帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定

李福(fú)固

(兖州礦區職(zhí)工(gōng)大(dà)學 , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過對帶(dài)式(shì)輸送機托輥間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀進行(háng)分析 ,論(lùn)證了合(hé)理確定托(tuō)輥間距(jù)的必(bì)要性(xìng) ,探討(tǎo)了托輥(gǔn)間(jiān)距合(hé)理確定(dìng)的方法(fǎ)及(jí)優越性(xìng)。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式輸送(sòng)機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥; 托輥間距(jù); 張力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在(zài)帶(dài)式輸送(sòng)機中,托輥用(yòng)於支(zhī)承(chéng)輸送帶(dài)和(hé)貨載 , 並使(shǐ)輸(shū)送帶(dài)的(dí)垂(chuí)度(dù)不(bù)超(chāo)過限(xiàn)定值。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量對(duì)於(yú)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的正(zhèng)常使用，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行，維護費(fèi)用(yòng)，功率消耗，整機(jī)價格有(yǒu)重要(yào)影響。因此(cǐ) ,如能對托(tuō)輥間(jiān)距進行合理(lǐ)設計和(hé)布置 ,可(kě)減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整機價格 ,減少投(tóu)資，營(yíng)運及維(wéi)護費(fèi)用(yòng) ,節約能源 ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可觀的(dí)經濟(jì)效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀及其分析

國(guó)產帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間距(jù)通常(cháng)根(gēn)據經驗(yàn)數據(jù)確(què)定 ,或通(tōng)過輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)設計(jì)計(jì)算托輥間距(jù)。

211          根據(jù)廠家(jiā)提(tí)供的數據(jù)確(què)定

我國目(mù)前采(cǎi)用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機(jī)規定的托輥(gǔn)間(jiān)距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物料的(dí)鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料的鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯(xīn)帶式(shì)輸送機(jī) , 承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於上述(shù)數據是根據(jù)廠(chǎng)家所提供的經(jīng)驗數據確(què)定 ,與(yǔ)實(shí)際工況(kuàng)可能存在(zài)很大差別(bié)。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張(zhāng)力確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距

根(gēn)據逐點計(jì)算法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分別計算出(chū)輸送機承載(zǎi)段(duàn)和空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的(dí)最(zuì)小張力值(zhí) ,由公式即(jí)可(kě)計算(suàn)出(chū)承(chéng)載托輥(gǔn)間距和(hé)回程托輥間距的(dí)理論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送(sòng)機運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實(shí)際因素(sù) , 可確定(dìng)托(tuō)輥間距。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以上兩種(zhǒng)方法 , 其基本原理(lǐ)都(dū)是(shì)按承載段或回程(chéng)段最小張力(lì)點(diǎn)的輸送(sòng)帶張力確(què)定托輥間距(jù) , 在(zài)整個輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上 , 分(fēn)別采用(yòng)統一(yī)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。這樣(yàng)雖(suī)可簡化設計和(hé)製(zhì)造工藝 , 但沒有根據輸(shū)送帶(dài)在輸(shū)送機長度(dù)上張(zhāng)力(lì)的(dí)變化(huà)及托輥(gǔn)的(dí)受(shòu)力(lì)情況(kuàng) , 合(hé)理確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。對(duì)於(yú)短運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)的(dí)影響(xiǎng)不大(dà) , 但(dàn)對於長運(yùn)距帶(dài)式輸送(sòng)機(jī) , 則(zé)會大大增加托輥數量(liáng) , 從而(ér)使設備造價較高 , 運行(háng)阻力，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，維護費(fèi)用等都會(huì)大量增加 , 因此很不(bù)合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合理計(jì)算

帶式輸(shū)送機(jī)在(zài)整(zhěng)個運輸(shū)長度(dù)上 , 輸送帶(dài)張力是(shì)連續變(biàn)化(huà)的。合(hé)理的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應在滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥承載(zǎi)能力(lì)及壽(shòu)命(mìng)要求，輸送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)要求(qiú)的條件下(xià) , 根(gēn)據該處輸送帶(dài)張力(lì)的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定托輥間(jiān)距。如(rú)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 的區段 ,承載托輥間(jiān)距達 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距達 8 m ,因(yīn)而大(dà)大減少(shǎo)了托輥(gǔn)用量(liáng)。

在(zài)設(shè)計(jì)時 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載能力及使用壽命要求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸(shū)送(sòng)帶適當的(dí)下(xià)垂度。

311 根據托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及使用(yòng)壽(shòu)命確(què)定托輥間(jiān)距

托(tuō)輥的(dí)承(chéng)載能(néng)力及使用壽命取決(jué)於物(wù)料(liào)的(dí)特(tè)性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)及貨載(zǎi)的質量 ,托輥間距，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承和運行(háng)工(gōng)況(kuàng)等(děng)因(yīn)素(sù) ,可由其(qí)動載(zǎi)和(hé)靜載(zǎi)分別計算(suàn)如下:

(1)     承載托(tuō)輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段(duàn)輸送(sòng)帶最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載的(dí)質(zhì)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    機    械                              2002 年第(dì) 2 期

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

e ———輥子載荷係數;

f s ———運行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上各(gè)係數均可(kě)從有(yǒu)關(guān)資(zī)料(liào)上查得。

承載(zǎi)托輥間距(jù)取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出(chū)較小(xiǎo)值 , 即可滿(mǎn)足承載段(duàn)承載(zǎi)能力的要(yào)求 ,並保證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使用(yòng)壽命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定

根(gēn)據以上的(dí)計算結(jié)果 , 可(kě)選取較(jiào)小(xiǎo)值確(què)定托(tuō)輥間距(jù);同(tóng)時 , 還要綜合考慮其(qí)他因素(sù)的影(yǐng)響 , 如物料性(xìng)質(zhì)，輸送帶寬(kuān)度，輸(shū)送機(jī)傾角，實(shí)際運(yùn)行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸(shū)送機(jī)較長(cháng)時(shí) , 可分段確(què)定(dìng)托輥間距。

314          優越(yuè)性分析

通過對帶式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)確定及(jí)優化(huà)布置 , 可大大(dà)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量 , 其(qí)優越性(xìng)是(shì)非常明顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成(chéng)本(běn)約(yuē)占輸送機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量減少一半 , 成本約降低(dī) 15 % 。因(yīn)此將會大(dà)幅

按動載(zǎi)計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投資。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送機運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回(huí)程托輥間距取式(5) ，式(6) 計(jì)算出的(dí)較小值(zhí)即可(kě)滿足回空段(duàn)承載(zǎi)能力的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶(dài)下(xià)垂度確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

輸送帶下(xià)垂度(dù)取決於托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該(gāi)處(chǔ)的輸送(sòng)帶張力，單(dān)位長度輸送帶和貨(huò)載的質量等因(yīn)素 ,一般要(yào)求(qiú)比較合適(shì)的(dí)輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度為 1 % ,計算如下:

率(shuài)消耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送(sòng)機托輥用量很大(dà) , 且易出現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維護工作量和費(fèi)用(yòng)降低(dī)。

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

提(tí)高運行可靠(kào)性。

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

(2)        回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業(yè)部北(běi)京運輸(shū)機(jī)械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式(shì)輸送(sòng)機設計選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金(jīn)工(gōng)業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 膠(jiāo)帶輸(shū)送機結構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業(yè)出版

式中   F ———該處輸送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機械[ M]1 徐(xú)州:中國(guó)礦(kuàng)業大(dà)學(xué)出(chū)版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下垂度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的情況下 , 托輥(gǔn)間距取決於(yú)該(gāi)處輸送(sòng)帶張(zhāng)力的大小(xiǎo)。為滿足下(xià)垂(chuí)度(dù)要求(qiú) , 張力較小(xiǎo)的區段采用(yòng)較小的托輥間距(jù) , 張力(lì)較(jiào)大的(dí)區(qū)段可采(cǎi)用較大的托輥間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可大

作者簡介 : 李(lǐ)福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年(nián)畢(bì)業於原山東(dōng)礦業學院,現從事(shì)礦(kuàng)山(shān)機械的(dí)科(kē)研及教學(xué)工(gōng)作,已發(fā)表(biǎo)論文數篇(piān)。

收稿日期(qī) :2001208231