帶式(shì)輸送機托輥間距的合理(lǐ)確定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固

(兖州礦區(qū)職(zhí)工(gōng)大學 , 山東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的現狀進行分(fēn)析 ,論(lùn)證(zhèng)了合(hé)理(lǐ)確定托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)必要(yào)性(xìng) ,探討了托(tuō)輥間距合理(lǐ)確(què)定(dìng)的方法及優越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸(shū)送機(jī); 輸(shū)送帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥間距; 張力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識碼 : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶(dài)式輸送機(jī)中,托(tuō)輥(gǔn)用於支承(chéng)輸送帶和貨(huò)載 , 並(bìng)使(shǐ)輸送(sòng)帶(dài)的(dí)垂(chuí)度不超過限定值(zhí)。托(tuō)輥的(dí)數量(liáng)對(duì)於(yú)帶式(shì)輸送機的正(zhèng)常使用，平(píng)穩運行(háng)，維護費(fèi)用(yòng)，功率消(xiāo)耗(hào)，整(zhěng)機價(jià)格有重要影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥間(jiān)距進(jìn)行合理設計(jì)和布置 ,可減少托輥用(yòng)量 ,降低整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減少投(tóu)資，營運(yùn)及(jí)維護(hù)費(fèi)用 ,節(jié)約(yuē)能(néng)源(yuán) ,並帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益(yì)。

2         托輥(gǔn)間距(jù)的現狀(zhuàng)及其分(fēn)析

國產(chǎn)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距通常(cháng)根(gēn)據經(jīng)驗數據確(què)定 ,或通(tōng)過(guò)輸送帶最小張(zhāng)力(lì)設(shè)計計算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間距。

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

我國目前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)規定(dìng)的(dí)托(tuō)輥間距為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料的鬆散(sàn)密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩芯(xīn)帶式輸(shū)送機(jī) , 承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於上(shàng)述數(shù)據是根據廠家所(suǒ)提(tí)供的經驗數據(jù)確(què)定(dìng) ,與實(shí)際工況(kuàng)可能(néng)存在(zài)很(hěn)大差(chà)別。

212          根(gēn)據(jù)最小張(zhāng)力確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法(fǎ),首先分別(bié)計算出輸送機(jī)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和(hé)空(kōng)載(zǎi)段的(dí)最小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公(gōng)式(shì)即(jí)可計(jì)算出承載托(tuō)輥間距(jù)和回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的理論更大值(zhí)。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據計(jì)算值(zhí) , 並(bìng)考慮(lǜ)各(gè)種實際(jì)因素 , 可(kě)確(què)定托(tuō)輥間距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析

以上兩種方(fāng)法 , 其(qí)基本(běn)原理(lǐ)都是按承載段或(huò)回程段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點(diǎn)的輸送帶張(zhāng)力(lì)確定托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在(zài)整個輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分別(bié)采用(yòng)統(tǒng)一(yī)的托輥(gǔn)間距(jù)。這樣(yàng)雖可簡(jiǎn)化設計和製(zhì)造工藝(yì) , 但(dàn)沒有(yǒu)根(gēn)據輸送帶在輸(shū)送(sòng)機長度上張力(lì)的變化及(jí)托輥的(dí)受力情(qíng)況(kuàng) , 合理(lǐ)確定托輥間距。對(duì)於(yú)短運距帶式輸送(sòng)機的影(yǐng)響不大(dà) , 但對(duì)於長(cháng)運距帶式輸送機 , 則(zé)會(huì)大(dà)大(dà)增加托輥數量 , 從(cóng)而使(shǐ)設備(bèi)造(zào)價較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻力(lì)，功率消(xiāo)耗(hào)，維護費用等都會(huì)大量(liáng)增加(jiā) , 因此很不合(hé)理。

3     托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理計算(suàn)

帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)在整個(gè)運(yùn)輸(shū)長(cháng)度上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)是(shì)連續(xù)變(biàn)化的(dí)。合理的托輥間(jiān)距應在(zài)滿足(zú)托輥承載能力(lì)及(jí)壽命(mìng)要(yào)求，輸(shū)送帶下垂(chuí)度要求(qiú)的條(tiáo)件下(xià) , 根據該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的大(dà)小 , 來(lái)確定托(tuō)輥間距。如在(zài)德(dé)國有一條 10 km 長的帶式輸送機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承載托(tuō)輥間距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥間距達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減少了(liǎo)托輥用量。

在(zài)設(shè)計(jì)時(shí) ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托輥承(chéng)載(zǎi)能力及使用壽命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶(dài)適當(dāng)的(dí)下垂度。

311 根據托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽命確(què)定托輥(gǔn)間距

托(tuō)輥的承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽命取(qǔ)決於物料的(dí)特性，單位(wèi)長度輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,托輥間(jiān)距，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子(zǐ)軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運行工(gōng)況(kuàng)等因(yīn)素 ,可由其動載(zǎi)和靜載分(fēn)別(bié)計(jì)算如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥(gǔn)間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段(duàn)輸送帶最(zuì)小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸(shū)送帶最小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送帶(dài)的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨(huò)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 年第 2 期

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥的輥子額(é)定(dìng)承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷係(xì)數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數。

以上各(gè)係(xì)數(shù)均(jūn)可從(cóng)有關(guān)資(zī)料上查得。

承載托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較(jiào)小值 , 即(jí)可滿足(zú)承載段(duàn)承載(zǎi)能力(lì)的要求(qiú) ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間距

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

d    n

量減少(shǎo)托輥用量。

313          托(tuō)輥間距的合理(lǐ)確(què)定(dìng)

根據(jù)以上的(dí)計算(suàn)結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選取較小(xiǎo)值確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時 , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合(hé)考慮(lǜ)其他因(yīn)素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料性(xìng)質，輸送(sòng)帶寬度(dù)，輸送機傾角(jiǎo)，實際(jì)運(yùn)行(háng)情況(kuàng)等(děng)。輸送機(jī)較長時 , 可分(fēn)段確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。

314          優(yōu)越性分析(xī)

通(tōng)過(guò)對帶式(shì)輸(shū)送機托輥間距的合理確定及優(yōu)化(huà)布置 , 可大大減少托輥(gǔn)用量(liáng) , 其(qí)優越(yuè)性(xìng)是(shì)非(fēi)常(cháng)明顯的(dí)。

(1)    托輥成(chéng)本約占輸(shū)送機成本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托輥數量減少一半 , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因此將會(huì)大幅

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數量(liáng)減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送機運(yùn)行阻(zǔ)力降低 , 功

回程(chéng)托輥間距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算出的較小(xiǎo)值即(jí)可(kě)滿足(zú)回空段(duàn)承(chéng)載能力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托輥的使用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶(dài)下(xià)垂度確定(dìng)托輥間(jiān)距

輸(shū)送帶下垂度取(qǔ)決(jué)於(yú)托輥間距(jù)，該(gāi)處的(dí)輸送(sòng)帶張力(lì)，單位長度輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量(liáng)等因(yīn)素 ,一(yī)般要求(qiú)比較合適(shì)的輸(shū)送帶下(xià)垂度為 1 % ,計算(suàn)如下:

率消耗(hào)減(jiǎn)小(xiǎo) , 節(jié)約電(diàn)能。

(3)    由於帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)用量(liáng)很大(dà) , 且(qiě)易出現故障 , 故減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護工作量和費用降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送帶(dài)使(shǐ)用(yòng)壽命 , 降低輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提高運(yùn)行(háng)可靠性(xìng)。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的(dí)托輥間距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業(yè)部北京運輸(shū)機(jī)械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興(xīng) 1 膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送機結(jié)構(gòu)，原(yuán)理與計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸送帶張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山運輸機(jī)械[ M]1 徐州:中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大學出版(bǎn)社,19891

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

由式(shì)(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定(dìng)的情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取決(jué)於該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力的(dí)大小(xiǎo)。為滿足下(xià)垂(chuí)度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小(xiǎo)的區(qū)段(duàn)采(cǎi)用較小的托輥(gǔn)間距 , 張力(lì)較大的區(qū)段可采用較(jiào)大(dà)的托輥間(jiān)距(jù) , 這樣可(kě)大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣人,1991 年畢(bì)業於(yú)原(yuán)山東礦業學(xué)院,現從(cóng)事礦山(shān)機(jī)械的(dí)科(kē)研(yán)及教(jiào)學(xué)工(gōng)作,已發表論(lùn)文(wén)數(shù)篇。

收稿日(rì)期 :2001208231