帶(dài)式輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

李福(fú)固

(兖州礦區(qū)職(zhí)工大(dà)學(xué) , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過(guò)對帶式輸送(sòng)機(jī)托輥間距(jù)的現狀(zhuàng)進行分析 ,論(lùn)證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的必要(yào)性(xìng) ,探討了托輥間距(jù)合(hé)理確定的方(fāng)法及優(yōu)越性。

關鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸送機; 輸(shū)送帶; 托輥(gǔn); 托(tuō)輥間距; 張力(lì)

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識碼 : A

1         引言

在帶式輸送(sòng)機中(zhōng),托輥(gǔn)用於支承(chéng)輸(shū)送帶和貨載(zǎi) , 並使輸送帶(dài)的垂(chuí)度不(bù)超(chāo)過(guò)限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托輥的數(shù)量對於帶(dài)式輸送機(jī)的(dí)正常使用，平穩運行(háng)，維(wéi)護費用，功率消耗，整機價格(gé)有(yǒu)重要影(yǐng)響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如(rú)能對(duì)托輥(gǔn)間距(jù)進行合理(lǐ)設計和布置(zhì) ,可減(jiǎn)少托輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整機價格 ,減(jiǎn)少投資，營運及(jí)維護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節約(yuē)能源(yuán) ,並帶來可觀(guān)的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間距的現狀(zhuàng)及其分(fēn)析

國(guó)產帶式(shì)輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)通常(cháng)根(gēn)據(jù)經驗數據確定 ,或(huò)通過輸送帶最小張(zhāng)力設(shè)計計(jì)算托(tuō)輥(gǔn)間距。

211          根據廠(chǎng)家提供的數(shù)據確定(dìng)

我(wǒ)國目前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機規(guī)定(dìng)的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物(wù)料的(dí)鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距取 112 m ;

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

(3)  對於鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)一般取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距一般取 310 m。

實踐證明 ,由於(yú)上(shàng)述(shù)數(shù)據(jù)是(shì)根(gēn)據廠(chǎng)家所提供(gōng)的經驗(yàn)數據(jù)確定 ,與(yǔ)實(shí)際工況可能存在很大(dà)差(chà)別(bié)。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張力(lì)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根據逐點(diǎn)計算法(fǎ),首(shǒu)先分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)出(chū)輸(shū)送機(jī)承(chéng)載段和(hé)空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的最小張(zhāng)力值 ,由(yóu)公(gōng)式即可(kě)計算(suàn)出承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距和回(huí)程托(tuō)輥間距的理論更大值。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根據計(jì)算值(zhí) , 並考慮(lǜ)各種(zhǒng)實際(jì)因(yīn)素(sù) , 可確定(dìng)托輥間(jiān)距。

213          現狀分析(xī)

以(yǐ)上兩種方法(fǎ) , 其基(jī)本(běn)原(yuán)理(lǐ)都是按承(chéng)載段(duàn)或(huò)回程段最小(xiǎo)張力(lì)點的輸送帶張(zhāng)力確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在整(zhěng)個輸送機長度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用統(tǒng)一(yī)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距。這樣(yàng)雖(suī)可簡化(huà)設計(jì)和(hé)製造工(gōng)藝(yì) , 但沒(méi)有根(gēn)據輸送帶在輸送(sòng)機長度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的變化(huà)及托輥的(dí)受力情況(kuàng) , 合(hé)理確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對於(yú)短運距(jù)帶式輸送(sòng)機的影響(xiǎng)不大(dà) , 但對(duì)於(yú)長(cháng)運距帶式輸(shū)送機 , 則(zé)會(huì)大大(dà)增加(jiā)托輥(gǔn)數量 , 從而(ér)使設(shè)備(bèi)造價較高(gāo) , 運(yùn)行阻(zǔ)力，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，維(wéi)護費用等都(dū)會大量增加(jiā) , 因此很不合理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理(lǐ)計(jì)算(suàn)

帶式輸(shū)送(sòng)機在整個運輸長度上(shàng) , 輸送帶(dài)張力是(shì)連續變(biàn)化(huà)的(dí)。合理的托(tuō)輥間距應(yīng)在(zài)滿足托輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及壽命要求(qiú)，輸送帶下垂度(dù)要(yào)求(qiú)的條(tiáo)件下(xià) , 根據該處輸送(sòng)帶張力的大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。如在德國有一條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載托輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)達(dá) 8 m ,因而(ér)大大減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

在設計(jì)時(shí) ,托輥間距應(yīng)同(tóng)時滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載能(néng)力及使用壽(shòu)命(mìng)要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸送(sòng)帶適當的(dí)下(xià)垂(chuí)度。

311 根據托(tuō)輥(gǔn)承載能力及使用壽(shòu)命(mìng)確定托(tuō)輥間距(jù)

托(tuō)輥的(dí)承載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取決於(yú)物料的(dí)特性(xìng)，單位長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)及貨(huò)載(zǎi)的質量 ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶(dài)速，

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子(zǐ)軸承和(hé)運行工況等(děng)因素 ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載和靜載分別(bié)計(jì)算如(rú)下:

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送(sòng)帶最小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送帶(dài)的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度(dù)貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)輥子額(é)定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥子載荷係(xì)數(shù);

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上(shàng)各(gè)係(xì)數(shù)均可從(cóng)有關資(zī)料(liào)上查得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托輥間距取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿(mǎn)足(zú)承載(zǎi)段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並保證托(tuō)輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

按靜(jìng)載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少托輥(gǔn)用量。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的合理確定

根據以(yǐ)上的(dí)計算結(jié)果 , 可選取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù);同(tóng)時 , 還要綜(zōng)合考(kǎo)慮其(qí)他(tā)因素的(dí)影響 , 如(rú)物料性質(zhì)，輸送帶寬度，輸送機傾角，實際運行情況等(děng)。輸送機(jī)較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分段確定(dìng)托輥間距(jù)。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過(guò)對(duì)帶(dài)式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合(hé)理確定及優(yōu)化布置(zhì) , 可大(dà)大(dà)減少(shǎo)托(tuō)輥用量 , 其優越性是非(fēi)常(cháng)明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本約占輸送機成本的 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥數量(liáng)減少(shǎo)一半(bàn) , 成本約降低 15 % 。因此(cǐ)將會大(dà)幅

按(àn)動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投(tóu)資。

(2)    托輥數(shù)量減少 , 使(shǐ)輸送(sòng)機運(yùn)行阻力(lì)降(jiàng)低 , 功

回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較小值(zhí)即可(kě)滿足(zú)回空(kōng)段承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求 ,並保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶下垂度確(què)定托輥間距

輸(shū)送帶下垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托輥(gǔn)間(jiān)距，該(gāi)處的輸送帶張力(lì)，單位長度輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量(liáng)等因素 ,一般要求比較(jiào)合(hé)適的輸(shū)送帶下(xià)垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下:

率消耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約(yuē)電能。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸送機托輥用(yòng)量很大(dà) , 且易出現(xiàn)故(gù)障 , 故減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量 , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工作量(liáng)和(hé)費(fèi)用降低。

(4)    延長輸送帶使(shǐ)用(yòng)壽命 , 降低輸送帶(dài)跑偏率 ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行可靠性。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距(jù)離帶(dài)式輸送機的(dí)托(tuō)輥間距(jù)優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥間距 a0

(2)        回(huí)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(xiè)工業部北(běi)京運(yùn)輸機(jī)械(xiè)研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式(shì)輸送機設(shè)計選用手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 膠帶(dài)輸(shū)送(sòng)機結構(gòu)，原理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭工業出版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸送帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦山(shān)運(yùn)輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國礦業大(dà)學出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù) , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的(dí)情(qíng)況下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)決(jué)於該處輸(shū)送帶張力的大小。為滿(mǎn)足下垂(chuí)度(dù)要求 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小的區(qū)段(duàn)采用較(jiào)小的(dí)托輥間距 , 張力較大(dà)的(dí)區段可(kě)采用(yòng)較(jiào)大的托(tuō)輥間距 , 這樣可大

作者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業於原山(shān)東(dōng)礦業(yè)學(xué)院,現(xiàn)從事礦(kuàng)山(shān)機(jī)械的科研及教(jiào)學工作(zuò),已發(fā)表(biǎo)論文(wén)數篇。

收稿日期 :2001208231