佛(fó)山(shān)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理(lǐ)確(què)定(dìng)

李(lǐ)福固

(兖州礦區(qū)職(zhí)工(gōng)大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過對(duì)帶(dài)式輸送機托輥(gǔn)間距(jù)的現狀進(jìn)行分析(xī) ,論證了合理確定托輥間距(jù)的(dí)必要性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了(liǎo)托輥間距合理確定(dìng)的(dí)方(fāng)法及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式(shì)輸送機; 輸送(sòng)帶(dài); 托(tuō)輥; 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距; 張(zhāng)力

中(zhōng)圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶(dài)式(shì)輸送機(jī)中(zhōng),托(tuō)輥用於支承輸(shū)送帶和(hé)貨(huò)載 , 並使輸(shū)送帶(dài)的垂度(dù)不(bù)超過限定值。托輥(gǔn)的(dí)數量(liáng)對(duì)於帶式輸(shū)送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使用，平穩(wěn)運行(háng)，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)，功率消耗(hào)，整機(jī)價(jià)格有重(zhòng)要影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能對(duì)托輥間距(jù)進行合理(lǐ)設計和(hé)布置(zhì) ,可減少托輥用量 ,降(jiàng)低(dī)整機價(jià)格 ,減少投(tóu)資(zī)，營運及維(wéi)護費用(yòng) ,節約能源 ,並帶來可(kě)觀(guān)的(dí)經濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現狀(zhuàng)及(jí)其分析

國產帶式輸(shū)送機托輥間(jiān)距通(tōng)常根據經驗數據確(què)定(dìng) ,或(huò)通過輸送帶最小張力設(shè)計(jì)計算(suàn)托(tuō)輥間距。

211          根據廠家提(tí)供(gōng)的(dí)數(shù)據(jù)確定

我國(guó)目(mù)前采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)規(guī)定(dìng)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料的鬆散(sàn)密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式輸(shū)送機(jī) , 承載托輥間(jiān)距一般取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥(gǔn)間距一般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由於上述數(shù)據是(shì)根據廠(chǎng)家所提(tí)供(gōng)的(dí)經驗數(shù)據確定 ,與實(shí)際工(gōng)況可能(néng)存(cún)在很(hěn)大(dà)差(chà)別。

212          根據(jù)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

根據(jù)逐點計(jì)算法,首(shǒu)先分(fēn)別(bié)計算出(chū)輸送機承載(zǎi)段(duàn)和空載(zǎi)段的最小(xiǎo)張力(lì)值 ,由公式(shì)即可計(jì)算出承載托輥間(jiān)距和回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)的理論更大(dà)值(zhí)。

β———輸送(sòng)機運輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計算值(zhí) , 並(bìng)考慮各種實(shí)際因素(sù) , 可確定托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現狀(zhuàng)分析(xī)

以(yǐ)上兩種方(fāng)法 , 其基本原(yuán)理都是按(àn)承載段或回(huí)程段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點的輸(shū)送帶張(zhāng)力確定托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在(zài)整個輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分(fēn)別采(cǎi)用統(tǒng)一的(dí)托(tuō)輥間距。這樣雖可簡化設(shè)計和製造工藝 , 但沒有(yǒu)根據輸送帶在(zài)輸送機長度上張力的變化及托輥的受力情(qíng)況(kuàng) , 合理確定托輥間距(jù)。對(duì)於短(duǎn)運距(jù)帶式(shì)輸送機(jī)的影(yǐng)響(xiǎng)不大 , 但對(duì)於長(cháng)運距帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī) , 則(zé)會大(dà)大增加托輥(gǔn)數(shù)量 , 從而(ér)使設(shè)備(bèi)造價(jià)較高(gāo) , 運行阻力(lì)，功率(shuài)消耗(hào)，維護費用(yòng)等都會大量增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不(bù)合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理計算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送機(jī)在整(zhěng)個(gè)運(yùn)輸(shū)長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸送(sòng)帶張力是連(lián)續變化(huà)的。合(hé)理的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)在滿(mǎn)足托輥承(chéng)載能力及(jí)壽命要(yào)求，輸送帶下垂度要求(qiú)的(dí)條件下 , 根據(jù)該處輸送帶(dài)張力的大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。如在德(dé)國有一條 10 km 長的(dí)帶(dài)式輸(shū)送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段 ,承載托輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距達 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

在(zài)設(shè)計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應同時滿足(zú) 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承載能力(lì)及使用壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保證輸送(sòng)帶適當(dāng)的下垂(chuí)度(dù)。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力及(jí)使用壽命(mìng)確(què)定托輥(gǔn)間距

托(tuō)輥的(dí)承載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取(qǔ)決於物料的(dí)特性，單(dān)位長度(dù)輸送帶(dài)及(jí)貨(huò)載的質(zhì)量(liáng) ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

回程托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運行工(gōng)況等因素(sù) ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載和(hé)靜(jìng)載分別(bié)計(jì)算如下(xià):

(1)     承載托輥(gǔn)間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸送帶最(zuì)小張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥(gǔn)的輥(gǔn)子額(é)定(dìng)承(chéng)載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷係(xì)數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以(yǐ)上各(gè)係數(shù)均(jūn)可(kě)從(cóng)有關(guān)資(zī)料上查(chá)得(dé)。

承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計算(suàn)出(chū)較小(xiǎo)值(zhí) , 即可(kě)滿足(zú)承載段承(chéng)載(zǎi)能力的要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使用壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距

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

d    n

量減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托(tuō)輥間距的(dí)合理確(què)定(dìng)

根據以(yǐ)上的(dí)計(jì)算結果(guǒ) , 可(kě)選取較小值確定托輥間距(jù);同時 , 還(huán)要綜(zōng)合(hé)考慮其他因素的(dí)影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料性(xìng)質，輸送帶寬(kuān)度，輸(shū)送(sòng)機(jī)傾角(jiǎo)，實際運(yùn)行情況等(děng)。輸送(sòng)機較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分段確(què)定托輥間距(jù)。

314          優(yōu)越性分析(xī)

通(tōng)過對帶式輸送機(jī)托輥間距的合(hé)理確(què)定(dìng)及(jí)優(yōu)化布置 , 可大大減少托(tuō)輥用量(liáng) , 其優越(yuè)性(xìng)是非常明顯的。

(1)    托輥成(chéng)本約占(zhān)輸送機成(chéng)本(běn)的 30 % , 如果托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成本(běn)約降低 15 % 。因此(cǐ)將會大(dà)幅

按動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少 , 使輸送機運行阻力降低 , 功(gōng)

回(huí)程(chéng)托輥間距取式(5) ，式(6) 計算出的較(jiào)小值(zhí)即可(kě)滿(mǎn)足(zú)回空段(duàn)承載(zǎi)能力的要(yào)求 ,並(bìng)保證托輥的使用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度確(què)定托輥間(jiān)距(jù)

輸送帶下垂(chuí)度取(qǔ)決於托(tuō)輥間距(jù)，該處(chǔ)的輸送(sòng)帶張力(lì)，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶和貨載(zǎi)的質量(liáng)等因素(sù) ,一般(bān)要求比較合(hé)適的輸送帶下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如(rú)下:

率消耗(hào)減小 , 節(jié)約(yuē)電能。

(3)    由於(yú)帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且易出現故(gù)障(zhàng) , 故減少托輥用量 , 使(shǐ)維護工作量和費(fèi)用降(jiàng)低。

(4)    延長輸送(sòng)帶(dài)使用壽命(mìng) , 降低(dī)輸送帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提高運(yùn)行(háng)可靠性(xìng)。

參考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距離(lí)帶式輸送(sòng)機(jī)的托輥間(jiān)距優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北(běi)京運輸機械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸送(sòng)機設計選用(yòng)手冊[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工(gōng)業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 佛山(shān)膠帶(dài)輸送(sòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，原(yuán)理與計算[ M]1 北京(jīng):煤炭工業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山(shān)運輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州:中國礦業(yè)大(dà)學出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸送帶下(xià)垂度 , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的情(qíng)況下(xià) , 托輥間距取(qǔ)決於該(gāi)處輸送帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大(dà)小。為(wéi)滿(mǎn)足下(xià)垂度要求 , 張力較(jiào)小的區段采用較小(xiǎo)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張(zhāng)力較大(dà)的區(qū)段可(kě)采用較(jiào)大(dà)的托輥(gǔn)間距(jù) , 這樣可(kě)大

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業於原山(shān)東礦業學(xué)院(yuàn),現(xiàn)從(cóng)事(shì)礦(kuàng)山(shān)機械的科(kē)研及教(jiào)學(xué)工(gōng)作,已發表(biǎo)論文數篇。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231