甘(gān)肅(sù)帶(dài)式輸送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理確(què)定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固

(兖(yǎn)州礦區(qū)職工大學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)間距的現狀進行(háng)分析 ,論(lùn)證(zhèng)了(liǎo)合理確(què)定托(tuō)輥間距(jù)的(dí)必要性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥間距(jù)合理確定(dìng)的方(fāng)法及優越性。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機; 輸送帶(dài); 托(tuō)輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼 : A

1         引言

在帶式輸送機中,托(tuō)輥用(yòng)於(yú)支承輸送帶和貨載 , 並使(shǐ)輸(shū)送帶(dài)的(dí)垂度不超(chāo)過限定(dìng)值。托輥的數(shù)量對於帶式輸送機(jī)的(dí)正常(cháng)使用(yòng)，平穩運(yùn)行，維護(hù)費用，功(gōng)率(shuài)消耗，整機(jī)價格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影(yǐng)響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能(néng)對(duì)托輥間(jiān)距進行(háng)合理設(shè)計(jì)和布置 ,可(kě)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整機價格(gé) ,減少(shǎo)投(tóu)資(zī)，營運及(jí)維(wéi)護費(fèi)用 ,節(jié)約(yuē)能源 ,並帶來(lái)可觀的經濟效益。

2         托輥(gǔn)間距(jù)的現狀及(jí)其分析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距通(tōng)常根據經驗數據(jù)確定 ,或(huò)通(tōng)過輸送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力設計(jì)計(jì)算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠家提(tí)供的(dí)數據確定

我國目(mù)前(qián)采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶式輸送機(jī)規定的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料的鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯帶式輸(shū)送機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距一(yī)般(bān)取 310 m。

實踐證明 ,由於(yú)上述(shù)數據是根據廠家(jiā)所(suǒ)提供(gōng)的經(jīng)驗數據(jù)確定 ,與實際工況可能(néng)存(cún)在(zài)很大差別(bié)。

212          根(gēn)據最(zuì)小張力確定托輥間(jiān)距

根(gēn)據逐(zhú)點計(jì)算法(fǎ),首先分(fēn)別計(jì)算(suàn)出輸送機承(chéng)載段和空載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由(yóu)公(gōng)式即可計算(suàn)出承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距和回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)的理論(lùn)更大值(zhí)。

β———輸送機運輸(shū)傾角 , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並(bìng)考慮各種實際因素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析

以(yǐ)上兩種方(fāng)法 , 其基本原理(lǐ)都(dū)是(shì)按承(chéng)載段或(huò)回(huí)程段最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點的輸送帶(dài)張力確(què)定托(tuō)輥間距(jù) , 在整(zhěng)個輸(shū)送(sòng)機長度(dù)上 , 分別(bié)采用(yòng)統一(yī)的托(tuō)輥間(jiān)距。這(zhè)樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設(shè)計(jì)和(hé)製(zhì)造工藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根據(jù)輸(shū)送帶在輸送機長度(dù)上張(zhāng)力(lì)的變化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受力(lì)情況 , 合理(lǐ)確定托輥(gǔn)間距(jù)。對於短運距(jù)帶式輸(shū)送機(jī)的影(yǐng)響不(bù)大(dà) , 但(dàn)對(duì)於長運距帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 則會大大增加托(tuō)輥數量(liáng) , 從(cóng)而使(shǐ)設(shè)備造價較高(gāo) , 運行阻(zǔ)力，功率(shuài)消耗(hào)，維(wéi)護費(fèi)用等都會(huì)大量增加(jiā) , 因此很不(bù)合理。

3     托(tuō)輥間距(jù)的合理計算

帶式輸送(sòng)機在整個運輸長度(dù)上 , 輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)是(shì)連續變(biàn)化的(dí)。合(hé)理的托輥間(jiān)距應(yīng)在滿(mǎn)足(zú)托輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及(jí)壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)，輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度要求(qiú)的(dí)條(tiáo)件下(xià) , 根(gēn)據(jù)該處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大(dà)小 , 來確定托輥間距。如在德(dé)國有一條 10 km 長的(dí)帶式輸送機(jī) ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間距達 8 m ,因而大(dà)大減少了(liǎo)托輥用量。

在設(shè)計(jì)時(shí) ,托(tuō)輥間(jiān)距應同時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適當(dāng)的(dí)下(xià)垂(chuí)度(dù)。

311 根據(jù)托(tuō)輥承載能力及(jí)使用(yòng)壽命確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

托(tuō)輥的承載(zǎi)能力及(jí)使用壽(shòu)命取決(jué)於物料(liào)的特性(xìng)，單位長度(dù)輸送帶及貨載(zǎi)的質量(liáng) ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶(dài)速(sù)，

承載(zǎi)托(tuō)輥間距 a0

回(huí)程托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承和運行工況(kuàng)等(děng)因素(sù) ,可由其動載(zǎi)和靜(jìng)載分(fēn)別(bié)計(jì)算如下:

(1)     承載托輥間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶(dài)的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動載計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥子(zǐ)額定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係數;

f s ———運(yùn)行係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係數(shù)。

以上(shàng)各係(xì)數均可從(cóng)有關(guān)資(zī)料(liào)上查得(dé)。

承載托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出(chū)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿(mǎn)足(zú)承(chéng)載段(duàn)承載能(néng)力的(dí)要(yào)求 ,並保證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間距

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量。

313          托(tuō)輥間距(jù)的(dí)合(hé)理確定

根據以(yǐ)上的計(jì)算結(jié)果(guǒ) , 可選取較小值確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù);同時 , 還(huán)要綜合考(kǎo)慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素(sù)的(dí)影響 , 如物料性(xìng)質，輸(shū)送帶(dài)寬(kuān)度，輸送機傾角，實際運行(háng)情況(kuàng)等(děng)。輸送(sòng)機(jī)較長時 , 可(kě)分段確定托輥間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越性分析

通過對(duì)帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理確(què)定及優化布(bù)置 , 可大大減少托輥用(yòng)量(liáng) , 其優越性是(shì)非常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約占輸(shū)送機(jī)成(chéng)本的 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數量減(jiǎn)少一(yī)半(bàn) , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因此將會大(dà)幅

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資(zī)。

(2)    托輥數量減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送機運行(háng)阻力(lì)降低 , 功

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)取式(5) ，式(6) 計(jì)算出的較小值即(jí)可(kě)滿足(zú)回(huí)空(kōng)段承載能(néng)力的(dí)要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托輥的(dí)使用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶下(xià)垂度確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距

輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度取決於托輥(gǔn)間距(jù)，該處(chǔ)的輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)，單位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨(huò)載的質(zhì)量等(děng)因素(sù) ,一般要求比(bǐ)較合(hé)適的(dí)輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如下:

率消(xiāo)耗(hào)減小 , 節(jié)約電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送機托輥用(yòng)量很大 , 且(qiě)易出(chū)現故(gù)障 , 故減(jiǎn)少托輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維護工(gōng)作量和(hé)費用降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送(sòng)帶使用(yòng)壽命(mìng) , 降低(dī)輸(shū)送(sòng)帶跑偏(piān)率 ,

提(tí)高(gāo)運行可(kě)靠(kào)性。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶式輸送(sòng)機(jī)的托輥間距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業(yè)部(bù)北京運輸機械研究所 1DTⅡ型固定(dìng)式(shì)帶式(shì)輸送機設計選用手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工(gōng)業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 甘肅膠帶(dài)輸送(sòng)機結(jié)構，原理(lǐ)與計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭(tàn)工業出版

式(shì)中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦業大(dà)學(xué)出(chū)版社,19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下垂度(dù) , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情況下(xià) , 托輥(gǔn)間距取決於該(gāi)處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿(mǎn)足下垂度要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小的(dí)區(qū)段采(cǎi)用(yòng)較(jiào)小的(dí)托輥間距(jù) , 張力較(jiào)大(dà)的(dí)區(qū)段可采(cǎi)用較(jiào)大的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 這樣(yàng)可(kě)大(dà)

作(zuò)者(zhě)簡介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢業(yè)於原山(shān)東礦(kuàng)業學院,現從(cóng)事礦山機械的(dí)科(kē)研及教學工作(zuò),已發(fā)表論文數(shù)篇。

收(shōu)稿日(rì)期 :2001208231