格 ,減少(shǎo)投(tóu)資，營(yíng)運(yùn)及(jí)維護費用(yòng) ,節約能(néng)源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可觀的經濟(jì)效(xiào)益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)現(xiàn)狀及其分析

國產(chǎn)帶(dài)式輸(shū)送機托輥間距(jù)通(tōng)常(cháng)根據(jù)經(jīng)驗數據(jù)確(què)定 ,或(huò)通過(guò)輸送帶(dài)最小張力設(shè)計計(jì)算托輥(gǔn)間距。

211          根據廠家(jiā)提供的(dí)數(shù)據確定(dìng)

我(wǒ)國目前采用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機規定(dìng)的(dí)托(tuō)輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物(wù)料的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩(shéng)芯(xīn)帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承載托(tuō)輥(gǔn)間距一(yī)般取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距(jù)一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證明 ,由(yóu)於上述(shù)數據是根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所提(tí)供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定 ,與(yǔ)實際工況可能存在很(hěn)大差(chà)別。

212          根(gēn)據(jù)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力確定托(tuō)輥(gǔn)間距

根(gēn)據逐點(diǎn)計(jì)算法,首(shǒu)先分(fēn)別計算出(chū)輸送機承(chéng)載段和(hé)空載(zǎi)段的(dí)最(zuì)小張(zhāng)力值 ,由公式(shì)即(jí)可計(jì)算出承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距和回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距的理(lǐ)論更大值。

β———輸(shū)送(sòng)機運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並考(kǎo)慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素 , 可確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析

以上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法 , 其(qí)基(jī)本原(yuán)理都(dū)是(shì)按(àn)承載(zǎi)段或(huò)回程段(duàn)最小張力(lì)點的(dí)輸送(sòng)帶張力確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 在整個(gè)輸送機長(cháng)度上 , 分別(bié)采用(yòng)統(tǒng)一的托輥(gǔn)間距(jù)。這樣雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設計和製造工(gōng)藝(yì) , 但沒(méi)有根據輸送帶(dài)在(zài)輸(shū)送機長度上(shàng)張力(lì)的(dí)變化及(jí)托(tuō)輥的受力(lì)情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。對(duì)於短運距(jù)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)的影(yǐng)響(xiǎng)不大(dà) , 但對於長(cháng)運距(jù)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 , 則會大大增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使(shǐ)設(shè)備造價(jià)較高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)，功率(shuài)消(xiāo)耗，維(wéi)護費用(yòng)等(děng)都會(huì)大(dà)量(liáng)增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不合理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)計(jì)算(suàn)

帶(dài)式輸送機(jī)在(zài)整個運輸長度(dù)上 , 輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)是連續變化的。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應在(zài)滿足托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及壽命要求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度(dù)要求(qiú)的條件(jiàn)下 , 根據該(gāi)處輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大小(xiǎo) , 來(lái)確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。如在(zài)德國有一條 10 km 長的帶式(shì)輸送機(jī) ,在全(quán)長 3/ 4 的區段(duàn) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因而大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了托輥(gǔn)用(yòng)量。

在(zài)設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應同(tóng)時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個條件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使用(yòng)壽命(mìng)要求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸送帶適(shì)當的下垂度。

311 根據托(tuō)輥承載能(néng)力及使用(yòng)壽命確定(dìng)托輥(gǔn)間距

托(tuō)輥的承(chéng)載能力及使用(yòng)壽(shòu)命取決(jué)於物料的特性，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶及(jí)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量 ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，帶速(sù)，

承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

回(huí)程托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸(zhóu)承和運(yùn)行工況(kuàng)等因素 ,可由(yóu)其(qí)動載和靜(jìng)載分別(bié)計算如下(xià):

(1)     承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

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

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送(sòng)帶最(zuì)小張力值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度輸(shū)送帶(dài)的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托輥的(dí)輥子(zǐ)額定承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數(shù);

f s ———運行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數。

以(yǐ)上(shàng)各係(xì)數均可從有關資(zī)料上查得(dé)。

承載托輥間距取式(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小值 , 即(jí)可滿足承載段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托輥間(jiān)距

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

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用量。

313          托輥間距的(dí)合理確定

根據以上(shàng)的計(jì)算結(jié)果 , 可(kě)選取(qǔ)較(jiào)小值確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù);同(tóng)時 , 還要(yào)綜合考慮其他因(yīn)素(sù)的影響 , 如(rú)物料性(xìng)質(zhì)，輸送帶寬(kuān)度(dù)，輸(shū)送機傾(qīng)角(jiǎo)，實際運行情(qíng)況(kuàng)等。輸(shū)送機較(jiào)長時(shí) , 可分(fēn)段確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。

314          優越性分(fēn)析(xī)

通(tōng)過對帶式輸(shū)送機托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理確(què)定(dìng)及(jí)優化(huà)布置 , 可大大減少托輥(gǔn)用量(liáng) , 其(qí)優越性(xìng)是非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥(gǔn)成本(běn)約占輸送機成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托輥數量減少一半 , 成(chéng)本約降低(dī) 15 % 。因(yīn)此將(jiāng)會(huì)大幅

按(àn)動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數量減少(shǎo) , 使輸(shū)送(sòng)機運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)降低 , 功

回程托輥(gǔn)間(jiān)距取式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出(chū)的較小值即可滿足(zú)回空段承(chéng)載能(néng)力的要求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥的使用(yòng)壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶下垂度確定托(tuō)輥間距

輸送帶下垂(chuí)度取(qǔ)決於(yú)托輥間距，該(gāi)處的輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)，單位(wèi)長度輸送帶(dài)和(hé)貨載的質(zhì)量(liáng)等因素 ,一(yī)般要(yào)求比(bǐ)較(jiào)合適的(dí)輸(shū)送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗減(jiǎn)小 , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥用量很大(dà) , 且易(yì)出現(xiàn)故障(zhàng) , 故(gù)減少托輥用(yòng)量 , 使維護(hù)工(gōng)作(zuò)量和費用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使用壽命 , 降(jiàng)低輸(shū)送帶(dài)跑偏(piān)率 ,

提高(gāo)運行可(kě)靠(kào)性(xìng)。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶式輸送機的托(tuō)輥間距優化[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距 a0

(2)        回(huí)程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業部北京運輸(shū)機械研究所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機設(shè)計選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶金工(gōng)業出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 重(zhòng)慶膠(jiāo)帶輸(shū)送(sòng)機(jī)結構(gòu)，原理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤炭(tàn)工業(yè)出(chū)版(bǎn)

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山(shān)運輸(shū)機械[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國礦業大(dà)學出(chū)版社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的情(qíng)況下(xià) , 托輥間距(jù)取(qǔ)決於該處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的大(dà)小。為(wéi)滿足下垂(chuí)度要求 , 張力(lì)較小的(dí)區段采用(yòng)較小的托輥間距 , 張力較(jiào)大的(dí)區(qū)段(duàn)可采(cǎi)用(yòng)較大(dà)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣可大

作者簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年(nián)畢業於(yú)原(yuán)山東礦業(yè)學院,現從事(shì)礦山(shān)機械(xiè)的科研(yán)及教學工(gōng)作,已發表論文數篇。

收稿日期(qī) :2001208231