大同(tóng)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)確(què)定

李福(fú)固

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區(qū)職工(gōng)大(dà)學 , 山(shān)東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過(guò)對(duì)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的現狀進行(háng)分析(xī) ,論(lùn)證了(liǎo)合理確定托輥間距的必(bì)要性(xìng) ,探討了托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合理確定(dìng)的(dí)方法(fǎ)及優越性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式輸(shū)送機(jī); 輸(shū)送帶; 托輥(gǔn); 托輥(gǔn)間距(jù); 張力(lì)

中(zhōng)圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在(zài)帶式輸送機中,托輥用於支(zhī)承輸送帶(dài)和(hé)貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸送(sòng)帶的垂度不(bù)超過限定值。托輥(gǔn)的(dí)數(shù)量對於帶式輸(shū)送機的(dí)正常使(shǐ)用(yòng)，平穩運行(háng)，維護(hù)費用(yòng)，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機價(jià)格有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影響。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能對托(tuō)輥間距(jù)進(jìn)行(háng)合理設計(jì)和布置 ,可(kě)減少托輥用量(liáng) ,降低整機價(jià)格 ,減少投(tóu)資，營(yíng)運及(jí)維護(hù)費用(yòng) ,節(jié)約能源(yuán) ,並帶來(lái)可觀(guān)的(dí)經濟效益。

2         托輥間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其(qí)分析(xī)

國產帶式輸送(sòng)機托輥間距(jù)通常(cháng)根據(jù)經(jīng)驗數據確(què)定(dìng) ,或通(tōng)過(guò)輸送(sòng)帶最小(xiǎo)張力(lì)設(shè)計計算托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提供的數據確(què)定

我(wǒ)國目前采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸(shū)送(sòng)機規定的(dí)托輥間距(jù)為(wéi):

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

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物料(liào)的鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式輸(shū)送機(jī) , 承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距(jù)一般(bān)取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由(yóu)於(yú)上述數(shù)據是根據(jù)廠家所(suǒ)提供(gōng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,與實際工(gōng)況可(kě)能存(cún)在很(hěn)大差別。

212          根據(jù)最小張力(lì)確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

根據(jù)逐點計(jì)算法,首先(xiān)分別計(jì)算(suàn)出輸(shū)送機(jī)承(chéng)載段和空載段的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,由公(gōng)式即(jí)可計算(suàn)出(chū)承載(zǎi)托輥(gǔn)間距和(hé)回程(chéng)托輥間(jiān)距的理(lǐ)論(lùn)更大(dà)值(zhí)。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算值 , 並考慮(lǜ)各種實際因素(sù) , 可確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩種方(fāng)法 , 其(qí)基本原(yuán)理都(dū)是(shì)按承(chéng)載段或(huò)回程(chéng)段(duàn)最(zuì)小張力點(diǎn)的輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在整個輸(shū)送機長度上 , 分別采用統(tǒng)一(yī)的(dí)托輥間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖可簡(jiǎn)化設計和製造工藝 , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶在輸送(sòng)機(jī)長度(dù)上(shàng)張(zhāng)力的變化及托輥(gǔn)的受(shòu)力情(qíng)況(kuàng) , 合(hé)理確定托(tuō)輥間(jiān)距。對(duì)於短(duǎn)運距帶式輸(shū)送機的影響不(bù)大 , 但(dàn)對(duì)於(yú)長(cháng)運距(jù)帶式輸送機(jī) , 則(zé)會(huì)大大增加(jiā)托(tuō)輥(gǔn)數量 , 從而使設(shè)備造(zào)價(jià)較高 , 運(yùn)行(háng)阻力，功率消(xiāo)耗(hào)，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)等都會大(dà)量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不合(hé)理。

3     托輥(gǔn)間距的合(hé)理計算

帶式輸送機(jī)在(zài)整(zhěng)個運(yùn)輸長(cháng)度上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶張力是連續變(biàn)化的(dí)。合理(lǐ)的托(tuō)輥間距應(yīng)在滿足托(tuō)輥承載(zǎi)能力及(jí)壽命要求，輸送帶(dài)下垂度(dù)要求的條件下 , 根據該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的(dí)大小 , 來(lái)確定托輥(gǔn)間距。如在德(dé)國有(yǒu)一(yī)條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 ,在全長 3/ 4 的區(qū)段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)達 4 m ,回程托輥(gǔn)間距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大減少了托輥用量(liáng)。

在設(shè)計時 ,托輥間距(jù)應同(tóng)時滿足(zú) 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載能力及使(shǐ)用(yòng)壽命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸(shū)送帶(dài)適當(dāng)的下垂度(dù)。

311 根(gēn)據托輥(gǔn)承載能力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命確定托輥間距(jù)

托(tuō)輥的承(chéng)載能力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)取決(jué)於(yú)物料(liào)的(dí)特(tè)性(xìng)，單(dān)位長度(dù)輸送(sòng)帶及貨載(zǎi)的質(zhì)量 ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶速，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距 a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子軸承和(hé)運行工況(kuàng)等因(yīn)素 ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載和(hé)靜載(zǎi)分(fēn)別計算如下(xià):

(1)     承載托輥間距(jù)

式 中 S

minzh

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

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸(shū)送帶最小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度貨(huò)載的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計(jì)算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械(xiè)                              2002 年(nián)第 2 期(qī)

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥(gǔn)的(dí)輥(gǔn)子(zǐ)額定(dìng)承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係數;

f s ———運行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以上各係數均可從有(yǒu)關(guān)資料上(shàng)查(chá)得(dé)。

承載托(tuō)輥間距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出(chū)較小值 , 即(jí)可滿足(zú)承(chéng)載(zǎi)段承載能(néng)力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證托輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥間距(jù)

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

d    n

量減(jiǎn)少托輥用量。

313          托輥間距(jù)的合理確定

根據以(yǐ)上(shàng)的(dí)計算結(jié)果 , 可(kě)選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值(zhí)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù);同時 , 還(huán)要綜合考慮(lǜ)其他(tā)因(yīn)素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料性(xìng)質，輸送(sòng)帶(dài)寬度，輸送(sòng)機(jī)傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際運(yùn)行情況等。輸(shū)送(sòng)機(jī)較長(cháng)時 , 可分段(duàn)確定(dìng)托輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越(yuè)性分析

通過對(duì)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥間(jiān)距的合理(lǐ)確定及(jí)優化(huà)布(bù)置 , 可大(dà)大減少托輥(gǔn)用量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是非常(cháng)明顯的(dí)。

(1)    托輥成(chéng)本約占輸(shū)送(sòng)機成本的 30 % , 如果托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因此將會大(dà)幅(fú)

按動(dòng)載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少 , 使輸送機運行阻力(lì)降低 , 功

回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值即可(kě)滿(mǎn)足回(huí)空(kōng)段承載能力的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)確定托(tuō)輥間距

輸送帶下垂(chuí)度(dù)取決於(yú)托輥(gǔn)間距(jù)，該處(chǔ)的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)，單(dān)位長度(dù)輸送帶和貨載(zǎi)的質量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一般要(yào)求(qiú)比較合適(shì)的(dí)輸送帶下(xià)垂度為 1 % ,計算如下:

率(shuài)消(xiāo)耗減(jiǎn)小 , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式輸送機(jī)托輥用量很(hěn)大(dà) , 且易出(chū)現(xiàn)故障 , 故(gù)減少托輥用(yòng)量(liáng) , 使維護工作(zuò)量和費(fèi)用降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長輸送帶(dài)使(shǐ)用(yòng)壽命 , 降低(dī)輸送(sòng)帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提高運行可(kě)靠(kào)性。

參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距優化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業(yè)部北(běi)京運輸機械(xiè)研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定式(shì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶金工業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 大(dà)同膠帶(dài)輸送(sòng)機結構，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤炭(tàn)工業出版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處輸送帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦山運(yùn)輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業(yè)大學出(chū)版社,19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定的情況下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間距取決(jué)於(yú)該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小。為滿(mǎn)足下(xià)垂度要(yào)求 , 張力(lì)較小的區段采用(yòng)較小的托(tuō)輥間距 , 張(zhāng)力(lì)較大(dà)的(dí)區段可采用較(jiào)大的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 這(zhè)樣可大(dà)

作者(zhě)簡介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣(xiàn)人(rén),1991 年畢(bì)業(yè)於原山東礦(kuàng)業學(xué)院,現從事(shì)礦山機(jī)械的科(kē)研及教學工作(zuò),已(yǐ)發(fā)表論文數(shù)篇。

收稿日(rì)期 :2001208231