大(dà)連帶式輸(shū)送機托輥間(jiān)距的(dí)合理確定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區(qū)職工大學 , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀進(jìn)行分(fēn)析(xī) ,論證了合理確定托輥間距(jù)的必要性 ,探討了托輥間距合理(lǐ)確(què)定(dìng)的(dí)方法及優越性。

關(guān)鍵詞 : 帶式輸送機; 輸送帶; 托輥; 托(tuō)輥間距; 張力

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

1         引言(yán)

在帶式輸送機(jī)中(zhōng),托輥用於(yú)支承輸送帶和貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸送(sòng)帶的(dí)垂度不超(chāo)過限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥的(dí)數量對(duì)於(yú)帶式輸(shū)送機(jī)的正(zhèng)常使(shǐ)用(yòng)，平(píng)穩運行(háng)，維(wéi)護費(fèi)用，功(gōng)率消耗，整(zhěng)機價(jià)格有(yǒu)重要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥間距(jù)進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設計和(hé)布置 ,可減少托輥用(yòng)量 ,降低整(zhěng)機(jī)價格 ,減少(shǎo)投資，營(yíng)運及(jí)維(wéi)護(hù)費用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶來可觀的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現狀及(jí)其分(fēn)析

國(guó)產(chǎn)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥間距通常根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據確定(dìng) ,或通過輸送帶(dài)最小張力(lì)設計(jì)計算托輥間距(jù)。

211          根據廠家(jiā)提供的(dí)數據(jù)確定(dìng)

我國目前采用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸送機規(guī)定的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料的鬆散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩(shéng)芯帶式輸(shū)送機 , 承載托輥間距一般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥(gǔn)間距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由於上述數據是(shì)根據(jù)廠家所提供(gōng)的(dí)經驗(yàn)數據確定(dìng) ,與實際(jì)工況可(kě)能(néng)存(cún)在(zài)很(hěn)大差別。

212          根據(jù)最小張(zhāng)力確定(dìng)托輥間距

根據逐點計算法,首先分別計算出輸送(sòng)機承(chéng)載段和空載(zǎi)段(duàn)的最小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,由公式即可計算出承載托輥間距(jù)和(hé)回(huí)程(chéng)托輥間距的理(lǐ)論(lùn)更大值。

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

根(gēn)據計算(suàn)值 , 並(bìng)考(kǎo)慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素 , 可確定托輥間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以上兩種方法 , 其基(jī)本原理都是按承(chéng)載段或(huò)回程段最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點的輸送帶張力確(què)定托輥(gǔn)間距 , 在整個(gè)輸送機長度(dù)上 , 分(fēn)別采用(yòng)統一(yī)的(dí)托輥(gǔn)間距。這樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設(shè)計和製造(zào)工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶在(zài)輸送機(jī)長度(dù)上(shàng)張力的變(biàn)化及(jí)托(tuō)輥的受力情況(kuàng) , 合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。對(duì)於短運距帶式(shì)輸送機的影(yǐng)響不(bù)大 , 但對於長運距帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) , 則(zé)會(huì)大大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而使設備造價(jià)較高(gāo) , 運行阻(zǔ)力(lì)，功(gōng)率消耗，維護費用(yòng)等都會大量(liáng)增(zēng)加 , 因此很不合理。

3     托(tuō)輥間距(jù)的合(hé)理計算

帶式輸送機在(zài)整個運(yùn)輸(shū)長(cháng)度(dù)上 , 輸送帶張力是連續變化(huà)的。合理的托(tuō)輥間距(jù)應在(zài)滿足(zú)托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及(jí)壽命要求(qiú)，輸送帶下垂(chuí)度(dù)要(yào)求(qiú)的(dí)條件下 , 根(gēn)據(jù)該處輸送帶(dài)張力的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來確定(dìng)托輥間距(jù)。如(rú)在德國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸送機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承載托輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減少了托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)。

在設計時 ,托輥間距應(yīng)同(tóng)時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送帶適當的下(xià)垂度(dù)。

311 根據托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力及使用壽命(mìng)確定(dìng)托輥間距

托(tuō)輥的承(chéng)載能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取決(jué)於物料的特(tè)性(xìng)，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)及貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量 ,托輥間距(jù)，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承(chéng)和運行工況等(děng)因(yīn)素 ,可由(yóu)其動載和靜載分別(bié)計算如下(xià):

(1)     承(chéng)載托輥(gǔn)間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段輸送帶最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨(huò)載的質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥(gǔn)子額定承載能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工況係(xì)數(shù)。

以上各係(xì)數(shù)均可(kě)從有關資料(liào)上查得。

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算出較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿足(zú)承(chéng)載段承載能力的(dí)要求 ,並保證托(tuō)輥的(dí)使用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量減少托(tuō)輥用量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定

根據以上的計(jì)算(suàn)結果 , 可選(xuǎn)取較(jiào)小值(zhí)確定托輥間(jiān)距;同(tóng)時(shí) , 還(huán)要綜合考慮(lǜ)其他因(yīn)素的影響(xiǎng) , 如(rú)物(wù)料性質(zhì)，輸(shū)送帶寬(kuān)度，輸送機傾角(jiǎo)，實際運行(háng)情況等。輸送(sòng)機(jī)較長時 , 可分段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)。

314          優越性分析(xī)

通過對(duì)帶式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定及(jí)優(yōu)化布置 , 可(kě)大大減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 , 其(qí)優越性(xìng)是(shì)非常明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本約(yuē)占輸(shū)送(sòng)機(jī)成本的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥數(shù)量(liáng)減少一(yī)半 , 成(chéng)本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因(yīn)此將(jiāng)會大幅

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送機運(yùn)行阻(zǔ)力降低(dī) , 功

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的較(jiào)小值即(jí)可(kě)滿足(zú)回空段(duàn)承(chéng)載能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並保證托輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂度確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度取(qǔ)決(jué)於(yú)托(tuō)輥間距，該處(chǔ)的輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)，單位長(cháng)度(dù)輸送帶和貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量等因素 ,一(yī)般(bān)要求比較合適(shì)的(dí)輸(shū)送帶下垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下:

率消耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電能(néng)。

(3)    由於帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)用量(liáng)很大(dà) , 且(qiě)易出現故(gù)障 , 故減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護工作量和費(fèi)用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送(sòng)帶(dài)使用壽命(mìng) , 降(jiàng)低(dī)輸送(sòng)帶(dài)跑偏(piān)率(shuài) ,

提高(gāo)運行(háng)可(kě)靠性(xìng)。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離(lí)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的托輥(gǔn)間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間距 a0

(2)        回程(chéng)托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業(yè)部(bù)北(běi)京運(yùn)輸機械研究所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式(shì)輸送機設計(jì)選用手冊(cè)[ M]1 北京:冶金工(gōng)業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 大連膠帶輸送機(jī)結構(gòu)，原(yuán)理與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運輸機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦業大(dà)學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定的情況下(xià) , 托輥間距取決(jué)於該(gāi)處輸(shū)送帶張(zhāng)力的大小。為滿足下垂(chuí)度要求(qiú) , 張(zhāng)力較小(xiǎo)的區(qū)段(duàn)采用(yòng)較(jiào)小的(dí)托(tuō)輥間距 , 張力(lì)較(jiào)大(dà)的(dí)區(qū)段可采用(yòng)較大(dà)的(dí)托輥間距 , 這樣可(kě)大

作者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣人,1991 年畢(bì)業(yè)於原山東礦業(yè)學院,現(xiàn)從(cóng)事礦(kuàng)山(shān)機械(xiè)的科研及(jí)教(jiào)學工作,已發(fā)表論(lùn)文數(shù)篇。

收稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231