丹東帶式輸(shū)送機托輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確(què)定

李(lǐ)福固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區職(zhí)工大學 , 山東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過(guò)對帶式(shì)輸(shū)送機托輥間距(jù)的現(xiàn)狀進(jìn)行(háng)分析(xī) ,論(lùn)證(zhèng)了合理確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距的(dí)必(bì)要性 ,探(tàn)討了托輥(gǔn)間距(jù)合理確(què)定的(dí)方法及優越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機; 輸送帶(dài); 托(tuō)輥; 托輥間距; 張(zhāng)力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式輸(shū)送機中,托輥用於支承輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並使(shǐ)輸送(sòng)帶的垂(chuí)度(dù)不(bù)超過限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托輥(gǔn)的數量(liáng)對(duì)於帶式輸(shū)送(sòng)機的正常使用(yòng)
，平穩運行(háng)
，維護(hù)費用
，功率(shuài)消(xiāo)耗
，整機(jī)價格有(yǒu)重(zhòng)要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能對托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)進(jìn)行(háng)合(hé)理設計(jì)和(hé)布置(zhì) ,可減少(shǎo)托輥用(yòng)量 ,降低整機價格 ,減少(shǎo)投資(zī)
，營運及(jí)維護(hù)費用(yòng) ,節約(yuē)能(néng)源 ,並(bìng)帶來可觀的經濟效益。

2         托(tuō)輥間距的現狀及(jí)其分(fēn)析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶式輸送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常(cháng)根(gēn)據(jù)經驗數據(jù)確定(dìng) ,或通(tōng)過輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)設計計(jì)算(suàn)托(tuō)輥間(jiān)距。

211          根據(jù)廠家提(tí)供的(dí)數據確定(dìng)

我國(guó)目(mù)前(qián)采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶式輸送(sòng)機規(guī)定(dìng)的(dí)托輥間距為(wéi):

(1)  當運輸物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯(xīn)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般取(qǔ) 310 m。

實踐證明(míng) ,由(yóu)於(yú)上述數據(jù)是根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所提供的(dí)經(jīng)驗數據(jù)確定(dìng) ,與實(shí)際(jì)工(gōng)況可能(néng)存(cún)在(zài)很大差別(bié)。

212          根(gēn)據(jù)最小張力(lì)確定托輥間(jiān)距

根(gēn)據逐點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首先(xiān)分(fēn)別(bié)計算出輸送(sòng)機(jī)承載段(duàn)和(hé)空載(zǎi)段的(dí)最小張力(lì)值 ,由(yóu)公(gōng)式(shì)即可計算出(chū)承載托(tuō)輥間距和(hé)回程托輥間(jiān)距(jù)的理論(lùn)更大(dà)值(zhí)。

β———輸(shū)送機(jī)運輸(shū)傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並(bìng)考慮各(gè)種實際(jì)因素 , 可確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀分析

以上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方法(fǎ) , 其(qí)基(jī)本原(yuán)理都是(shì)按承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或(huò)回(huí)程(chéng)段(duàn)最小張力(lì)點的(dí)輸送帶張力確定托輥間距(jù) , 在(zài)整個輸送機長度上 , 分(fēn)別(bié)采用統一(yī)的(dí)托輥(gǔn)間距。這樣雖可(kě)簡(jiǎn)化設計和製造工藝 , 但沒有根(gēn)據輸(shū)送帶(dài)在輸送(sòng)機長度上張(zhāng)力的變化及(jí)托輥的(dí)受力(lì)情況 , 合理確(què)定托輥間(jiān)距(jù)。對於短運距帶式(shì)輸送機(jī)的影(yǐng)響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對於長(cháng)運距帶式(shì)輸送機 , 則會大大(dà)增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數量(liáng) , 從而使設(shè)備造價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力
，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗
，維(wéi)護(hù)費用等都會(huì)大量增加 , 因此很(hěn)不合理。

3     托輥間距(jù)的合(hé)理計(jì)算

帶式輸(shū)送(sòng)機在整個(gè)運輸長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸送帶(dài)張力(lì)是(shì)連續(xù)變(biàn)化的(dí)。合理的托輥(gǔn)間距應在(zài)滿足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力及壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)
，輸送帶下(xià)垂度要求(qiú)的(dí)條(tiáo)件(jiàn)下 , 根據該處輸送帶(dài)張力(lì)的大(dà)小 , 來(lái)確定托(tuō)輥間距(jù)。如(rú)在(zài)德(dé)國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸送(sòng)機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托輥間距達 4 m ,回程托輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

在(zài)設計(jì)時(shí) ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應(yīng)同時滿足 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托輥承(chéng)載能力及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)要(yào)求(qiú); (2) 保證輸(shū)送(sòng)帶(dài)適當的(dí)下(xià)垂(chuí)度。

311 根據托(tuō)輥承載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命確(què)定托輥間(jiān)距

托輥的(dí)承載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取決於物(wù)料的(dí)特(tè)性(xìng)
，單位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載的(dí)質(zhì)量 ,托輥間(jiān)距
，帶(dài)速(sù)
，

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑
，輥子軸承和運行(háng)工(gōng)況等因(yīn)素 ,可由其動載和靜載(zǎi)分別(bié)計算如下:

(1)     承載托(tuō)輥間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送帶最(zuì)小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載計(jì)算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械                              2002 年第 2 期

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥(gǔn)子額定(dìng)承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係(xì)數;

f s ———運(yùn)行(háng)係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數(shù)。

以上各係數(shù)均可從有(yǒu)關(guān)資料上(shàng)查得。

承載托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(3) 
，式 (4)  計算(suàn)出較(jiào)小值 , 即(jí)可滿足承載(zǎi)段承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保證(zhèng)托輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥間(jiān)距

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

d    n

量減少托輥用量。

313          托輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理確(què)定

根據以上的計算結(jié)果 , 可選取較(jiào)小值(zhí)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距;同時 , 還要綜合考慮其他(tā)因素的影響 , 如物(wù)料(liào)性(xìng)質
，輸(shū)送帶寬度
，輸(shū)送機傾角
，實(shí)際運(yùn)行(háng)情(qíng)況(kuàng)等。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長時 , 可(kě)分段確定托輥間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越性(xìng)分析(xī)

通過(guò)對帶式輸送機(jī)托輥間距的(dí)合(hé)理確定及(jí)優化布置 , 可大大減(jiǎn)少托輥用量 , 其優(yōu)越性(xìng)是(shì)非常(cháng)明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本約(yuē)占輸(shū)送機(jī)成本的 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減少一(yī)半 , 成本約(yuē)降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此將會大幅

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥數(shù)量減少(shǎo) , 使輸送機(jī)運(yùn)行阻力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回程托(tuō)輥間距取(qǔ)式(shì)(5) 
，式(6) 計(jì)算(suàn)出的(dí)較小值(zhí)即可(kě)滿足(zú)回(huí)空段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的要求 ,並保(bǎo)證托輥(gǔn)的使用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶下垂度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥間距

輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度取決(jué)於托(tuō)輥間距
，該(gāi)處(chǔ)的(dí)輸(shū)送帶(dài)張力(lì)
，單位長度輸送帶和貨(huò)載(zǎi)的(dí)質(zhì)量等因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要求比較合適的(dí)輸送帶下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率(shuài)消耗(hào)減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)用量很(hěn)大 , 且易出現(xiàn)故障 , 故(gù)減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 使維(wéi)護工(gōng)作量和費用降低。

(4)    延長(cháng)輸送(sòng)帶(dài)使(shǐ)用壽命 , 降低輸送帶(dài)跑偏率 ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行可(kě)靠性(xìng)。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶(dài)式(shì)輸送機的托(tuō)輥(gǔn)間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間距 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)械工業部北(běi)京(jīng)運輸機械(xiè)研究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶(dài)式輸送機(jī)設(shè)計選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶金(jīn)工業出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興(xīng) 1 丹東(dōng)膠(jiāo)帶(dài)輸送機結構(gòu)
，原(yuán)理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭(tàn)工(gōng)業出版

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山(shān)運(yùn)輸(shū)機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國礦(kuàng)業(yè)大(dà)學(xué)出版(bǎn)社,19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度 , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) 
，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q 
，qd 和 k 一定的情(qíng)況下 , 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取決(jué)於(yú)該處輸(shū)送帶(dài)張力的大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿足(zú)下垂度要(yào)求 , 張(zhāng)力較小的區段采用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托輥間(jiān)距 , 張力較大的(dí)區(qū)段可(kě)采用較大的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 這樣(yàng)可大

作(zuò)者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢業於原(yuán)山(shān)東(dōng)礦業學(xué)院(yuàn),現從(cóng)事(shì)礦山機械(xiè)的(dí)科研及(jí)教學工作,已(yǐ)發(fā)表(biǎo)論文數篇(piān)。

收(shōu)稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231