鄂(è)爾多斯帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)間距的合(hé)理確定

李(lǐ)福固(gù)

(兖州礦區(qū)職工大學 , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對帶式輸送機(jī)托(tuō)輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分(fēn)析 ,論(lùn)證(zhèng)了合理(lǐ)確定托輥間距的必(bì)要性 ,探討了托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)合(hé)理確(què)定的(dí)方法(fǎ)及(jí)優越性(xìng)。

關鍵詞 : 帶式(shì)輸送機; 輸送帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥(gǔn)間距(jù); 張力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識碼 : A

1         引言

在帶(dài)式輸(shū)送機中(zhōng),托輥(gǔn)用於支承輸(shū)送(sòng)帶和貨載 , 並使輸送(sòng)帶的垂(chuí)度不超過(guò)限(xiàn)定值(zhí)。托輥的數量對於帶式輸送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使用(yòng)，平穩運行(háng)，維護(hù)費用，功率(shuài)消耗，整機價(jià)格有重要影(yǐng)響。因此 ,如(rú)能對托輥(gǔn)間距進行合(hé)理設(shè)計和(hé)布置 ,可減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 ,降(jiàng)低整機(jī)價(jià)格 ,減少投(tóu)資，營運(yùn)及(jí)維護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約能源(yuán) ,並(bìng)帶來可觀的(dí)經濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)及其分析(xī)

國產帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距(jù)通常根(gēn)據(jù)經驗(yàn)數(shù)據(jù)確定 ,或(huò)通過輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)設計(jì)計算(suàn)托(tuō)輥間距。

211          根據(jù)廠家(jiā)提供(gōng)的數(shù)據確(què)定

我國(guó)目前(qián)采用的(dí)DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸送機(jī)規定(dìng)的托輥間距為(wéi):

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

(2)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩(shéng)芯(xīn)帶(dài)式輸送機 , 承載托(tuō)輥間(jiān)距一(yī)般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般(bān)取 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由於上(shàng)述(shù)數(shù)據是根(gēn)據廠家所提(tí)供的經驗(yàn)數據確定 ,與實(shí)際(jì)工況(kuàng)可能存(cún)在很大差別(bié)。

212          根(gēn)據最小張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托輥(gǔn)間距

根據逐點(diǎn)計(jì)算法,首(shǒu)先分別計算出輸送(sòng)機承(chéng)載(zǎi)段和空載段(duàn)的最小張力(lì)值(zhí) ,由公式(shì)即(jí)可計算出(chū)承載(zǎi)托輥間距(jù)和回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更大值。

β———輸(shū)送機運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據計算值(zhí) , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因(yīn)素(sù) , 可確定托輥間距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分析

以(yǐ)上兩(liǎng)種方法(fǎ) , 其基(jī)本(běn)原理(lǐ)都是(shì)按承(chéng)載段或回(huí)程(chéng)段(duàn)最小張力(lì)點的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥間距 , 在整(zhěng)個輸(shū)送機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用統一的(dí)托(tuō)輥間距。這(zhè)樣雖(suī)可簡化(huà)設計和(hé)製造工(gōng)藝(yì) , 但沒有根據(jù)輸(shū)送帶(dài)在輸送(sòng)機長度上張力的(dí)變化及托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受(shòu)力情況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥間(jiān)距。對(duì)於短運距(jù)帶式輸送(sòng)機(jī)的(dí)影響不大(dà) , 但對於(yú)長(cháng)運(yùn)距(jù)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 則會大大(dà)增加托輥(gǔn)數量 , 從而使設備造價(jià)較(jiào)高 , 運行(háng)阻(zǔ)力(lì)，功率消耗(hào)，維護費(fèi)用等都會大量增加(jiā) , 因此很不合理。

3     托輥間距的合理計(jì)算

帶式(shì)輸送機在整個運輸(shū)長度上 , 輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)是連(lián)續(xù)變化(huà)的。合理的托輥間距(jù)應在滿(mǎn)足(zú)托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及(jí)壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)，輸送帶下垂度(dù)要求的條件下 , 根(gēn)據(jù)該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張力(lì)的大(dà)小 , 來確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。如在(zài)德國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減少了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)。

在設計時 ,托輥間距(jù)應同時滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶適(shì)當的下垂(chuí)度(dù)。

311 根據托輥承載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)確定托輥(gǔn)間距(jù)

托(tuō)輥的(dí)承(chéng)載能(néng)力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)取(qǔ)決於物(wù)料的特性(xìng)，單位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶及(jí)貨(huò)載的質(zhì)量 ,托輥(gǔn)間距，帶速(sù)，

承載托輥間距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承和運(yùn)行(háng)工況等因(yīn)素 ,可由(yóu)其動載和靜載分別計算如(rú)下(xià):

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段(duàn)輸送(sòng)帶最(zuì)小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送帶最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度輸送(sòng)帶的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨載(zǎi)的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的(dí)輥(gǔn)子額(é)定承載能力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷(hé)係數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工況係數。

以上各係(xì)數(shù)均可從有關(guān)資料(liào)上查得。

承載托輥間(jiān)距取式(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小值 , 即(jí)可(kě)滿足(zú)承(chéng)載段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保證托輥的使用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)

按(àn)靜載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理確定(dìng)

根據以上的計算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小值(zhí)確(què)定托輥(gǔn)間距(jù);同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合(hé)考慮(lǜ)其他因素(sù)的影響(xiǎng) , 如(rú)物料性質(zhì)，輸(shū)送帶寬(kuān)度(dù)，輸(shū)送機傾角，實(shí)際運行情況等。輸送機(jī)較(jiào)長(cháng)時 , 可分段(duàn)確(què)定托輥(gǔn)間距。

314          優越性分析

通過(guò)對帶式輸送機(jī)托輥間(jiān)距的(dí)合理確(què)定及優化布置 , 可(kě)大(dà)大減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優越性(xìng)是非(fēi)常明顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送(sòng)機成本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少一半 , 成(chéng)本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因(yīn)此將會大(dà)幅

按(àn)動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸送(sòng)機運行(háng)阻力降低 , 功(gōng)

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距取式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較小值即可滿(mǎn)足(zú)回空段承載能力的(dí)要求 ,並保證(zhèng)托輥的(dí)使用(yòng)壽命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶(dài)下(xià)垂度確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸送帶下垂(chuí)度取決於托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，該(gāi)處的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力，單位長度輸送帶和貨載的質(zhì)量等(děng)因(yīn)素 ,一般要求(qiú)比較合適的輸送帶下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下:

率(shuài)消耗減小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於帶式輸送機托(tuō)輥用(yòng)量很大 , 且易(yì)出現故障 , 故(gù)減少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 使維護工作量(liáng)和(hé)費(fèi)用降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送帶(dài)使用(yòng)壽(shòu)命 , 降低(dī)輸(shū)送帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提高(gāo)運行可靠性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距(jù)離帶(dài)式輸(shū)送機的托輥間距(jù)優化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業(yè)部(bù)北京運輸機械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式(shì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機設計(jì)選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京:冶金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 鄂(è)爾多斯膠(jiāo)帶輸送機結構，原理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北京(jīng):煤炭(tàn)工業(yè)出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦山(shān)運輸機械[ M]1 徐州:中國(guó)礦業大學(xué)出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的(dí)情況下 , 托輥間距取(qǔ)決於該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大小。為(wéi)滿足下垂度要(yào)求 , 張(zhāng)力較(jiào)小的區段采(cǎi)用較小(xiǎo)的托輥間(jiān)距(jù) , 張力較大的區段可采(cǎi)用較大的(dí)托輥間距 , 這(zhè)樣可(kě)大(dà)

作者簡介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年畢(bì)業於(yú)原(yuán)山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學院,現(xiàn)從事礦山(shān)機(jī)械的科(kē)研及教(jiào)學工(gōng)作(zuò),已(yǐ)發表論文數篇。

收(shōu)稿日期 :2001208231