德(dé)州(zhōu)帶(dài)式輸送機托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定

李福固

(兖州(zhōu)礦區職(zhí)工(gōng)大(dà)學(xué) , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)進行(háng)分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理確定(dìng)托輥間距的必(bì)要(yào)性 ,探討了托輥間距(jù)合(hé)理確定的方法及優越性
。

關鍵詞(cí) : 帶式輸送(sòng)機; 輸送(sòng)帶(dài); 托(tuō)輥; 托輥間距(jù); 張力

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標識碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在(zài)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托輥(gǔn)用於(yú)支承輸(shū)送帶和貨載(zǎi) , 並使輸送(sòng)帶的垂度(dù)不超(chāo)過限定(dìng)值
。托輥的數(shù)量(liáng)對於帶式輸(shū)送機的(dí)正常(cháng)使用，平穩運(yùn)行，維護(hù)費用，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機價格有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影響
。因(yīn)此(cǐ) ,如能對托輥間距(jù)進(jìn)行合理(lǐ)設計和布置 ,可(kě)減少(shǎo)托輥用(yòng)量 ,降低整機價格 ,減少投資(zī)，營(yíng)運(yùn)及維護(hù)費用 ,節約能源 ,並帶來可(kě)觀的經濟效益(yì)
。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀及(jí)其分(fēn)析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通常(cháng)根(gēn)據(jù)經驗數據確定(dìng) ,或通(tōng)過(guò)輸(shū)送帶(dài)最小張力設計(jì)計(jì)算托輥間(jiān)距(jù)
。

211          根(gēn)據廠家提(tí)供(gōng)的(dí)數(shù)據確(què)定

我(wǒ)國(guó)目前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機規定的托輥間距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料的鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料的鬆散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 承載托輥間(jiān)距一(yī)般取115 m ;(4)   回程托輥間距(jù)一般取(qǔ) 310 m
。

實踐證明(míng) ,由(yóu)於上(shàng)述數據是(shì)根(gēn)據廠(chǎng)家所提(tí)供的(dí)經驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,與(yǔ)實際(jì)工況(kuàng)可(kě)能(néng)存在(zài)很(hěn)大(dà)差別(bié)
。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)確(què)定托輥間距(jù)

根據(jù)逐點計算法,首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別計算出輸(shū)送機(jī)承載段和(hé)空(kōng)載(zǎi)段的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,由公(gōng)式(shì)即(jí)可(kě)計(jì)算(suàn)出(chū)承載托(tuō)輥間距(jù)和(hé)回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距的理(lǐ)論更大(dà)值
。

β———輸(shū)送機運(yùn)輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 
。

根據(jù)計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並考慮各(gè)種實際(jì)因素(sù) , 可確(què)定托輥(gǔn)間距
。

213          現狀分(fēn)析

以上兩(liǎng)種方法(fǎ) , 其基本(běn)原(yuán)理都是(shì)按承載段(duàn)或回程段最小張力(lì)點的輸(shū)送帶張力(lì)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在整(zhěng)個輸送(sòng)機長度(dù)上(shàng) , 分別(bié)采(cǎi)用(yòng)統一的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)
。這(zhè)樣雖(suī)可(kě)簡化設(shè)計和(hé)製造工藝 , 但沒有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸送帶(dài)在輸(shū)送(sòng)機(jī)長度(dù)上張力的變化(huà)及托輥的受力情況 , 合理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)
。對(duì)於(yú)短(duǎn)運距帶式輸(shū)送(sòng)機的影響不大(dà) , 但對(duì)於長運(yùn)距(jù)帶式輸(shū)送機 , 則(zé)會(huì)大(dà)大增加托(tuō)輥數量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造價較(jiào)高 , 運行阻(zǔ)力，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，維護費用(yòng)等都會(huì)大量(liáng)增加(jiā) , 因(yīn)此很不(bù)合(hé)理
。

3     托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理(lǐ)計(jì)算(suàn)

帶式(shì)輸(shū)送機在(zài)整個(gè)運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)是連(lián)續變(biàn)化(huà)的
。合(hé)理(lǐ)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距應在滿(mǎn)足(zú)托輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)壽(shòu)命要求，輸送帶(dài)下垂度要求(qiú)的條件下 , 根(gēn)據(jù)該處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大小(xiǎo) , 來確定(dìng)托輥間距
。如在(zài)德國(guó)有一(yī)條 10 km 長的(dí)帶式輸送機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程托輥(gǔn)間距達 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減(jiǎn)少了托輥用(yòng)量(liáng)
。

在(zài)設(shè)計(jì)時(shí) ,托輥間距(jù)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保證輸送帶(dài)適(shì)當的下垂(chuí)度
。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命確(què)定(dìng)托輥間距(jù)

托輥的承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)取決於(yú)物(wù)料的特(tè)性，單位(wèi)長度輸送帶及貨載的質量 ,托輥(gǔn)間距，帶速(sù)，

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距 a0

回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運行(háng)工況等(děng)因(yīn)素(sù) ,可(kě)由(yóu)其動載和靜載(zǎi)分(fēn)別計(jì)算(suàn)如下:

(1)     承(chéng)載托輥間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張力值 ,N ; qd ———單位長度(dù)輸(shū)送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨(huò)載的質量 ,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(nián)第 2 期(qī)

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

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數
。

以(yǐ)上(shàng)各係(xì)數均可(kě)從(cóng)有關(guān)資(zī)料上(shàng)查得
。

承(chéng)載托輥間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出較(jiào)小值 , 即(jí)可滿足(zú)承載(zǎi)段承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h
。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距

按靜(jìng)載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托輥用量(liáng)
。

313          托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確定(dìng)

根(gēn)據(jù)以上的計(jì)算(suàn)結(jié)果 , 可選取較小(xiǎo)值(zhí)確(què)定托輥(gǔn)間距;同時 , 還要(yào)綜(zōng)合(hé)考慮其他(tā)因(yīn)素的(dí)影(yǐng)響 , 如物料性質，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度，輸送機傾角，實際運(yùn)行情(qíng)況(kuàng)等
。輸送機較長(cháng)時 , 可分段確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距
。

314          優越性分析

通過對(duì)帶(dài)式輸送機(jī)托輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定及優化布(bù)置(zhì) , 可(kě)大大減(jiǎn)少托輥用量 , 其優越性是非(fēi)常明(míng)顯的
。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本(běn)約占輸送機成本的 30 % , 如果托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一半(bàn) , 成本(běn)約(yuē)降低(dī) 15 %
。因此將(jiāng)會大幅

按(àn)動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資
。

(2)    托輥(gǔn)數量減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送(sòng)機運行阻力降(jiàng)低 , 功

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)即可滿足回空段(duàn)承載(zǎi)能力的要(yào)求(qiú) ,並保證(zhèng)托(tuō)輥的使用壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h
。

312 根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù)確定(dìng)托輥間距

輸送帶下垂(chuí)度取決於托輥間距(jù)，該處(chǔ)的(dí)輸送(sòng)帶張(zhāng)力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送帶和貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量等因(yīn)素(sù) ,一般要求(qiú)比(bǐ)較合適的(dí)輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算如(rú)下:

率消(xiāo)耗(hào)減小(xiǎo) , 節約電能
。

(3)    由於帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托輥(gǔn)用量(liáng)很大(dà) , 且(qiě)易出現故障 , 故減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維護工作(zuò)量和(hé)費用(yòng)降低
。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降低(dī)輸送帶跑偏(piān)率(shuài) ,

提高(gāo)運行可靠性(xìng)
。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離帶式輸送(sòng)機的托(tuō)輥間距優化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥間距 a0

(2)        回程托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業(yè)部北京(jīng)運輸(shū)機(jī)械研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)設計選用(yòng)手冊[ M]1 北京:冶(yě)金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 德(dé)州膠帶輸(shū)送機(jī)結構，原理(lǐ)與計算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工(gōng)業(yè)出(chū)版

式(shì)中(zhōng)   F ———該(gāi)處輸送帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦山運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國(guó)礦業(yè)大學出(chū)版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度 , 一(yī)般取 k  = 0101
。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的情況下 , 托(tuō)輥間距取決於(yú)該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張力(lì)的大(dà)小
。為滿足(zú)下垂度要(yào)求 , 張力較小的(dí)區段采用較小的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力(lì)較(jiào)大(dà)的區段(duàn)可采(cǎi)用較大的托輥間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可大(dà)

作者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城縣人,1991 年(nián)畢業(yè)於(yú)原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業(yè)學院(yuàn),現從(cóng)事礦(kuàng)山(shān)機(jī)械的(dí)科(kē)研及教(jiào)學工(gōng)作,已發表(biǎo)論文數篇
。

收稿(gǎo)日期 :2001208231