阜新(xīn)帶式輸(shū)送(sòng)機托輥間距(jù)的(dí)合理確定

李(lǐ)福(fú)固

(兖州礦(kuàng)區職(zhí)工大(dà)學 , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對(duì)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間距的(dí)現狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分(fēn)析 ,論(lùn)證了合理確定托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探(tàn)討了(liǎo)托(tuō)輥間距合理確定的(dí)方法及優越性。

關鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸送機; 輸送(sòng)帶(dài); 托(tuō)輥; 托輥(gǔn)間距; 張力

中圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼 : A

1         引言(yán)

在帶式(shì)輸送機(jī)中,托(tuō)輥用(yòng)於支承輸送帶和貨載 , 並使輸送帶(dài)的(dí)垂度(dù)不(bù)超(chāo)過(guò)限定(dìng)值(zhí)。托輥的數(shù)量對於帶式輸送(sòng)機(jī)的(dí)正常使用(yòng)，平(píng)穩運行，維護費用，功率消(xiāo)耗，整(zhěng)機價(jià)格(gé)有重(zhòng)要影響。因此 ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥間(jiān)距進(jìn)行合理設計和(hé)布置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少托輥用量 ,降(jiàng)低整機價格(gé) ,減少投資，營(yíng)運(yùn)及維護(hù)費用(yòng) ,節約能源 ,並帶(dài)來可(kě)觀的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀及(jí)其(qí)分析

國產帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)通常根據經(jīng)驗(yàn)數據確定 ,或通過(guò)輸(shū)送帶(dài)最小張(zhāng)力(lì)設計(jì)計算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。

211          根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家提供的數(shù)據(jù)確定

我國(guó)目前(qián)采(cǎi)用的DT Ⅱ型帶式輸送機規(guī)定的托輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運輸物料的(dí)鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩(shéng)芯(xīn)帶式(shì)輸送機 , 承載托輥(gǔn)間距一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間距(jù)一般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由(yóu)於上(shàng)述數據是(shì)根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)所提供(gōng)的經驗(yàn)數據確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工況可能存(cún)在(zài)很大差(chà)別。

212          根據最小張力確定托輥(gǔn)間(jiān)距

根據逐(zhú)點(diǎn)計算法,首先(xiān)分別(bié)計算出(chū)輸(shū)送(sòng)機承(chéng)載段和空載(zǎi)段的最小張力值 ,由(yóu)公(gōng)式即可計(jì)算出承載托輥間距和回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距的理(lǐ)論更大值。

β———輸送機運(yùn)輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並(bìng)考慮各種(zhǒng)實際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀分析

以上兩種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本原理(lǐ)都是按承(chéng)載段(duàn)或回(huí)程(chéng)段(duàn)最小張力點(diǎn)的輸送(sòng)帶張力確(què)定托輥(gǔn)間距(jù) , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸送(sòng)機長度上(shàng) , 分(fēn)別采用(yòng)統(tǒng)一(yī)的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)。這樣雖可(kě)簡(jiǎn)化設(shè)計和製造(zào)工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根據(jù)輸送(sòng)帶在輸(shū)送機(jī)長度上(shàng)張力的變化及托輥(gǔn)的受力(lì)情況 , 合理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。對於短運(yùn)距帶式輸送機的影響不大 , 但(dàn)對於長運(yùn)距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則會(huì)大大增加托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng) , 從(cóng)而(ér)使設備造價較高 , 運行阻力，功率(shuài)消(xiāo)耗，維護費(fèi)用等(děng)都會(huì)大量增加 , 因此很(hěn)不(bù)合(hé)理。

3     托輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)計(jì)算

帶(dài)式(shì)輸(shū)送機在(zài)整個(gè)運(yùn)輸長度上(shàng) , 輸送帶(dài)張力是(shì)連續變化的。合理(lǐ)的托(tuō)輥間(jiān)距應在滿足托輥(gǔn)承載能力及(jí)壽命(mìng)要求，輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)要(yào)求的(dí)條(tiáo)件下 , 根據該處輸送帶(dài)張力(lì)的大小 , 來確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。如(rú)在德(dé)國(guó)有一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸(shū)送機(jī) ,在全(quán)長 3/ 4 的(dí)區段 ,承載托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大大(dà)減少(shǎo)了托輥用量。

在設計時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應同(tóng)時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命要求; (2) 保證輸送帶適當的(dí)下垂度。

311 根據托輥承載能力及(jí)使用(yòng)壽命確定(dìng)托輥間距

托輥的承載能力及使用壽(shòu)命取決於物料的(dí)特(tè)性，單位長(cháng)度輸送(sòng)帶及(jí)貨(huò)載的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶速，

承(chéng)載托輥間距 a0

回(huí)程托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承(chéng)和運(yùn)行工況等(děng)因素(sù) ,可(kě)由其動載(zǎi)和(hé)靜載(zǎi)分別(bié)計算(suàn)如下:

(1)     承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶(dài)最小張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸(shū)送帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

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

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

e ———輥子(zǐ)載荷係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數(shù)。

以上各(gè)係數均(jūn)可從(cóng)有(yǒu)關(guān)資(zī)料(liào)上查(chá)得(dé)。

承載托輥間(jiān)距取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出較小值 , 即(jí)可滿(mǎn)足(zú)承載(zǎi)段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力的要求 ,並保(bǎo)證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定

根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果 , 可選(xuǎn)取較小值確定(dìng)托輥間距(jù);同(tóng)時(shí) , 還要(yào)綜合考慮其(qí)他(tā)因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響 , 如物(wù)料性(xìng)質，輸(shū)送帶(dài)寬度(dù)，輸送(sòng)機傾角，實際運(yùn)行情況等(děng)。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長(cháng)時 , 可分段確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)。

314          優越性分析

通(tōng)過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送(sòng)機托輥間距的(dí)合理確定(dìng)及優化(huà)布(bù)置 , 可大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其優越(yuè)性(xìng)是非常明顯的(dí)。

(1)    托輥成(chéng)本約占輸(shū)送(sòng)機成(chéng)本(běn)的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減少一半 , 成(chéng)本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因(yīn)此將會大幅

按動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送機運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力(lì)降低(dī) , 功

回程托(tuō)輥間距取式(5) ，式(6) 計(jì)算出(chū)的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值即可(kě)滿(mǎn)足(zú)回空段承載能(néng)力的(dí)要(yào)求 ,並保證(zhèng)托輥的使用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶下(xià)垂(chuí)度確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)

輸(shū)送帶下垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托輥間距，該(gāi)處的(dí)輸(shū)送(sòng)帶張力，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶和貨(huò)載的(dí)質(zhì)量等因(yīn)素(sù) ,一般要(yào)求(qiú)比較合適的(dí)輸送(sòng)帶(dài)下垂度為 1 % ,計算如下:

率消(xiāo)耗減(jiǎn)小 , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於帶式輸(shū)送機托輥用量很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易出(chū)現故障 , 故減少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 使維護(hù)工作量和(hé)費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng) , 降(jiàng)低輸(shū)送(sòng)帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行(háng)可靠性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離帶式輸送機的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸(shū)機械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式帶式(shì)輸送(sòng)機設計(jì)選用手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶金工(gōng)業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 阜新(xīn)膠(jiāo)帶輸送機結構，原理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北京:煤炭(tàn)工業出版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處輸送帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國(guó)礦業(yè)大學(xué)出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下垂度(dù) , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的(dí)情(qíng)況下 , 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於(yú)該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張力的大小。為滿足(zú)下垂(chuí)度要求 , 張力較小的區段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小的托輥間距(jù) , 張(zhāng)力較(jiào)大的區段可采(cǎi)用(yòng)較大的(dí)托輥間距 , 這(zhè)樣可大

作(zuò)者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣人,1991 年畢業於原(yuán)山東礦業(yè)學(xué)院(yuàn),現從(cóng)事(shì)礦(kuàng)山機(jī)械(xiè)的科研及(jí)教學工作(zuò),已(yǐ)發表(biǎo)論文(wén)數(shù)篇。

收稿日(rì)期 :2001208231