福建(jiàn)帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理確定(dìng)

李福固(gù)

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區職(zhí)工大學(xué) , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對帶(dài)式輸送機托(tuō)輥間距(jù)的現狀進(jìn)行(háng)分(fēn)析 ,論證了合理確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了托輥(gǔn)間距(jù)合理確定的方法及(jí)優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機; 輸(shū)送(sòng)帶(dài); 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距(jù); 張力

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

1         引(yǐn)言(yán)

在帶(dài)式輸送機(jī)中,托輥用於支承輸送帶和(hé)貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂度不超(chāo)過限定值(zhí)。托輥的(dí)數(shù)量(liáng)對(duì)於帶式(shì)輸送機的(dí)正常使用(yòng)，平穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維(wéi)護費用(yòng)，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，整機(jī)價格有(yǒu)重要(yào)影響(xiǎng)。因此 ,如能(néng)對托輥間距(jù)進行合理設計和布置 ,可減少(shǎo)托輥用(yòng)量 ,降低整(zhěng)機價格 ,減少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運及維護(hù)費用 ,節約能(néng)源 ,並帶(dài)來(lái)可觀的經濟(jì)效(xiào)益。

2         托輥間距(jù)的(dí)現狀及其分(fēn)析

國(guó)產(chǎn)帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距通(tōng)常(cháng)根據經驗數(shù)據確(què)定 ,或通過輸送帶最小(xiǎo)張力設計計(jì)算托(tuō)輥(gǔn)間距。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供的(dí)數(shù)據(jù)確定(dìng)

我(wǒ)國目(mù)前(qián)采用的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機規定(dìng)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物料(liào)的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托輥間距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證明(míng) ,由於上述數(shù)據(jù)是根(gēn)據廠家所提供的經(jīng)驗數據確定 ,與實際(jì)工(gōng)況可能(néng)存(cún)在(zài)很大(dà)差(chà)別。

212          根(gēn)據最小張(zhāng)力(lì)確定托輥間(jiān)距

根據逐點(diǎn)計算法,首先(xiān)分(fēn)別計算出(chū)輸送(sòng)機(jī)承載(zǎi)段和(hé)空載段(duàn)的(dí)最小張力(lì)值 ,由公式即(jí)可計算出承載托輥間(jiān)距(jù)和(hé)回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)理論更(gēng)大(dà)值。

β———輸送(sòng)機(jī)運(yùn)輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並(bìng)考(kǎo)慮(lǜ)各種(zhǒng)實際因素 , 可(kě)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀分(fēn)析(xī)

以上兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其(qí)基(jī)本(běn)原(yuán)理(lǐ)都是按承(chéng)載段(duàn)或(huò)回程段最小(xiǎo)張力點(diǎn)的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥間距 , 在(zài)整個(gè)輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分別采用(yòng)統一的托輥間(jiān)距(jù)。這(zhè)樣雖(suī)可簡化設(shè)計和(hé)製造工(gōng)藝 , 但沒有根(gēn)據輸送帶在輸送機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力的(dí)變化及托輥(gǔn)的受(shòu)力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合理(lǐ)確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運距帶式輸送(sòng)機(jī)的(dí)影響不大(dà) , 但對(duì)於長(cháng)運距(jù)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則會大大增加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量 , 從而使(shǐ)設備(bèi)造(zào)價(jià)較高 , 運行阻力(lì)，功(gōng)率消耗(hào)，維護(hù)費(fèi)用(yòng)等都會大(dà)量增(zēng)加 , 因(yīn)此很(hěn)不合理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的合(hé)理計算

帶(dài)式輸送機(jī)在(zài)整(zhěng)個運輸長(cháng)度上 , 輸(shū)送帶張力(lì)是(shì)連(lián)續變化的。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥(gǔn)間距應(yīng)在滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及(jí)壽命(mìng)要(yào)求(qiú)，輸送帶下(xià)垂(chuí)度要(yào)求的(dí)條件(jiàn)下(xià) , 根據該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張力的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來確(què)定托輥(gǔn)間距。如(rú)在(zài)德國有(yǒu)一條 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸送機 ,在全(quán)長 3/ 4 的區(qū)段 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距達 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了托(tuō)輥用量。

在設(shè)計(jì)時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距應同(tóng)時滿(mǎn)足(zú) 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥承載能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命要(yào)求; (2) 保證輸(shū)送帶適當(dāng)的下(xià)垂度。

311 根(gēn)據托輥承載能力(lì)及使用壽命(mìng)確(què)定托(tuō)輥間距

托(tuō)輥的(dí)承(chéng)載能(néng)力及使用(yòng)壽命(mìng)取(qǔ)決於物料的(dí)特性，單位長(cháng)度(dù)輸送帶及貨(huò)載的質量(liáng) ,托輥間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) a0

回(huí)程托輥(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(kuàng)等因素 ,可由(yóu)其動載和(hé)靜(jìng)載分別計算(suàn)如下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送帶最小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸送帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計(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(nián)第 2 期

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托輥的輥子額定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係(xì)數;

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況係數。

以(yǐ)上各係(xì)數(shù)均可從有關(guān)資(zī)料上查得。

承載(zǎi)托輥間距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計算出(chū)較小值 , 即可滿足(zú)承載段承載能(néng)力的(dí)要求 ,並保證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距

按(àn)靜載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少托輥用量(liáng)。

313          托輥間(jiān)距的合理(lǐ)確(què)定

根(gēn)據以(yǐ)上(shàng)的計(jì)算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值(zhí)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距;同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合考慮其(qí)他因(yīn)素的(dí)影響 , 如物料性質(zhì)，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度，輸送機傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際運行(háng)情(qíng)況(kuàng)等。輸送(sòng)機(jī)較長時(shí) , 可分(fēn)段確(què)定托輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過(guò)對帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理確(què)定(dìng)及(jí)優化布置 , 可大大(dà)減少托(tuō)輥用量 , 其(qí)優越(yuè)性(xìng)是(shì)非常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成(chéng)本約占輸(shū)送機成(chéng)本(běn)的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成本(běn)約降低(dī) 15 % 。因此將會(huì)大幅

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投(tóu)資。

(2)    托輥數量(liáng)減少(shǎo) , 使輸送機運(yùn)行阻力降(jiàng)低(dī) , 功(gōng)

回(huí)程(chéng)托輥間距取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算出的(dí)較(jiào)小值(zhí)即可滿(mǎn)足回空段承(chéng)載能力的要(yào)求 ,並保證(zhèng)托輥的使(shǐ)用(yòng)壽命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送帶下(xià)垂度確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸送帶下垂(chuí)度取決於托輥間距，該處的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)，單(dān)位長度輸(shū)送帶(dài)和貨載的(dí)質量(liáng)等因(yīn)素(sù) ,一般要(yào)求(qiú)比較合適的輸送(sòng)帶下垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

率消耗(hào)減(jiǎn)小 , 節約電能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)用量很(hěn)大 , 且易(yì)出現故(gù)障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少托輥用量 , 使維(wéi)護工作(zuò)量和費(fèi)用降低。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低輸(shū)送(sòng)帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高(gāo)運行可靠性。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距離帶式輸(shū)送機的(dí)托輥間(jiān)距優化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥間(jiān)距 a0

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

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸(shū)機械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定式(shì)帶(dài)式(shì)輸送機設計選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京:冶金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 福(fú)建膠(jiāo)帶輸送機結構(gòu)，原(yuán)理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北京:煤炭工(gōng)業(yè)出(chū)版

式中   F ———該處輸送帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業大學(xué)出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定的(dí)情況下 , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張力(lì)的大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿(mǎn)足(zú)下垂(chuí)度(dù)要求(qiú) , 張力較小的區段采(cǎi)用較小的(dí)托輥(gǔn)間距 , 張力較(jiào)大的區段可(kě)采用較大的托輥間(jiān)距(jù) , 這樣可大

作(zuò)者簡介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢業於原山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學院,現從(cóng)事礦山(shān)機械(xiè)的(dí)科(kē)研及(jí)教學工(gōng)作,已(yǐ)發表論(lùn)文(wén)數(shù)篇(piān)。

收稿日(rì)期 :2001208231