貴州(zhōu)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間(jiān)距(jù)的合理確(què)定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區職(zhí)工(gōng)大(dà)學(xué) , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥間距的現狀進行(háng)分(fēn)析(xī) ,論證了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥(gǔn)間距的(dí)必要(yào)性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥(gǔn)間(jiān)距合理(lǐ)確(què)定的(dí)方(fāng)法及優越性
。

關鍵詞 : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送機; 輸送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間(jiān)距; 張力(lì)

中圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)中,托輥用於(yú)支承輸送帶和貨載(zǎi) , 並(bìng)使(shǐ)輸送(sòng)帶的垂度不超過(guò)限定(dìng)值(zhí)
。托(tuō)輥的(dí)數量對於帶式輸送(sòng)機(jī)的正(zhèng)常(cháng)使用(yòng)
，平(píng)穩運行
，維(wéi)護費用
，功(gōng)率(shuài)消耗
，整(zhěng)機價格(gé)有重要影響
。因此 ,如(rú)能(néng)對托輥間(jiān)距進行(háng)合理(lǐ)設計和布置 ,可減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 ,降(jiàng)低整機價(jià)格(gé) ,減少(shǎo)投資
，營運及維護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約能源(yuán) ,並(bìng)帶來可觀(guān)的經濟效益
。

2         托輥間(jiān)距的現(xiàn)狀及(jí)其(qí)分(fēn)析

國產帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常根(gēn)據(jù)經驗數據確(què)定(dìng) ,或(huò)通(tōng)過輸送(sòng)帶最(zuì)小張力設(shè)計(jì)計(jì)算托輥間距
。

211          根據(jù)廠家(jiā)提(tí)供(gōng)的數(shù)據(jù)確(què)定

我國(guó)目前采用的(dí)DT Ⅱ型帶(dài)式輸(shū)送機規定的托輥間距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩(shéng)芯帶式輸送機 , 承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般(bān)取(qǔ) 310 m
。

實踐證明(míng) ,由(yóu)於上(shàng)述數據是根(gēn)據廠(chǎng)家所(suǒ)提供的(dí)經(jīng)驗(yàn)數據確(què)定(dìng) ,與實際工況可能存在(zài)很(hěn)大差(chà)別
。

212          根(gēn)據最小張(zhāng)力(lì)確定托(tuō)輥間距

根據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首先分別計(jì)算出輸送(sòng)機(jī)承(chéng)載段和空載段的最小張(zhāng)力(lì)值 ,由公式即(jí)可計算出承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距和(hé)回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的理(lǐ)論(lùn)更大值(zhí)
。

β———輸(shū)送機(jī)運輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 
。

根(gēn)據計算值(zhí) , 並考(kǎo)慮各(gè)種實際因素 , 可確定托輥間距
。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析

以(yǐ)上兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法 , 其(qí)基本原理都(dū)是按承載(zǎi)段或回程段(duàn)最小(xiǎo)張(zhāng)力點的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張力確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 在整個輸送機(jī)長度上 , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用統(tǒng)一的托輥間距(jù)
。這(zhè)樣(yàng)雖可簡(jiǎn)化(huà)設(shè)計和製(zhì)造工(gōng)藝 , 但沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據輸送帶在輸(shū)送(sòng)機長度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的(dí)變(biàn)化及托輥(gǔn)的受力(lì)情況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥(gǔn)間距
。對於(yú)短運(yùn)距帶式輸送(sòng)機的(dí)影響(xiǎng)不大(dà) , 但(dàn)對(duì)於長運距(jù)帶式輸送機 , 則(zé)會大大增加托輥(gǔn)數(shù)量(liáng) , 從而使設(shè)備造(zào)價較(jiào)高(gāo) , 運(yùn)行(háng)阻力
，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)
，維(wéi)護(hù)費用等(děng)都會大(dà)量增加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不(bù)合(hé)理
。

3     托輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理計(jì)算(suàn)

帶(dài)式輸(shū)送機在整個運輸長度(dù)上(shàng) , 輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)是(shì)連續變(biàn)化(huà)的(dí)
。合(hé)理(lǐ)的托輥間距應(yīng)在(zài)滿足(zú)托(tuō)輥承載(zǎi)能(néng)力及壽(shòu)命要求
，輸送帶下垂(chuí)度要求的條(tiáo)件下 , 根(gēn)據該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大(dà)小 , 來確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距
。如在(zài)德(dé)國有一(yī)條(tiáo) 10 km 長的帶式輸送(sòng)機(jī) ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥間距達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減少(shǎo)了托輥(gǔn)用量
。

在(zài)設(shè)計(jì)時 ,托(tuō)輥間(jiān)距應同時滿(mǎn)足 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽命要求; (2) 保證(zhèng)輸送帶適(shì)當(dāng)的(dí)下垂度
。

311 根據(jù)托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命確定(dìng)托輥間(jiān)距

托輥(gǔn)的(dí)承載能力及使用壽(shòu)命(mìng)取(qǔ)決(jué)於(yú)物(wù)料(liào)的特性(xìng)
，單(dān)位長度輸送帶及貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量 ,托輥間(jiān)距(jù)
，帶速(sù)
，

承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

回(huí)程(chéng)托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)
，輥子軸(zhóu)承和運行(háng)工(gōng)況(kuàng)等因(yīn)素 ,可(kě)由其(qí)動載和(hé)靜(jìng)載分(fēn)別計算(suàn)如(rú)下:

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載(zǎi)的(dí)質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的(dí)輥子額(é)定(dìng)承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數(shù)
。

以上(shàng)各(gè)係(xì)數(shù)均可從(cóng)有關資(zī)料上查得
。

承載(zǎi)托(tuō)輥間距取(qǔ)式(shì)(3) 
，式(shì) (4)  計算出較(jiào)小值 , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承載(zǎi)能力的要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h
。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量
。

313          托輥間距的(dí)合理確(què)定

根據以上的計(jì)算結(jié)果 , 可選取(qǔ)較小(xiǎo)值確定(dìng)托(tuō)輥間距;同(tóng)時(shí) , 還要綜合考慮(lǜ)其他(tā)因(yīn)素的影(yǐng)響 , 如物(wù)料性(xìng)質(zhì)
，輸送(sòng)帶寬度
，輸送(sòng)機傾(qīng)角
，實(shí)際運行情況等
。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長(cháng)時 , 可分段確定托輥間(jiān)距(jù)
。

314          優越(yuè)性(xìng)分析

通(tōng)過對帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定(dìng)及優化布置 , 可(kě)大(dà)大(dà)減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) , 其優越性是非常明(míng)顯(xiǎn)的(dí)
。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸(shū)送機成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托輥數量減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半 , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降低(dī) 15 %
。因(yīn)此(cǐ)將會(huì)大幅

按動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資
。

(2)    托輥數(shù)量減少 , 使輸(shū)送機運行阻力降低(dī) , 功

回程托輥間距取(qǔ)式(shì)(5) 
，式(shì)(6) 計算出(chū)的較小值即(jí)可滿足回空(kōng)段承載能力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保證托(tuō)輥的使(shǐ)用壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h
。

312 根據輸送帶下垂度(dù)確定托輥間(jiān)距

輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托輥(gǔn)間距(jù)
，該處(chǔ)的輸(shū)送帶(dài)張力
，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)和(hé)貨載的質量(liáng)等(děng)因素 ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比較(jiào)合(hé)適的(dí)輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計算(suàn)如下:

率消耗(hào)減小 , 節約電能(néng)
。

(3)    由於(yú)帶式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)用量(liáng)很大 , 且易(yì)出(chū)現故(gù)障(zhàng) , 故減少(shǎo)托輥用量 , 使維(wéi)護(hù)工作量和費用降低
。

(4)    延長輸送(sòng)帶(dài)使用壽(shòu)命(mìng) , 降低輸送帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提高運(yùn)行(háng)可靠性
。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距離帶式輸(shū)送機的托輥(gǔn)間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業部北京(jīng)運輸(shū)機械研究所 1DTⅡ型固定式(shì)帶(dài)式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金(jīn)工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 貴州膠(jiāo)帶(dài)輸送(sòng)機結構
，原(yuán)理與計算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭(tàn)工(gōng)業(yè)出版

式中(zhōng)   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運輸機(jī)械[ M]1 徐(xú)州:中國礦業大學出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度 , 一般(bān)取 k  = 0101
。                                               

由式(shì)(7) 
，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q 
，qd 和(hé) k 一定的情況(kuàng)下 , 托輥間距(jù)取(qǔ)決於(yú)該(gāi)處輸送帶(dài)張(zhāng)力的大小
。為滿足(zú)下垂(chuí)度要求(qiú) , 張力較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區段(duàn)采用較(jiào)小的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 張(zhāng)力(lì)較大的區段(duàn)可采(cǎi)用較大的托輥間(jiān)距(jù) , 這樣(yàng)可大(dà)

作(zuò)者簡介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業(yè)於原山(shān)東礦業(yè)學院,現(xiàn)從事(shì)礦山機械的(dí)科(kē)研及(jí)教學工(gōng)作(zuò),已發表(biǎo)論(lùn)文數(shù)篇
。

收稿(gǎo)日期 :2001208231