福州(zhōu)帶式(shì)輸送機托輥間距的合理(lǐ)確定

李(lǐ)福固

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區職工大學 , 山(shān)東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)進(jìn)行分析 ,論證(zhèng)了合(hé)理確定托(tuō)輥間距(jù)的必(bì)要(yào)性 ,探討了托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)合理確定(dìng)的方法(fǎ)及(jí)優越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞 : 帶式輸(shū)送機; 輸送帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥(gǔn)間距; 張力

中圖號 :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機中(zhōng),托輥(gǔn)用(yòng)於(yú)支承輸(shū)送帶和(hé)貨(huò)載 , 並使輸送帶的垂度不超過限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托輥(gǔn)的(dí)數量(liáng)對(duì)於帶式(shì)輸送機的(dí)正常(cháng)使(shǐ)用，平(píng)穩運行(háng)，維護(hù)費(fèi)用(yòng)，功率消耗，整機價(jià)格有重(zhòng)要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如能(néng)對托輥間距(jù)進(jìn)行(háng)合(hé)理(lǐ)設計和布(bù)置 ,可(kě)減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) ,降低(dī)整機(jī)價格 ,減少(shǎo)投(tóu)資(zī)，營運及(jí)維護(hù)費用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶來可觀(guān)的經濟(jì)效益(yì)。

2         托輥間距的現(xiàn)狀及(jí)其分析

國產帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥間距(jù)通(tōng)常根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定(dìng) ,或通(tōng)過輸送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)設(shè)計計算托輥(gǔn)間距(jù)。

211          根據廠家(jiā)提(tí)供的數(shù)據(jù)確(què)定

我國(guó)目前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送(sòng)機規定的托輥(gǔn)間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運輸物料的(dí)鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式輸送機(jī) , 承載托(tuō)輥間(jiān)距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般取 310 m。

實踐證明(míng) ,由於上(shàng)述(shù)數據(jù)是根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所提(tí)供的(dí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確定 ,與實(shí)際工(gōng)況(kuàng)可能(néng)存(cún)在很大差別(bié)。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張力(lì)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根(gēn)據逐點計算(suàn)法,首先(xiān)分(fēn)別(bié)計算出輸送(sòng)機承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和(hé)空載(zǎi)段的最小張力值(zhí) ,由公式即可(kě)計算(suàn)出承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)和回程托輥(gǔn)間距(jù)的理論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸(shū)送機運輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計算值(zhí) , 並考慮(lǜ)各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因素(sù) , 可(kě)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以上兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其基本(běn)原理(lǐ)都是(shì)按(àn)承載段(duàn)或(huò)回(huí)程(chéng)段最小張力點的輸送帶張力確(què)定托(tuō)輥間距 , 在(zài)整個輸(shū)送機長(cháng)度(dù)上 , 分別采用(yòng)統(tǒng)一(yī)的托(tuō)輥(gǔn)間距。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化(huà)設(shè)計和製造工藝(yì) , 但沒(méi)有根據輸送(sòng)帶在(zài)輸送機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力的變化及托輥(gǔn)的(dí)受力情況 , 合理確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。對(duì)於(yú)短(duǎn)運距(jù)帶式(shì)輸(shū)送機的(dí)影響不大 , 但對於長(cháng)運(yùn)距帶式輸送(sòng)機 , 則(zé)會大大(dà)增加托輥數(shù)量 , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設(shè)備造價較(jiào)高(gāo) , 運(yùn)行(háng)阻力(lì)，功率消耗，維(wéi)護費用(yòng)等(děng)都(dū)會大量(liáng)增加 , 因此很不合(hé)理。

3     托輥間距的(dí)合理計算

帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機在整(zhěng)個運輸長度(dù)上(shàng) , 輸送(sòng)帶張力是連(lián)續變化的(dí)。合理的托(tuō)輥間距應在滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及壽命(mìng)要(yào)求(qiú)，輸送(sòng)帶下垂(chuí)度要求(qiú)的條件下 , 根據(jù)該處輸送帶張力(lì)的大小(xiǎo) , 來確定(dìng)托(tuō)輥間距。如(rú)在德(dé)國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長的帶式輸送(sòng)機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區(qū)段 ,承載托輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而大(dà)大減少(shǎo)了托(tuō)輥用量(liáng)。

在(zài)設(shè)計時 ,托(tuō)輥間(jiān)距應同時滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托輥承載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸送帶適當(dāng)的下(xià)垂度(dù)。

311 根(gēn)據(jù)托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)

托輥的承(chéng)載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命取決(jué)於物(wù)料(liào)的特性，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸送帶及貨(huò)載的質(zhì)量(liáng) ,托輥間距(jù)，帶速，

承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù) a0

回(huí)程托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承(chéng)和(hé)運行工況(kuàng)等因(yīn)素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動載和靜(jìng)載分(fēn)別(bié)計(jì)算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶(dài)最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動載計算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦(kuàng)    機(jī)    械(xiè)                              2002 年第 2 期

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥(gǔn)的輥(gǔn)子額定承(chéng)載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係數;

f s ———運(yùn)行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工況係數(shù)。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係(xì)數均可(kě)從有關(guān)資料上(shàng)查得。

承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出較(jiào)小值 , 即可滿足(zú)承載(zǎi)段承載(zǎi)能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的使用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)

按(àn)靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理確(què)定

根據(jù)以(yǐ)上的計算(suàn)結果 , 可(kě)選取較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)確定托輥(gǔn)間距;同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合(hé)考慮其他因(yīn)素(sù)的(dí)影(yǐng)響 , 如(rú)物(wù)料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸送(sòng)帶(dài)寬度，輸送機傾(qīng)角，實際運行情(qíng)況(kuàng)等(děng)。輸(shū)送機(jī)較長(cháng)時 , 可分段(duàn)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。

314          優越性分(fēn)析

通過對帶式(shì)輸送(sòng)機托輥間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)確(què)定及優化布置 , 可大(dà)大減少托(tuō)輥用量 , 其優越(yuè)性是非常明顯的。

(1)    托輥(gǔn)成本(běn)約占輸送(sòng)機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥(gǔn)數量減少(shǎo)一半 , 成本約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將(jiāng)會大幅

按動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托輥(gǔn)數量減少 , 使輸送機(jī)運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)降低(dī) , 功(gōng)

回(huí)程托輥間距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的(dí)較小(xiǎo)值即可(kě)滿(mǎn)足(zú)回空(kōng)段承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並保證(zhèng)托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度確定(dìng)托輥間(jiān)距

輸送帶下(xià)垂度取(qǔ)決(jué)於托輥間(jiān)距，該處(chǔ)的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)和貨載(zǎi)的質(zhì)量等因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要求(qiú)比(bǐ)較合適(shì)的輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度為 1 % ,計算(suàn)如(rú)下:

率消耗(hào)減(jiǎn)小 , 節約電能。

(3)    由(yóu)於帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且易(yì)出(chū)現故障(zhàng) , 故減少托輥用(yòng)量 , 使維護(hù)工作(zuò)量和(hé)費(fèi)用降低。

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

提(tí)高(gāo)運行可(kě)靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離帶式輸送機的托輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

(2)        回程托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業部北(běi)京(jīng)運輸機(jī)械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式帶(dài)式輸送機設(shè)計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工(gōng)業出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 福州膠(jiāo)帶輸(shū)送機(jī)結構，原理(lǐ)與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北京:煤炭(tàn)工業出(chū)版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦(kuàng)業大學出版社(shè),19891

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

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的(dí)情(qíng)況(kuàng)下 , 托輥間距(jù)取決(jué)於(yú)該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大小。為滿(mǎn)足(zú)下垂(chuí)度要求 , 張力較小的區段(duàn)采用較(jiào)小的托輥(gǔn)間距(jù) , 張(zhāng)力較大的區段可采用較大的托輥間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作(zuò)者(zhě)簡介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣人,1991 年畢(bì)業於原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業學(xué)院(yuàn),現從(cóng)事(shì)礦(kuàng)山(shān)機械的科研(yán)及教學工作(zuò),已發表(biǎo)論(lùn)文(wén)數篇(piān)。

收(shōu)稿日(rì)期(qī) :2001208231