定西(xī)帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理確定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州礦區職(zhí)工大(dà)學 , 山(shān)東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間距(jù)的現狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析 ,論(lùn)證(zhèng)了(liǎo)合理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的必要(yào)性 ,探(tàn)討(tǎo)了托輥(gǔn)間(jiān)距合(hé)理確(què)定的方法(fǎ)及(jí)優越性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶式(shì)輸送機(jī); 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥間距; 張(zhāng)力(lì)

中圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標識碼 : A

1         引(yǐn)言

在帶式(shì)輸(shū)送機中,托(tuō)輥用於(yú)支(zhī)承輸送帶和貨載 , 並(bìng)使輸送帶的垂(chuí)度不(bù)超(chāo)過(guò)限定值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的數(shù)量對於(yú)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)的正常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平穩運(yùn)行，維護費用，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機(jī)價(jià)格有重(zhòng)要影響。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間距進(jìn)行(háng)合理設計(jì)和(hé)布(bù)置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量(liáng) ,降(jiàng)低整機價格 ,減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運及維護(hù)費(fèi)用 ,節約(yuē)能源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可觀(guān)的經濟效益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現狀及其(qí)分析

國產帶式輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)通常(cháng)根據經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,或通過(guò)輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力設計計(jì)算托輥間距。

211          根據廠(chǎng)家(jiā)提供(gōng)的數(shù)據(jù)確定

我國(guó)目(mù)前采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)規(guī)定的(dí)托輥間(jiān)距為:

(1)  當運(yùn)輸物料(liào)的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯(xīn)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 承載(zǎi)托輥間距(jù)一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般(bān)取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明 ,由於上述(shù)數(shù)據(jù)是根據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的(dí)經驗(yàn)數(shù)據(jù)確定 ,與實際(jì)工況可(kě)能(néng)存(cún)在(zài)很大(dà)差別。

212          根據最小(xiǎo)張力(lì)確(què)定托輥間(jiān)距

根(gēn)據(jù)逐點計算(suàn)法(fǎ),首先(xiān)分(fēn)別(bié)計(jì)算出輸送(sòng)機承載段和空載(zǎi)段(duàn)的(dí)最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,由公式即可計算出承載(zǎi)托輥(gǔn)間距和回程托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)理論更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸送(sòng)機(jī)運(yùn)輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根據計算值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各種(zhǒng)實際(jì)因素(sù) , 可確(què)定托輥間距。

213          現狀分(fēn)析

以上兩種(zhǒng)方法 , 其(qí)基(jī)本(běn)原(yuán)理都是(shì)按(àn)承載段或回程段最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點(diǎn)的輸送(sòng)帶張(zhāng)力確(què)定托輥(gǔn)間距(jù) , 在整個(gè)輸(shū)送(sòng)機長度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用統一(yī)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)。這樣雖可(kě)簡化設(shè)計和製(zhì)造(zào)工藝 , 但沒有(yǒu)根據輸送帶(dài)在輸(shū)送(sòng)機(jī)長度(dù)上(shàng)張(zhāng)力(lì)的變化(huà)及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的受(shòu)力情(qíng)況 , 合理確定托輥間距。對(duì)於(yú)短(duǎn)運距(jù)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的影(yǐng)響不大(dà) , 但對於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶式輸送(sòng)機(jī) , 則會(huì)大大增加托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量 , 從(cóng)而(ér)使設(shè)備造價較高 , 運行阻力(lì)，功率(shuài)消耗(hào)，維(wéi)護(hù)費用等都會(huì)大量增加 , 因此很不(bù)合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合(hé)理(lǐ)計算(suàn)

帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機在整個運(yùn)輸長度上 , 輸送帶張(zhāng)力(lì)是連續變化的。合(hé)理的(dí)托(tuō)輥間距應(yīng)在滿足托輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及壽(shòu)命要(yào)求，輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)要求的(dí)條件下 , 根據該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小 , 來(lái)確定(dìng)托輥間距(jù)。如在德國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 ,在全長 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距達 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減(jiǎn)少了托輥用量(liáng)。

在(zài)設(shè)計時(shí) ,托輥間距(jù)應同(tóng)時(shí)滿足(zú) 2 個條件(jiàn): (1) 托輥承(chéng)載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命要求; (2) 保證(zhèng)輸送(sòng)帶適當(dāng)的(dí)下垂(chuí)度。

311 根據托輥承(chéng)載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托輥的(dí)承(chéng)載(zǎi)能力及使用壽命取(qǔ)決(jué)於物(wù)料的特(tè)性(xìng)，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶及(jí)貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速(sù)，

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子(zǐ)軸承(chéng)和運行(háng)工況(kuàng)等因素(sù) ,可(kě)由其動(dòng)載和(hé)靜載(zǎi)分別計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥(gǔn)間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承載段輸送帶(dài)最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送帶(dài)最小張力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計(jì)算 a0

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

(4)

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

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

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係(xì)數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數。

以上(shàng)各係(xì)數均可(kě)從有關(guān)資料(liào)上(shàng)查(chá)得(dé)。

承載托輥間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可滿(mǎn)足承載(zǎi)段承載能(néng)力的要求 ,並保證托輥的(dí)使(shǐ)用壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥(gǔn)間距

按靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少托輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理確定(dìng)

根據(jù)以上的計算結果(guǒ) , 可選取(qǔ)較(jiào)小值(zhí)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù);同時 , 還要綜合(hé)考慮(lǜ)其(qí)他因(yīn)素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料(liào)性質，輸(shū)送帶寬度，輸送(sòng)機傾角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運(yùn)行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸送機(jī)較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分段(duàn)確(què)定托輥間(jiān)距。

314          優越(yuè)性分(fēn)析

通(tōng)過(guò)對(duì)帶式輸(shū)送機(jī)托輥間距(jù)的合理確定(dìng)及(jí)優化布置 , 可大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 , 其優越(yuè)性是(shì)非常明顯的(dí)。

(1)    托輥成本(běn)約(yuē)占(zhān)輸(shū)送(sòng)機(jī)成(chéng)本的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少一半 , 成本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因此將會(huì)大(dà)幅(fú)

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量減少 , 使輸送機(jī)運(yùn)行阻(zǔ)力降(jiàng)低(dī) , 功(gōng)

回(huí)程托輥(gǔn)間距取式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較小值(zhí)即可(kě)滿足回空(kōng)段(duàn)承載能力的(dí)要求 ,並保(bǎo)證托輥(gǔn)的(dí)使用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送(sòng)帶下垂度確定托輥間(jiān)距(jù)

輸送帶下垂(chuí)度(dù)取決於托輥間距，該處(chǔ)的(dí)輸(shū)送帶張力(lì)，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸(shū)送(sòng)帶和貨(huò)載的(dí)質量等因(yīn)素 ,一般要求(qiú)比較(jiào)合適的(dí)輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如下(xià):

率消(xiāo)耗減(jiǎn)小 , 節約電能。

(3)    由(yóu)於帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥用(yòng)量很(hěn)大(dà) , 且易出(chū)現故障 , 故減少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使維護(hù)工作量和費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延長輸送帶(dài)使用壽命 , 降低(dī)輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提高運行可(kě)靠性。

參(cān)考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離帶式輸送(sòng)機的托輥(gǔn)間(jiān)距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距 a0

(2)        回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業部(bù)北京(jīng)運(yùn)輸機械研究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式帶式(shì)輸送機設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 定(dìng)西(xī)膠帶(dài)輸送機結構(gòu)，原理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭(tàn)工(gōng)業(yè)出(chū)版

式中   F ———該處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦山運輸機(jī)械[ M]1 徐(xú)州:中國礦業大(dà)學出(chū)版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度 , 一(yī)般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的情況下(xià) , 托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)決(jué)於該(gāi)處輸送帶張力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂度要求 , 張力較(jiào)小(xiǎo)的區段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小的托(tuō)輥間(jiān)距 , 張力(lì)較大(dà)的(dí)區段可采(cǎi)用較大的托(tuō)輥間(jiān)距 , 這(zhè)樣(yàng)可大

作者簡介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業於原(yuán)山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學(xué)院,現(xiàn)從事礦(kuàng)山(shān)機械的科研及(jí)教(jiào)學工作,已發(fā)表論文數(shù)篇。

收(shōu)稿日(rì)期 :2001208231