常(cháng)州帶式輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距的(dí)合理(lǐ)確定

李福(fú)固(gù)

(兖州(zhōu)礦區職工(gōng)大學 , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶式輸送(sòng)機托輥(gǔn)間(jiān)距的現(xiàn)狀進(jìn)行分析(xī) ,論(lùn)證了(liǎo)合(hé)理確(què)定(dìng)托輥間距的必要(yào)性 ,探討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距合(hé)理確定的(dí)方法及(jí)優越性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式輸(shū)送機; 輸送帶(dài); 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距; 張力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言

在帶式輸送機中,托(tuō)輥用於支(zhī)承輸(shū)送帶和(hé)貨(huò)載(zǎi) , 並使輸送帶(dài)的垂度(dù)不(bù)超(chāo)過限定值。托輥(gǔn)的數(shù)量(liáng)對(duì)於(yú)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的(dí)正(zhèng)常使用(yòng)，平穩運(yùn)行(háng)，維護(hù)費(fèi)用，功率消耗，整機價格有重(zhòng)要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能(néng)對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)進行(háng)合理設(shè)計和布(bù)置 ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價(jià)格(gé) ,減少投資，營(yíng)運及維護費(fèi)用 ,節(jié)約(yuē)能源(yuán) ,並帶來(lái)可(kě)觀的經濟效(xiào)益(yì)。

2         托輥間距的(dí)現狀及其分析

國(guó)產(chǎn)帶式輸送機(jī)托輥間距(jù)通常根據經驗(yàn)數(shù)據確(què)定 ,或通過輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力設(shè)計計算托(tuō)輥間距。

211          根(gēn)據(jù)廠家提供的數(shù)據確(què)定(dìng)

我(wǒ)國(guó)目(mù)前采用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機(jī)規定的托(tuō)輥間距(jù)為:

(1)  當運輸(shū)物料(liào)的鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸送機 , 承(chéng)載托輥間距一般(bān)取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間距(jù)一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於(yú)上(shàng)述數據(jù)是(shì)根據廠(chǎng)家所(suǒ)提(tí)供(gōng)的經驗(yàn)數(shù)據(jù)確定(dìng) ,與實(shí)際(jì)工(gōng)況(kuàng)可(kě)能(néng)存在(zài)很大(dà)差(chà)別(bié)。

212          根(gēn)據(jù)最小(xiǎo)張力(lì)確定托輥間距

根(gēn)據(jù)逐點計算(suàn)法,首先分別(bié)計(jì)算(suàn)出輸送(sòng)機承(chéng)載段和空載段(duàn)的最小張(zhāng)力(lì)值 ,由公式即可(kě)計(jì)算出承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)和(hé)回程托輥間(jiān)距(jù)的(dí)理論更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸送(sòng)機(jī)運(yùn)輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據計算值(zhí) , 並(bìng)考慮各(gè)種(zhǒng)實際因素 , 可確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分析

以上兩種方法 , 其基本原理都是按承載(zǎi)段或(huò)回(huí)程段最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點的輸送帶張力確(què)定托輥間距(jù) , 在(zài)整個輸(shū)送機(jī)長度(dù)上 , 分別(bié)采用(yòng)統一的托(tuō)輥間(jiān)距。這樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化(huà)設計和(hé)製造工(gōng)藝 , 但(dàn)沒(méi)有根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶在輸送(sòng)機(jī)長度(dù)上(shàng)張力(lì)的變(biàn)化及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的受力(lì)情況 , 合(hé)理確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距。對於短運(yùn)距帶式輸(shū)送機(jī)的影響(xiǎng)不(bù)大 , 但(dàn)對(duì)於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶式輸送機 , 則會大(dà)大增(zēng)加托輥數量(liáng) , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設備(bèi)造價較(jiào)高 , 運行(háng)阻(zǔ)力，功(gōng)率(shuài)消耗，維護費用等(děng)都會大量增加 , 因此很(hěn)不(bù)合理。

3     托輥間(jiān)距(jù)的合理計算(suàn)

帶(dài)式輸送機(jī)在整(zhěng)個運(yùn)輸(shū)長度上 , 輸送帶(dài)張力是(shì)連續變化(huà)的(dí)。合(hé)理(lǐ)的(dí)托(tuō)輥間距應在(zài)滿足(zú)托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能力及壽命要求，輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)要求的(dí)條件下 , 根(gēn)據(jù)該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的大小 , 來確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。如(rú)在德國(guó)有(yǒu)一(yī)條 10 km 長的(dí)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) ,在全長 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)達 8 m ,因而大大(dà)減少(shǎo)了托輥(gǔn)用量。

在(zài)設(shè)計(jì)時(shí) ,托輥(gǔn)間(jiān)距應同時(shí)滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥承(chéng)載能力(lì)及使用壽(shòu)命要(yào)求(qiú); (2) 保證輸送帶適當的(dí)下垂(chuí)度。

311 根據托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

托輥(gǔn)的承(chéng)載能力(lì)及使用壽(shòu)命(mìng)取決於物(wù)料(liào)的(dí)特性，單位長度輸(shū)送(sòng)帶及貨載的質量 ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速，

承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) a0

回(huí)程托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子軸承和(hé)運行工況等因素(sù) ,可由其動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜載分(fēn)別計(jì)算如(rú)下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托輥間距

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載托輥的(dí)輥子額(é)定承(chéng)載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷(hé)係(xì)數;

f s ———運(yùn)行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工況係數。

以上各係數均可從(cóng)有(yǒu)關(guān)資(zī)料(liào)上查得(dé)。

承載托輥間(jiān)距(jù)取式(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出(chū)較小(xiǎo)值 , 即可滿足承載(zǎi)段(duàn)承載(zǎi)能力的要求(qiú) ,並保證托(tuō)輥的(dí)使用(yòng)壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定

根(gēn)據以上的計(jì)算結果 , 可選取(qǔ)較小(xiǎo)值(zhí)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距;同(tóng)時(shí) , 還要綜合考慮(lǜ)其他(tā)因素的(dí)影響(xiǎng) , 如(rú)物(wù)料性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送(sòng)帶寬(kuān)度，輸(shū)送機傾(qīng)角，實際(jì)運(yùn)行情況等。輸送機較(jiào)長(cháng)時 , 可分(fēn)段(duàn)確定托輥間(jiān)距(jù)。

314          優越(yuè)性(xìng)分(fēn)析(xī)

通過對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥間(jiān)距的合理確定及優化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大大(dà)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量 , 其(qí)優越性是非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成(chéng)本約占(zhān)輸送(sòng)機(jī)成本(běn)的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥(gǔn)數量減(jiǎn)少一半 , 成本約降低(dī) 15 % 。因(yīn)此將會大幅

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投(tóu)資。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少 , 使輸(shū)送機(jī)運(yùn)行阻力降低(dī) , 功

回程托輥間距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算出(chū)的(dí)較小值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空(kōng)段(duàn)承載(zǎi)能力的要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度(dù)確定托輥間距(jù)

輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)取(qǔ)決(jué)於托輥(gǔn)間(jiān)距，該(gāi)處的輸(shū)送帶張力(lì)，單位長度(dù)輸送帶(dài)和貨載(zǎi)的質(zhì)量等因(yīn)素(sù) ,一般要求比(bǐ)較(jiào)合適的輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計算如(rú)下:

率消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節約電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸送機(jī)托輥用(yòng)量(liáng)很大 , 且(qiě)易出(chū)現故障 , 故減少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維護(hù)工作(zuò)量(liáng)和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延長輸送帶使(shǐ)用壽(shòu)命 , 降低輸(shū)送(sòng)帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提高運行(háng)可(kě)靠性(xìng)。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優(yōu)化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)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(gōng)業(yè)部北(běi)京(jīng)運輸機(jī)械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型固定(dìng)式(shì)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機設計選用(yòng)手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金工業(yè)出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 常(cháng)州膠帶輸送(sòng)機(jī)結構，原理與(yǔ)計算[ M]1 北京:煤(méi)炭工業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該處輸送帶張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山運輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大學(xué)出(chū)版社,19891

k ———輸送帶下垂度(dù) , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的情(qíng)況下(xià) , 托輥間(jiān)距取決於(yú)該處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小。為(wéi)滿(mǎn)足下垂度要(yào)求 , 張(zhāng)力較小(xiǎo)的區段采用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的托輥間距 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)大的(dí)區段(duàn)可(kě)采(cǎi)用(yòng)較大的(dí)托輥間距 , 這樣(yàng)可大

作者(zhě)簡介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣人,1991 年畢業(yè)於原山(shān)東礦業學(xué)院,現從(cóng)事礦(kuàng)山機械的科研及教(jiào)學工作(zuò),已發表論文數篇。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231