帶式輸(shū)送(sòng)機托輥間距的合理確(què)定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州礦區職(zhí)工(gōng)大學 , 山東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)現狀進行(háng)分析(xī) ,論證了合理確定(dìng)托輥間距的必要性 ,探討(tǎo)了托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)合理(lǐ)確(què)定(dìng)的方法及優(yōu)越(yuè)性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托輥; 托輥間(jiān)距; 張力(lì)

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識碼 : A

1         引言(yán)

在(zài)帶(dài)式輸送(sòng)機中,托輥用於支(zhī)承輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載 , 並使輸送(sòng)帶(dài)的垂(chuí)度(dù)不(bù)超(chāo)過限(xiàn)定(dìng)值。托輥的數量對於帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)正常使用，平(píng)穩運行，維護費用，功率消耗，整機價格有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對(duì)托輥(gǔn)間距(jù)進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設(shè)計和布置 ,可(kě)減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) ,降低(dī)整機價(jià)格(gé) ,減少投(tóu)資，營(yíng)運及維護(hù)費用 ,節(jié)約(yuē)能(néng)源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來可觀的經濟(jì)效益。

2         托輥間(jiān)距的現(xiàn)狀及其分析(xī)

國(guó)產帶式輸(shū)送機托輥間距(jù)通(tōng)常根(gēn)據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定(dìng) ,或(huò)通過(guò)輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)設(shè)計(jì)計(jì)算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家提供(gōng)的數據確定(dìng)

我(wǒ)國目前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)規(guī)定(dìng)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸物料(liào)的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料的鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩(shéng)芯帶式輸送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距(jù)一般(bān)取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述數(shù)據是根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提供的經(jīng)驗數據確定 ,與(yǔ)實(shí)際工(gōng)況(kuàng)可(kě)能(néng)存(cún)在很(hěn)大(dà)差(chà)別(bié)。

212          根據(jù)最(zuì)小張力確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根(gēn)據逐點(diǎn)計算法,首先分(fēn)別計(jì)算出(chū)輸(shū)送機承(chéng)載(zǎi)段和空載(zǎi)段(duàn)的最小張力(lì)值(zhí) ,由公式(shì)即可(kě)計(jì)算出(chū)承載托輥間距(jù)和回程托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)理論更大(dà)值。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並考慮各(gè)種實際因(yīn)素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分析(xī)

以上兩(liǎng)種方法 , 其基本原(yuán)理都(dū)是按承(chéng)載段或回(huí)程段最小張力(lì)點的輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 在(zài)整個輸(shū)送機(jī)長度(dù)上 , 分別采(cǎi)用統(tǒng)一的(dí)托輥間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化設(shè)計和製(zhì)造工(gōng)藝(yì) , 但(dàn)沒有(yǒu)根(gēn)據輸(shū)送帶在(zài)輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng)張(zhāng)力的變(biàn)化及托輥的(dí)受(shòu)力情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。對於短運距(jù)帶式輸送(sòng)機(jī)的(dí)影(yǐng)響不(bù)大(dà) , 但(dàn)對(duì)於長(cháng)運距帶式(shì)輸送(sòng)機 , 則(zé)會大大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量 , 從而使設(shè)備造價較高 , 運行阻力(lì)，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用(yòng)等都會大(dà)量增加(jiā) , 因(yīn)此很不(bù)合理。

3     托(tuō)輥間(jiān)距的合理計(jì)算

帶式輸(shū)送機在整(zhěng)個運輸長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸送帶張力是連(lián)續變化的。合(hé)理的托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)在滿足托輥承載(zǎi)能力及(jí)壽命要求，輸送帶下垂度(dù)要求的(dí)條(tiáo)件(jiàn)下(xià) , 根據該(gāi)處輸送帶張(zhāng)力的(dí)大(dà)小 , 來確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。如在德國有(yǒu)一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶式輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在全長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距達 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大大減少(shǎo)了托輥(gǔn)用(yòng)量。

在設計時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)同(tóng)時(shí)滿足 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)使用壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送帶適當(dāng)的(dí)下(xià)垂(chuí)度。

311 根據托(tuō)輥承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命確定托(tuō)輥間距(jù)

托輥(gǔn)的承載能力(lì)及(jí)使用壽命(mìng)取決(jué)於(yú)物(wù)料(liào)的特(tè)性，單(dān)位長度輸(shū)送帶及貨(huò)載(zǎi)的質量 ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶速，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回程(chéng)托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸(zhóu)承和(hé)運(yùn)行(háng)工況等因(yīn)素 ,可由(yóu)其動載(zǎi)和靜載分別計(jì)算(suàn)如下:

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間距

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥子(zǐ)額定承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以上(shàng)各係(xì)數均可從有(yǒu)關資料上查(chá)得(dé)。

承載托輥間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較(jiào)小(xiǎo)值 , 即(jí)可(kě)滿足承載(zǎi)段承載(zǎi)能(néng)力的要求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥的使用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥間距

按靜(jìng)載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理確(què)定

根據以上的計算結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取較(jiào)小值(zhí)確(què)定托輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時(shí) , 還要綜合(hé)考(kǎo)慮其他因素的影響 , 如物料性(xìng)質(zhì)，輸送帶寬度，輸送機(jī)傾角，實際運(yùn)行情況等。輸送(sòng)機(jī)較長時 , 可分(fēn)段確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。

314          優越性(xìng)分析

通過對帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理確定及優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可大大減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 其(qí)優越性是非常明(míng)顯的。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本(běn)約(yuē)占輸(shū)送(sòng)機成本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數量(liáng)減少一(yī)半 , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會(huì)大(dà)幅

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸(shū)送機運行(háng)阻力降低 , 功

回程(chéng)托輥間距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算出(chū)的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值即可(kě)滿(mǎn)足(zú)回空段承載能力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保證托輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶(dài)下垂度確定托輥(gǔn)間距(jù)

輸送(sòng)帶下垂度(dù)取決(jué)於托輥(gǔn)間(jiān)距，該處(chǔ)的(dí)輸送帶張力，單(dān)位長度輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載的(dí)質(zhì)量等因(yīn)素 ,一般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合適的輸送帶下垂度(dù)為 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率(shuài)消耗減小 , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易出現故(gù)障 , 故(gù)減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維護工作(zuò)量(liáng)和(hé)費(fèi)用降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸送帶使用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸(shū)送帶(dài)跑偏(piān)率 ,

提(tí)高(gāo)運行(háng)可(kě)靠(kào)性。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的托輥間(jiān)距優化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸機(jī)械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式帶式輸送(sòng)機(jī)設(shè)計選(xuǎn)用(yòng)手冊[ M]1 北京:冶(yě)金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 膠(jiāo)帶輸(shū)送(sòng)機結(jié)構，原(yuán)理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤炭工業出版

式(shì)中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸(shū)機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州:中國(guó)礦業大學出版(bǎn)社(shè),19891

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

由式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情況下(xià) , 托(tuō)輥間距取決(jué)於(yú)該處輸(shū)送帶張力的大小。為滿足下垂度要求(qiú) , 張力(lì)較小的區(qū)段采(cǎi)用較小的(dí)托(tuō)輥間距(jù) , 張(zhāng)力較大的區段(duàn)可(kě)采(cǎi)用(yòng)較大(dà)的(dí)托輥(gǔn)間距(jù) , 這樣(yàng)可大(dà)

作者(zhě)簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年畢業(yè)於(yú)原山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現(xiàn)從(cóng)事(shì)礦山機械的科研及(jí)教學(xué)工作(zuò),已發(fā)表論(lùn)文數篇。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231