阜(fù)陽(yáng)帶(dài)式輸送機(jī)托輥間距(jù)的(dí)合理確(què)定

李福固(gù)

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區(qū)職工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對(duì)帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現狀進行(háng)分析 ,論證了合理確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的必要性 ,探討了托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)合(hé)理(lǐ)確定的(dí)方法(fǎ)及(jí)優(yōu)越性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送機; 輸(shū)送帶(dài); 托輥; 托(tuō)輥間(jiān)距(jù); 張力

中圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機中,托輥用於(yú)支承輸送帶和(hé)貨載(zǎi) , 並使輸(shū)送帶的(dí)垂(chuí)度不超過限(xiàn)定值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數(shù)量對(duì)於帶式輸(shū)送機的正(zhèng)常(cháng)使(shǐ)用，平(píng)穩運行(háng)，維護(hù)費用，功率消耗(hào)，整機價格(gé)有重要影響。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托輥間(jiān)距進(jìn)行合理設計和布(bù)置 ,可(kě)減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) ,降低(dī)整機價格 ,減少(shǎo)投資，營運(yùn)及(jí)維(wéi)護費用 ,節約能源 ,並(bìng)帶來可(kě)觀(guān)的經濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)及其分(fēn)析

國產帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)通常(cháng)根(gēn)據(jù)經驗(yàn)數據確定(dìng) ,或通(tōng)過輸(shū)送帶(dài)最小張(zhāng)力設(shè)計計(jì)算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家(jiā)提供的數據確定(dìng)

我國目前(qián)采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)規(guī)定的(dí)托(tuō)輥間距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩芯(xīn)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 承載(zǎi)托輥間距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間(jiān)距(jù)一般取 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由於上(shàng)述(shù)數(shù)據(jù)是根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)所提(tí)供(gōng)的經驗數據確(què)定 ,與實際工況可(kě)能(néng)存(cún)在很(hěn)大差別(bié)。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張力確定(dìng)托輥間距

根據逐(zhú)點(diǎn)計算(suàn)法,首(shǒu)先(xiān)分別(bié)計(jì)算(suàn)出(chū)輸送機承(chéng)載段(duàn)和空(kōng)載段的(dí)最小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公式(shì)即可(kě)計(jì)算出(chū)承載托(tuō)輥間(jiān)距和回程托輥間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值。

β———輸(shū)送機(jī)運(yùn)輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值 , 並考慮(lǜ)各種實際(jì)因(yīn)素 , 可確(què)定托輥間距。

213          現狀(zhuàng)分析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩種(zhǒng)方法 , 其基本原理都是(shì)按承載(zǎi)段(duàn)或(huò)回程段最(zuì)小張(zhāng)力點的輸(shū)送帶張力(lì)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在(zài)整個輸送機長度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用(yòng)統(tǒng)一(yī)的托輥(gǔn)間(jiān)距。這樣雖可簡(jiǎn)化設計和(hé)製造(zào)工(gōng)藝 , 但沒(méi)有根(gēn)據輸送(sòng)帶在輸送機長度上張力的變化及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受力情(qíng)況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥間距。對(duì)於短(duǎn)運(yùn)距帶式輸送機的(dí)影響(xiǎng)不大 , 但對於長(cháng)運距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則會大大增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數(shù)量 , 從(cóng)而使(shǐ)設備(bèi)造(zào)價(jià)較高(gāo) , 運行阻(zǔ)力(lì)，功率消(xiāo)耗，維護費(fèi)用等都(dū)會大量(liáng)增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不合理。

3     托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理計算

帶(dài)式輸送機在(zài)整(zhěng)個運(yùn)輸(shū)長度上(shàng) , 輸送帶(dài)張力(lì)是連(lián)續(xù)變(biàn)化(huà)的(dí)。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應在滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載能力及(jí)壽命要(yào)求，輸(shū)送帶(dài)下垂度(dù)要求的(dí)條件下 , 根據(jù)該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來確定托輥間(jiān)距。如(rú)在德國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長的帶式(shì)輸送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間距(jù)達 8 m ,因(yīn)而大大減少了托(tuō)輥(gǔn)用量。

在設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距應(yīng)同時滿(mǎn)足 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承(chéng)載能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保證(zhèng)輸送(sòng)帶適當的(dí)下垂度。

311 根據托(tuō)輥承(chéng)載能力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)確定托輥間距(jù)

托輥的承載(zǎi)能力(lì)及使用壽命(mìng)取決於物(wù)料的特(tè)性(xìng)，單位長(cháng)度輸送(sòng)帶及貨(huò)載的質量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，帶速，

承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù) a0

回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸(zhóu)承和運行工(gōng)況等因素(sù) ,可由其動載和靜載分(fēn)別計算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸送帶最小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸(shū)送帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥(gǔn)的輥(gǔn)子額定(dìng)承(chéng)載能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數。

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

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取式(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出(chū)較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可滿足(zú)承載段(duàn)承載能力的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使(shǐ)用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

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

按靜載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托輥間距(jù)的合(hé)理確定

根據以(yǐ)上的計算(suàn)結(jié)果 , 可選(xuǎn)取較(jiào)小(xiǎo)值確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù);同時 , 還要綜(zōng)合(hé)考慮其(qí)他因(yīn)素的(dí)影響 , 如物(wù)料性(xìng)質，輸送(sòng)帶(dài)寬度，輸(shū)送機傾角，實際運行(háng)情況等。輸送(sòng)機較長(cháng)時 , 可(kě)分段(duàn)確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。

314          優越(yuè)性分(fēn)析(xī)

通過對(duì)帶式輸送(sòng)機托輥間距的(dí)合理確定(dìng)及優化布置 , 可大大減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其(qí)優(yōu)越性是非常(cháng)明顯的。

(1)    托輥成(chéng)本約占輸送(sòng)機成本的(dí) 30 % , 如果托輥數量減少一(yī)半(bàn) , 成本約降低 15 % 。因(yīn)此將會大(dà)幅(fú)

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥(gǔn)數量減少(shǎo) , 使輸送(sòng)機(jī)運行阻(zǔ)力(lì)降低 , 功(gōng)

回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距取式(5) ，式(6) 計(jì)算出(chū)的較(jiào)小值即可(kě)滿足(zú)回(huí)空段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力的要(yào)求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶下垂(chuí)度(dù)確定托(tuō)輥(gǔn)間距

輸送(sòng)帶下垂度取(qǔ)決於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，該處(chǔ)的輸(shū)送帶張(zhāng)力，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi)的質量等因素 ,一般(bān)要(yào)求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合適(shì)的(dí)輸送帶(dài)下垂度為 1 % ,計算如下(xià):

率消耗(hào)減小(xiǎo) , 節約電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於帶式輸送機托(tuō)輥用量(liáng)很(hěn)大 , 且易(yì)出現故(gù)障 , 故減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng) , 使維(wéi)護工(gōng)作量和(hé)費用降低(dī)。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送帶使用壽命 , 降(jiàng)低輸(shū)送(sòng)帶跑偏率 ,

提高(gāo)運(yùn)行(háng)可靠性(xìng)。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶式(shì)輸送(sòng)機的托(tuō)輥間距優化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北京運輸機(jī)械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定式(shì)帶(dài)式輸送機(jī)設計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶金工(gōng)業(yè)出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 阜陽膠帶輸送機結(jié)構，原(yuán)理與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭(tàn)工業出(chū)版

式中   F ———該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機械[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦業(yè)大(dà)學(xué)出版(bǎn)社,19891

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

由式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定的情(qíng)況下(xià) , 托輥間(jiān)距(jù)取決於該處輸送帶張力(lì)的大小。為滿(mǎn)足下(xià)垂(chuí)度(dù)要求(qiú) , 張力較(jiào)小的區(qū)段采用較小(xiǎo)的托輥間距(jù) , 張(zhāng)力較大的區段可(kě)采(cǎi)用較大的(dí)托輥間距 , 這樣(yàng)可(kě)大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢業於原(yuán)山東(dōng)礦(kuàng)業學院(yuàn),現從事(shì)礦山(shān)機(jī)械的(dí)科(kē)研及(jí)教學(xué)工(gōng)作,已(yǐ)發表論(lùn)文(wén)數篇(piān)。

收稿日(rì)期(qī) :2001208231