甘南帶式(shì)輸(shū)送機托輥間距的(dí)合理(lǐ)確(què)定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖州礦區(qū)職工(gōng)大(dà)學(xué) , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的現狀(zhuàng)進行分析 ,論證了合理確定托輥間距的必要性 ,探討了托(tuō)輥間(jiān)距合理(lǐ)確定的方(fāng)法及優越性。

關鍵詞(cí) : 帶式輸(shū)送機; 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間(jiān)距; 張力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識碼 : A

1         引言(yán)

在帶式輸送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥用(yòng)於(yú)支(zhī)承輸送(sòng)帶和貨載 , 並使輸送帶的垂度不(bù)超過限(xiàn)定值。托輥(gǔn)的數量(liáng)對於(yú)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)的(dí)正常使(shǐ)用(yòng)，平穩(wěn)運行，維護費(fèi)用，功率(shuài)消(xiāo)耗，整(zhěng)機價格有(yǒu)重要影(yǐng)響。因此 ,如能對托輥間距進行合(hé)理(lǐ)設(shè)計(jì)和布置 ,可減(jiǎn)少托輥用量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整機價格(gé) ,減少(shǎo)投資(zī)，營運及(jí)維護(hù)費用 ,節約(yuē)能源(yuán) ,並帶來可觀的(dí)經(jīng)濟效益。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)現狀及其分析(xī)

國產帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距通常根據經驗數據確定 ,或通(tōng)過(guò)輸送帶(dài)最小張力設(shè)計計(jì)算托(tuō)輥(gǔn)間距。

211          根據(jù)廠家(jiā)提供(gōng)的數據(jù)確定

我(wǒ)國(guó)目前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送(sòng)機規定(dìng)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩(shéng)芯帶式(shì)輸送機 , 承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明(míng) ,由(yóu)於上(shàng)述(shù)數據(jù)是根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所提供(gōng)的(dí)經驗(yàn)數據確定(dìng) ,與實(shí)際(jì)工(gōng)況可能(néng)存在(zài)很大(dà)差別(bié)。

212          根據(jù)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根(gēn)據逐點(diǎn)計算法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別(bié)計算出(chū)輸(shū)送(sòng)機承載段和(hé)空載(zǎi)段(duàn)的最小(xiǎo)張力值(zhí) ,由公式(shì)即可(kě)計算出(chū)承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)和回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距的理(lǐ)論更(gēng)大值。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據計算值 , 並考(kǎo)慮各種實(shí)際因(yīn)素 , 可確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分析(xī)

以上兩種方(fāng)法 , 其(qí)基本原理(lǐ)都(dū)是(shì)按(àn)承載段(duàn)或回(huí)程(chéng)段最小張力(lì)點(diǎn)的(dí)輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)確定托輥間(jiān)距 , 在(zài)整個輸(shū)送機長度(dù)上(shàng) , 分別采用(yòng)統一的托(tuō)輥間距。這樣(yàng)雖可簡化設(shè)計(jì)和(hé)製造工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根據輸送(sòng)帶在輸送(sòng)機長度上張力的變(biàn)化及(jí)托輥(gǔn)的(dí)受力情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確定托輥間(jiān)距(jù)。對於短運距(jù)帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)不大 , 但對於(yú)長運距帶式(shì)輸(shū)送機 , 則會大大增(zēng)加(jiā)托輥數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而使設(shè)備(bèi)造價較高 , 運行(háng)阻力，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，維(wéi)護費用等都會(huì)大(dà)量增(zēng)加(jiā) , 因此很不合理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合理(lǐ)計(jì)算(suàn)

帶(dài)式輸(shū)送機在整個(gè)運輸(shū)長(cháng)度上 , 輸送帶(dài)張力(lì)是連續變(biàn)化的。合理的托輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)在滿(mǎn)足托輥承載(zǎi)能力及壽(shòu)命(mìng)要求，輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)要(yào)求的條(tiáo)件(jiàn)下 , 根據該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的(dí)大小 , 來確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。如在德(dé)國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長的帶(dài)式輸送機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 8 m ,因而大(dà)大(dà)減少了托(tuō)輥用量(liáng)。

在設計(jì)時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)同時滿(mǎn)足 2 個條件: (1) 托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命要求; (2) 保證(zhèng)輸送帶(dài)適當(dāng)的下(xià)垂度。

311 根(gēn)據托輥承載能(néng)力及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

托輥的承(chéng)載能力及使(shǐ)用壽(shòu)命取決(jué)於(yú)物料(liào)的特性(xìng)，單位(wèi)長度輸送帶及貨載的質量(liáng) ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶速(sù)，

承載托輥間距 a0

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸承和(hé)運行工況(kuàng)等因素(sù) ,可由(yóu)其動(dòng)載和靜(jìng)載分別計(jì)算如下:

(1)     承載托輥間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度輸送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨載(zǎi)的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動載計(jì)算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械(xiè)                              2002 年第(dì) 2 期

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥(gǔn)的輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況係(xì)數。

以上各係(xì)數均(jūn)可從有(yǒu)關(guān)資料上(shàng)查得。

承載托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小值 , 即(jí)可滿足(zú)承(chéng)載段承載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證托輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托輥間距

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

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量。

313          托(tuō)輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)

根(gēn)據以上(shàng)的(dí)計算(suàn)結果 , 可選取較(jiào)小值(zhí)確定托輥間距(jù);同(tóng)時(shí) , 還要綜合考慮其他因素的(dí)影響 , 如物(wù)料(liào)性質，輸送帶寬(kuān)度(dù)，輸送機傾(qīng)角，實際(jì)運行情(qíng)況(kuàng)等(děng)。輸送機較(jiào)長時 , 可分段確(què)定托輥間距(jù)。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分析

通過對帶(dài)式輸送(sòng)機托輥間(jiān)距(jù)的合理確(què)定及(jí)優化(huà)布置(zhì) , 可大大減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其優越(yuè)性是(shì)非常(cháng)明顯的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約(yuē)占(zhān)輸送(sòng)機成本的 30 % , 如果托輥數(shù)量減少一(yī)半 , 成本約降低 15 % 。因(yīn)此將會(huì)大(dà)幅

按動載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少 , 使輸(shū)送機運(yùn)行阻力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回程托輥間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出的較(jiào)小值(zhí)即可滿足回空段承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保證托輥的使用(yòng)壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根據輸送帶(dài)下垂(chuí)度確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

輸(shū)送帶下垂度(dù)取(qǔ)決於(yú)托輥間距，該(gāi)處的(dí)輸(shū)送帶張力(lì)，單位長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)和貨載的(dí)質量等因素 ,一(yī)般要求(qiú)比較合適(shì)的輸送帶(dài)下垂度為 1 % ,計算(suàn)如下:

率(shuài)消耗減小(xiǎo) , 節約電能。

(3)    由於帶式輸送機托(tuō)輥用量(liáng)很大 , 且易(yì)出現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 使維護(hù)工(gōng)作(zuò)量和費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延(yán)長輸送帶(dài)使(shǐ)用壽命 , 降(jiàng)低輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提高運行(háng)可靠性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距(jù)離帶式(shì)輸(shū)送機的托輥間距優化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業部北京運輸(shū)機械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式(shì)輸(shū)送機設(shè)計(jì)選用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工(gōng)業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 甘(gān)南膠帶輸送機(jī)結(jié)構，原理(lǐ)與計算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工業出(chū)版

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運(yùn)輸(shū)機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中(zhōng)國礦業大(dà)學出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸送帶下垂度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的情況下(xià) , 托輥間距取決(jué)於該(gāi)處輸送帶張力的(dí)大小(xiǎo)。為滿足下(xià)垂度要(yào)求(qiú) , 張力較(jiào)小的區段采(cǎi)用較小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥間距(jù) , 張(zhāng)力較大(dà)的區(qū)段(duàn)可采用較(jiào)大的托(tuō)輥間距(jù) , 這樣可大

作(zuò)者簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東鄒城縣人,1991 年畢(bì)業(yè)於(yú)原(yuán)山東礦業學(xué)院(yuàn),現從事礦(kuàng)山機械的(dí)科研(yán)及(jí)教(jiào)學工作(zuò),已發表(biǎo)論文(wén)數篇(piān)。

收(shōu)稿日期 :2001208231