東(dōng)營(yíng)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間距的合理確定

李(lǐ)福固

(兖(yǎn)州礦區職(zhí)工大(dà)學 , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對(duì)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行分(fēn)析(xī) ,論證(zhèng)了合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥間距的(dí)必要性 ,探討(tǎo)了托輥間距合理(lǐ)確定的(dí)方(fāng)法及優越性。

關鍵詞 : 帶(dài)式輸送機; 輸送帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥間距; 張力

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

1         引言

在帶式輸(shū)送(sòng)機中,托輥用於(yú)支承(chéng)輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並使(shǐ)輸送帶的垂度不超(chāo)過限(xiàn)定(dìng)值。托輥的(dí)數(shù)量對於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)正(zhèng)常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平穩運行，維護費(fèi)用，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，整機(jī)價格(gé)有重要影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如(rú)能對托輥(gǔn)間距進行合理(lǐ)設計(jì)和布置 ,可(kě)減少托輥用(yòng)量(liáng) ,降低整機(jī)價格(gé) ,減少(shǎo)投資(zī)，營運及(jí)維護費(fèi)用 ,節約能源 ,並帶來(lái)可(kě)觀的經濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距的現狀及其分(fēn)析(xī)

國(guó)產帶式輸送機托輥間距(jù)通常根(gēn)據經驗數據(jù)確定(dìng) ,或通(tōng)過輸送帶(dài)最小張力設(shè)計(jì)計算(suàn)托輥(gǔn)間距(jù)。

211          根據(jù)廠家(jiā)提(tí)供的(dí)數(shù)據(jù)確定

我(wǒ)國目前采(cǎi)用的DT Ⅱ型帶式輸送機規(guī)定的托(tuō)輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物料(liào)的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶(dài)式輸送機(jī) , 承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一般取115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距(jù)一般取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由於上述數(shù)據是(shì)根據(jù)廠(chǎng)家所提(tí)供(gōng)的(dí)經(jīng)驗(yàn)數據(jù)確(què)定 ,與實(shí)際工況可能(néng)存在很大差別。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張(zhāng)力確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

根據逐點計算(suàn)法,首(shǒu)先(xiān)分別(bié)計算出(chū)輸送(sòng)機承(chéng)載(zǎi)段和(hé)空(kōng)載(zǎi)段的(dí)最小張(zhāng)力(lì)值 ,由公式(shì)即可計算(suàn)出承載托輥間距(jù)和回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計算值(zhí) , 並考慮(lǜ)各種(zhǒng)實際因(yīn)素 , 可確定托輥間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其基(jī)本原理都(dū)是(shì)按(àn)承(chéng)載(zǎi)段或回(huí)程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張力(lì)點(diǎn)的輸送帶張(zhāng)力確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù) , 在整個(gè)輸(shū)送機長(cháng)度上(shàng) , 分別采(cǎi)用(yòng)統一(yī)的托輥間(jiān)距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可簡化設計和(hé)製造工藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據輸(shū)送帶(dài)在(zài)輸送(sòng)機(jī)長度(dù)上(shàng)張力的變化及托輥的受力情況 , 合理確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。對(duì)於短(duǎn)運距帶式輸送(sòng)機的(dí)影響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對於長運(yùn)距帶式輸送機(jī) , 則會大(dà)大(dà)增加(jiā)托(tuō)輥數量 , 從(cóng)而(ér)使設備造(zào)價較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻(zǔ)力，功率消耗，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)等都會大量增加(jiā) , 因此很不合理(lǐ)。

3     托輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)計(jì)算

帶式(shì)輸送機在整個(gè)運輸長度上 , 輸(shū)送帶(dài)張力(lì)是(shì)連(lián)續(xù)變(biàn)化的。合理的(dí)托輥間距(jù)應在滿足托輥承(chéng)載能(néng)力及壽(shòu)命要求(qiú)，輸送(sòng)帶下(xià)垂度要求的條(tiáo)件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據(jù)該處輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小 , 來確定托輥間(jiān)距。如在德國有一條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶(dài)式輸送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間距(jù)達 8 m ,因而大(dà)大減少(shǎo)了托(tuō)輥用量。

在設計(jì)時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間距應同時滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承載能力(lì)及(jí)使用壽命(mìng)要求; (2) 保證輸送帶適當的下垂度。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命確定托輥間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥的承(chéng)載能(néng)力(lì)及使(shǐ)用壽命取(qǔ)決於(yú)物(wù)料的特性，單位長度輸送(sòng)帶及貨載(zǎi)的質(zhì)量 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù) a0

回程托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子軸承(chéng)和(hé)運行工況(kuàng)等(děng)因素(sù) ,可(kě)由(yóu)其動(dòng)載和靜載分(fēn)別計算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸送帶(dài)最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶(dài)最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度(dù)貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)的輥(gǔn)子額(é)定承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係數(shù);

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況係數。

以上(shàng)各(gè)係數均可(kě)從有關(guān)資料上查得。

承載托輥間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算出(chū)較小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿(mǎn)足承載段承載能力的要(yào)求 ,並保(bǎo)證托輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間距(jù)

按靜載計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量。

313          托輥間(jiān)距的合理確定(dìng)

根據以上(shàng)的計算結果(guǒ) , 可選取較小值(zhí)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù);同時 , 還要綜合考慮其他因(yīn)素的影(yǐng)響 , 如(rú)物料性質，輸(shū)送帶寬(kuān)度，輸(shū)送機(jī)傾角，實際(jì)運行情(qíng)況等(děng)。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長時(shí) , 可分段(duàn)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優(yōu)越(yuè)性分析(xī)

通過對帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理(lǐ)確定及(jí)優化布(bù)置 , 可(kě)大大(dà)減少(shǎo)托(tuō)輥用量 , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是(shì)非(fēi)常明(míng)顯的(dí)。

(1)    托輥成本(běn)約占(zhān)輸送(sòng)機成本的 30 % , 如果托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此將會(huì)大幅

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投資。

(2)    托(tuō)輥數量減少 , 使輸(shū)送機(jī)運行阻力降(jiàng)低 , 功

回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取式(5) ，式(6) 計算出(chū)的較小(xiǎo)值即可滿足(zú)回(huí)空段承(chéng)載能力的(dí)要求(qiú) ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

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

輸送(sòng)帶下垂(chuí)度取(qǔ)決於托(tuō)輥(gǔn)間距，該處的(dí)輸送(sòng)帶張力，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)和貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng)等(děng)因(yīn)素 ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合適(shì)的(dí)輸送帶下垂度為 1 % ,計算如下(xià):

率(shuài)消耗減小 , 節約電能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)用量很大(dà) , 且易出現故障 , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 使維護工(gōng)作量(liáng)和費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延長輸送帶(dài)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng) , 降低(dī)輸(shū)送帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提(tí)高運(yùn)行可靠性。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶式輸送機(jī)的托輥間距優化[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業部北京運(yùn)輸機(jī)械研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型固定式帶(dài)式輸送(sòng)機設(shè)計(jì)選(xuǎn)用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金(jīn)工(gōng)業出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 東營膠(jiāo)帶輸送(sòng)機結構(gòu)，原理與計(jì)算[ M]1 北京:煤炭工(gōng)業出版(bǎn)

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

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機(jī)械[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大學(xué)出版(bǎn)社(shè),19891

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

由式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情況下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取決於(yú)該(gāi)處(chǔ)輸送帶張力的大小。為滿足(zú)下(xià)垂(chuí)度(dù)要求 , 張力較(jiào)小的區(qū)段采用(yòng)較(jiào)小的托輥間距(jù) , 張(zhāng)力較大(dà)的區段(duàn)可(kě)采用(yòng)較大的托輥間距(jù) , 這樣可大

作者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣人(rén),1991 年畢(bì)業於原(yuán)山東(dōng)礦業學院(yuàn),現從(cóng)事礦山(shān)機械(xiè)的(dí)科研及教學(xué)工作,已發表論文(wén)數篇(piān)。

收稿日期 :2001208231