廣(guǎng)州(zhōu)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)

李(lǐ)福固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區職工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對(duì)帶式輸(shū)送機(jī)托輥間距的現狀(zhuàng)進行(háng)分(fēn)析 ,論(lùn)證了(liǎo)合(hé)理確定托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了(liǎo)托輥(gǔn)間距(jù)合理確(què)定的(dí)方(fāng)法(fǎ)及優(yōu)越性(xìng)。

關鍵詞(cí) : 帶式輸(shū)送機(jī); 輸(shū)送帶; 托輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張力

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

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式輸(shū)送(sòng)機中(zhōng),托(tuō)輥(gǔn)用於(yú)支承(chéng)輸送(sòng)帶和(hé)貨載(zǎi) , 並使輸(shū)送帶(dài)的垂(chuí)度不超過限(xiàn)定值。托輥(gǔn)的(dí)數(shù)量對於(yú)帶式輸送機(jī)的正常(cháng)使(shǐ)用
，平穩運行
，維護費(fèi)用(yòng)
，功(gōng)率(shuài)消耗
，整(zhěng)機價(jià)格有重要影響。因(yīn)此 ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥間(jiān)距進行(háng)合理(lǐ)設計和布置 ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 ,降低(dī)整機價格(gé) ,減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)
，營運及(jí)維護(hù)費用 ,節約能源(yuán) ,並帶來可觀(guān)的(dí)經濟效(xiào)益。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)現狀(zhuàng)及其(qí)分析(xī)

國產帶式輸送機托(tuō)輥間距(jù)通(tōng)常(cháng)根據經(jīng)驗數據確(què)定(dìng) ,或(huò)通過輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力設計計(jì)算(suàn)托輥間距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提(tí)供的(dí)數據確(què)定

我國(guó)目前(qián)采(cǎi)用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)規(guī)定的托輥間距為:

(1)  當運輸(shū)物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物(wù)料(liào)的鬆散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯帶(dài)式輸(shū)送機 , 承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)一般取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由於(yú)上(shàng)述(shù)數(shù)據是根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家所提(tí)供的經驗數(shù)據(jù)確定 ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工(gōng)況可能存在很(hěn)大差(chà)別。

212          根據最(zuì)小張力確定托輥間距(jù)

根(gēn)據逐點(diǎn)計(jì)算(suàn)法,首先分(fēn)別(bié)計算出輸送機(jī)承(chéng)載段(duàn)和空載(zǎi)段的最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,由公式(shì)即可計(jì)算(suàn)出(chū)承載托輥間距和回(huí)程托輥間距的理論更大(dà)值。

β———輸送(sòng)機運(yùn)輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值 , 並(bìng)考(kǎo)慮各(gè)種實際因素(sù) , 可確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀分(fēn)析

以上兩(liǎng)種方法 , 其基(jī)本原理都是(shì)按承載段或(huò)回程段最小(xiǎo)張力點的(dí)輸送帶張(zhāng)力確定托輥間(jiān)距(jù) , 在整(zhěng)個(gè)輸(shū)送機長度(dù)上 , 分別(bié)采用統一(yī)的(dí)托輥間(jiān)距。這樣(yàng)雖可簡化(huà)設計和製(zhì)造工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸(shū)送(sòng)帶在輸送機(jī)長(cháng)度上(shàng)張力的(dí)變(biàn)化及(jí)托輥(gǔn)的(dí)受力情況 , 合理確定(dìng)托輥間(jiān)距。對於短運距帶式輸(shū)送(sòng)機的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但對於長運距(jù)帶式輸(shū)送(sòng)機 , 則會大大(dà)增加托(tuō)輥數量 , 從(cóng)而使設備造(zào)價(jià)較高(gāo) , 運行(háng)阻力(lì)
，功(gōng)率(shuài)消耗
，維護(hù)費(fèi)用等(děng)都會大量(liáng)增加 , 因此很不(bù)合理。

3     托(tuō)輥間距的合理計(jì)算

帶式(shì)輸送機在(zài)整個(gè)運輸長度上(shàng) , 輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)是連(lián)續(xù)變化(huà)的。合理的(dí)托(tuō)輥間距應(yīng)在(zài)滿足托輥承載能力(lì)及壽命要(yào)求
，輸送帶下垂(chuí)度要求的(dí)條(tiáo)件(jiàn)下(xià) , 根據該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托輥間距。如(rú)在(zài)德國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距達 8 m ,因而(ér)大大(dà)減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量。

在設(shè)計(jì)時 ,托(tuō)輥間距應(yīng)同時(shí)滿足 2 個條件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及使用壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保證輸送(sòng)帶(dài)適(shì)當(dāng)的(dí)下(xià)垂(chuí)度(dù)。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用壽命確(què)定托(tuō)輥間距

托輥的(dí)承載(zǎi)能(néng)力及使用壽(shòu)命(mìng)取(qǔ)決於(yú)物料的特性
，單(dān)位長度(dù)輸送(sòng)帶及貨(huò)載的質(zhì)量 ,托輥(gǔn)間距
，帶速
，

承載托輥間距(jù) a0

回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)
，輥子軸承(chéng)和運行工(gōng)況等因(yīn)素(sù) ,可由其動載和(hé)靜(jìng)載分別計算(suàn)如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度貨載的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算(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(qī)

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)的輥(gǔn)子額(é)定承(chéng)載能力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係數(shù);

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數。

以上(shàng)各(gè)係數均(jūn)可從(cóng)有(yǒu)關(guān)資料(liào)上(shàng)查得。

承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(3) 
，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出較小值(zhí) , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足承載段(duàn)承(chéng)載能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥間距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間距的(dí)合理(lǐ)確(què)定(dìng)

根(gēn)據以上的計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值(zhí)確(què)定托輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時 , 還(huán)要綜合(hé)考慮其(qí)他(tā)因(yīn)素(sù)的影響 , 如(rú)物(wù)料性質
，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度
，輸送機傾角(jiǎo)
，實際(jì)運(yùn)行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸(shū)送(sòng)機較長(cháng)時(shí) , 可(kě)分(fēn)段確定托(tuō)輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越(yuè)性分(fēn)析

通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸(shū)送機托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定及(jí)優化布(bù)置(zhì) , 可大大減(jiǎn)少托(tuō)輥用量(liáng) , 其優(yōu)越性是非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本約(yuē)占輸送機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥數量(liáng)減(jiǎn)少一半(bàn) , 成(chéng)本約(yuē)降低 15 % 。因(yīn)此將會(huì)大幅(fú)

按動(dòng)載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量減少 , 使輸送(sòng)機運行阻(zǔ)力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功(gōng)

回程托(tuō)輥間距取式(5) 
，式(6) 計算出(chū)的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值即可滿足回(huí)空段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用(yòng)壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶下垂度確定托輥間距(jù)

輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)取決於托(tuō)輥間(jiān)距(jù)
，該處(chǔ)的(dí)輸送帶(dài)張力
，單位長(cháng)度輸送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng)等因素 ,一(yī)般要求比(bǐ)較(jiào)合適(shì)的輸送(sòng)帶下垂(chuí)度為 1 % ,計算(suàn)如下:

率(shuài)消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節約電能(néng)。

(3)    由於帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易出現(xiàn)故障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少托輥用(yòng)量 , 使維護工(gōng)作(zuò)量和費用降(jiàng)低。

(4)    延長輸(shū)送帶使(shǐ)用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸送帶(dài)跑偏(piān)率(shuài) ,

提高運行(háng)可靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部(bù)北京運(yùn)輸(shū)機械研(yán)究所 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機設計選用手冊[ M]1 北京(jīng):冶金工業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 廣州(zhōu)膠帶(dài)輸送(sòng)機(jī)結構
，原理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北京:煤炭(tàn)工(gōng)業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸(shū)機械[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國礦業(yè)大學出(chū)版社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) 
，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q 
，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的情(qíng)況下 , 托輥間距(jù)取決(jué)於該處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力的大(dà)小。為(wéi)滿(mǎn)足(zú)下垂度(dù)要(yào)求(qiú) , 張力較小(xiǎo)的區(qū)段采(cǎi)用較(jiào)小的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力較(jiào)大的區段可(kě)采用較大(dà)的托輥間距 , 這樣(yàng)可(kě)大

作者簡介 : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業於原(yuán)山(shān)東礦業學院(yuàn),現從事礦山機械(xiè)的(dí)科(kē)研及(jí)教學工(gōng)作(zuò),已發表論(lùn)文(wén)數篇。

收稿日期(qī) :2001208231