東莞帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間距(jù)的合理確定

李(lǐ)福固(gù)

(兖州(zhōu)礦區(qū)職工(gōng)大學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過對帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現狀進行分析(xī) ,論(lùn)證(zhèng)了合理確(què)定托輥間距(jù)的(dí)必(bì)要性 ,探(tàn)討了托輥(gǔn)間距(jù)合理確定的方法(fǎ)及優越性。

關鍵詞 : 帶(dài)式輸(shū)送機; 輸(shū)送帶; 托輥; 托輥間距(jù); 張(zhāng)力(lì)

中(zhōng)圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)中(zhōng),托輥用於(yú)支承(chéng)輸送帶和貨(huò)載 , 並(bìng)使輸送帶(dài)的(dí)垂度(dù)不超(chāo)過限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥的數量(liáng)對(duì)於帶(dài)式輸送機的正常使(shǐ)用，平(píng)穩運(yùn)行，維(wéi)護(hù)費(fèi)用，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整機(jī)價(jià)格有(yǒu)重要影響。因此(cǐ) ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間距進行合理設計(jì)和布(bù)置 ,可(kě)減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降低(dī)整機價(jià)格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)，營(yíng)運及維護(hù)費用 ,節約(yuē)能源 ,並(bìng)帶來可(kě)觀(guān)的經濟效(xiào)益。

2         托輥間距的現狀(zhuàng)及其(qí)分析(xī)

國產帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常根據經驗(yàn)數(shù)據確(què)定(dìng) ,或通(tōng)過(guò)輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力設計(jì)計(jì)算托輥間(jiān)距。

211          根據(jù)廠家提(tí)供的數(shù)據(jù)確定(dìng)

我國(guó)目前(qián)采用的DT Ⅱ型帶式輸送機規定(dìng)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料的鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸送(sòng)機 , 承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距一般取115 m ;(4)   回程托輥間距(jù)一(yī)般(bān)取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證明 ,由(yóu)於上述數(shù)據(jù)是根(gēn)據廠家所提(tí)供的經(jīng)驗(yàn)數據確定 ,與實(shí)際(jì)工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在(zài)很(hěn)大(dà)差別(bié)。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥間距(jù)

根據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計算(suàn)法,首先分別計(jì)算出(chū)輸送機承載(zǎi)段和(hé)空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式即可(kě)計(jì)算(suàn)出承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距和回程托輥間距的理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸送機(jī)運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計算(suàn)值 , 並考慮各種實際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確定(dìng)托輥(gǔn)間距。

213          現狀分(fēn)析

以上兩種方法(fǎ) , 其基本原(yuán)理都是按(àn)承(chéng)載(zǎi)段或回程(chéng)段最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點(diǎn)的輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 在整個(gè)輸送(sòng)機(jī)長度上(shàng) , 分別(bié)采用(yòng)統一的托輥間(jiān)距。這樣(yàng)雖(suī)可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和(hé)製造(zào)工藝(yì) , 但(dàn)沒有根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶(dài)在(zài)輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度上(shàng)張力的變(biàn)化及托輥的受力情況(kuàng) , 合理確(què)定托輥間(jiān)距(jù)。對(duì)於(yú)短運距帶式輸(shū)送機的影(yǐng)響(xiǎng)不大(dà) , 但(dàn)對於(yú)長運(yùn)距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則會(huì)大(dà)大增(zēng)加(jiā)托輥數量 , 從(cóng)而使(shǐ)設備造(zào)價(jià)較高 , 運行阻(zǔ)力(lì)，功率消耗(hào)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用等(děng)都(dū)會大(dà)量(liáng)增加 , 因(yīn)此很不合理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理計(jì)算

帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)在整個運輸長(cháng)度(dù)上 , 輸送帶(dài)張(zhāng)力是(shì)連續變化的(dí)。合理(lǐ)的(dí)托輥間距應(yīng)在滿足托輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力(lì)及壽(shòu)命要(yào)求，輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)要求(qiú)的條(tiáo)件(jiàn)下 , 根(gēn)據該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距。如在(zài)德(dé)國有一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶式輸(shū)送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載(zǎi)托輥間距達 4 m ,回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減少了托輥用量(liáng)。

在設計時(shí) ,托(tuō)輥間距應(yīng)同時滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托輥承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)要求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸(shū)送(sòng)帶適當(dāng)的(dí)下垂(chuí)度。

311 根(gēn)據托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽命確定托輥間距(jù)

托(tuō)輥的承載(zǎi)能(néng)力(lì)及使用壽命(mìng)取決於物(wù)料的特性(xìng)，單(dān)位(wèi)長度輸送(sòng)帶(dài)及貨載的(dí)質量(liáng) ,托輥間距，帶(dài)速，

承載托輥(gǔn)間距 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)，輥子軸(zhóu)承(chéng)和運行(háng)工(gōng)況等因(yīn)素 ,可由(yóu)其動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜載分別計算(suàn)如下(xià):

(1)     承載托輥(gǔn)間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段(duàn)輸送帶最小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨載的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機(jī)    械(xiè)                              2002 年第(dì) 2 期

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)的輥子(zǐ)額(é)定(dìng)承載能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運(yùn)行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上各(gè)係數(shù)均可從有關資料(liào)上查(chá)得。

承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計算(suàn)出較小值 , 即可滿足承(chéng)載(zǎi)段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求 ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托(tuō)輥用量。

313          托輥間距的合理確(què)定(dìng)

根據以上的計算(suàn)結果 , 可(kě)選(xuǎn)取較小(xiǎo)值(zhí)確(què)定托(tuō)輥間距;同(tóng)時(shí) , 還要綜(zōng)合(hé)考(kǎo)慮其他因(yīn)素(sù)的影響(xiǎng) , 如(rú)物(wù)料性質(zhì)，輸(shū)送帶寬(kuān)度，輸(shū)送機傾角(jiǎo)，實際運(yùn)行(háng)情況等。輸送(sòng)機(jī)較長(cháng)時 , 可分段確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。

314          優越性(xìng)分(fēn)析

通(tōng)過對帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的合(hé)理確定(dìng)及優化布置 , 可大大減(jiǎn)少托輥用量 , 其(qí)優越性(xìng)是非(fēi)常明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本約(yuē)占輸送機(jī)成(chéng)本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數(shù)量減少一半(bàn) , 成本約降低(dī) 15 % 。因此將會大幅

按動載(zǎi)計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數量減少 , 使(shǐ)輸送(sòng)機運行阻(zǔ)力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的較(jiào)小值即(jí)可(kě)滿(mǎn)足回空段承載(zǎi)能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度確定托輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶下垂(chuí)度取(qǔ)決於托輥間距(jù)，該處的輸送帶張力(lì)，單位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一般(bān)要(yào)求(qiú)比較合適的輸送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計算如下:

率(shuài)消耗(hào)減小 , 節(jié)約電能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式輸送機托輥(gǔn)用量很大 , 且易出現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少托輥用量 , 使(shǐ)維護(hù)工(gōng)作量和費(fèi)用降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶使用壽命 , 降低(dī)輸(shū)送帶(dài)跑偏(piān)率 ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行(háng)可靠性。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距離帶式輸送機的托輥(gǔn)間距優化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業(yè)部北京(jīng)運(yùn)輸(shū)機(jī)械(xiè)研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式(shì)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)設(shè)計選(xuǎn)用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 東(dōng)莞(guān)膠帶輸(shū)送機(jī)結(jié)構(gòu)，原(yuán)理與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭工業出(chū)版

式(shì)中   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山(shān)運(yùn)輸機械[ M]1 徐州:中國礦業(yè)大學出(chū)版社,19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下垂度 , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情況下 , 托輥間距(jù)取決於該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小(xiǎo)。為滿(mǎn)足下垂(chuí)度(dù)要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力較小的區(qū)段采用較小(xiǎo)的(dí)托輥間距(jù) , 張力(lì)較大的區(qū)段可(kě)采用(yòng)較大的托輥(gǔn)間距 , 這樣(yàng)可(kě)大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業於(yú)原(yuán)山東礦業學(xué)院,現從事礦山機械(xiè)的科(kē)研及教(jiào)學工作,已發(fā)表論文數篇。

收稿日期 :2001208231