杭(háng)州(zhōu)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距的(dí)合(hé)理確定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職工大學 , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀進(jìn)行分析 ,論證了合理確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距的必(bì)要性 ,探討了托輥(gǔn)間(jiān)距合理確定的方(fāng)法及(jí)優越(yuè)性。

關鍵詞 : 帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機; 輸送帶(dài); 托(tuō)輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識碼 : A

1         引言

在帶式輸(shū)送機(jī)中(zhōng),托(tuō)輥用於(yú)支承輸(shū)送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載 , 並使輸送帶(dài)的(dí)垂度不(bù)超過限定(dìng)值。托(tuō)輥的數(shù)量對於帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的正(zhèng)常使用，平穩運行(háng)，維護費用(yòng)，功(gōng)率(shuài)消耗，整(zhěng)機(jī)價格有重(zhòng)要影響。因此 ,如(rú)能對(duì)托輥間(jiān)距(jù)進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設(shè)計(jì)和(hé)布(bù)置(zhì) ,可減少托輥用(yòng)量 ,降低(dī)整機(jī)價(jià)格(gé) ,減少投資(zī)，營(yíng)運及維(wéi)護(hù)費用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能(néng)源 ,並帶來可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。

2         托輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)及其分(fēn)析

國(guó)產帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間(jiān)距通(tōng)常(cháng)根(gēn)據經驗數(shù)據確定 ,或通過(guò)輸送(sòng)帶最小張力(lì)設計(jì)計算(suàn)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

211          根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)提供的(dí)數(shù)據確定(dìng)

我國(guó)目前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送機規定的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩(shéng)芯帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由(yóu)於上述數據(jù)是根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所提供的經驗(yàn)數據(jù)確(què)定 ,與實(shí)際工況(kuàng)可能存(cún)在(zài)很大差(chà)別(bié)。

212          根(gēn)據最小張(zhāng)力確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

根(gēn)據(jù)逐點計算法,首先(xiān)分(fēn)別計(jì)算出輸送機(jī)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和(hé)空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由公式即可計算出(chū)承載托輥間(jiān)距(jù)和回程托輥(gǔn)間距的(dí)理(lǐ)論更大值。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據計算值 , 並考慮各(gè)種實(shí)際(jì)因素(sù) , 可確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。

213          現狀分析

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其基本原(yuán)理都是按(àn)承載段(duàn)或(huò)回程段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力點的輸送帶張力確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距 , 在整個(gè)輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別采用統一的(dí)托輥間距(jù)。這(zhè)樣雖可簡化設計和製造工藝 , 但沒有(yǒu)根據輸(shū)送帶(dài)在輸送機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的變化及托輥的(dí)受(shòu)力(lì)情況 , 合理確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶式輸(shū)送(sòng)機的影響不大 , 但對(duì)於長運距帶(dài)式輸(shū)送機 , 則(zé)會(huì)大(dà)大(dà)增加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量 , 從(cóng)而使(shǐ)設(shè)備造價(jià)較高 , 運行(háng)阻(zǔ)力(lì)，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，維護費(fèi)用(yòng)等(děng)都(dū)會大量(liáng)增加 , 因此很不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理(lǐ)計(jì)算(suàn)

帶式(shì)輸(shū)送機在整個運輸長(cháng)度(dù)上 , 輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力是連(lián)續(xù)變化(huà)的(dí)。合理(lǐ)的托輥間距(jù)應(yīng)在滿足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及(jí)壽(shòu)命要求，輸送帶(dài)下垂(chuí)度要求(qiú)的(dí)條件(jiàn)下(xià) , 根據該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大小 , 來(lái)確(què)定托輥間(jiān)距。如(rú)在(zài)德(dé)國有一(yī)條 10 km 長的帶式輸送機(jī) ,在(zài)全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距達 4 m ,回程托(tuō)輥間距達(dá) 8 m ,因而(ér)大大(dà)減少(shǎo)了托輥(gǔn)用量。

在設計時(shí) ,托輥間距應同時(shí)滿足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)適當(dāng)的(dí)下(xià)垂度。

311 根(gēn)據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

托(tuō)輥的承(chéng)載(zǎi)能力及使(shǐ)用(yòng)壽命取決於物(wù)料的(dí)特(tè)性，單位長度輸送帶(dài)及貨(huò)載的質(zhì)量 ,托輥間距，帶速，

承(chéng)載托輥(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(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承和運行(háng)工況(kuàng)等因素 ,可由(yóu)其動載和靜(jìng)載分(fēn)別計算如下:

(1)     承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承載段輸送帶最(zuì)小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送帶最小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸送帶的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度貨載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥的輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數(shù)。

以上各係數(shù)均(jūn)可(kě)從有(yǒu)關資料上(shàng)查(chá)得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距取式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出(chū)較(jiào)小值(zhí) , 即可滿足承(chéng)載段承載能力的(dí)要求 ,並保證托輥的使用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量。

313          托(tuō)輥間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

根據以(yǐ)上(shàng)的計算結(jié)果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)確定托輥間距(jù);同(tóng)時 , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合考慮其他因素的影(yǐng)響 , 如(rú)物料(liào)性質，輸(shū)送帶(dài)寬度，輸(shū)送(sòng)機傾角(jiǎo)，實際(jì)運行情況(kuàng)等。輸(shū)送(sòng)機(jī)較長(cháng)時(shí) , 可分段確(què)定(dìng)托輥間距(jù)。

314          優(yōu)越性分析(xī)

通(tōng)過對帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥間距的(dí)合(hé)理確定及優(yōu)化布置(zhì) , 可(kě)大大減少托輥(gǔn)用量 , 其優越(yuè)性(xìng)是(shì)非常(cháng)明(míng)顯的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約占(zhān)輸(shū)送機成本的(dí) 30 % , 如果托輥數(shù)量減少(shǎo)一(yī)半 , 成本(běn)約降低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會(huì)大幅

按(àn)動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投資。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少 , 使輸(shū)送(sòng)機運(yùn)行(háng)阻力降低 , 功

回程(chéng)托輥間距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出(chū)的(dí)較(jiào)小值即(jí)可滿(mǎn)足回(huí)空段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶下垂度確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

輸送帶(dài)下垂度(dù)取決(jué)於(yú)托輥間距(jù)，該(gāi)處(chǔ)的輸送帶張力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)和(hé)貨(huò)載的質量(liáng)等(děng)因(yīn)素 ,一般要求比(bǐ)較(jiào)合適(shì)的(dí)輸送帶下垂度為 1 % ,計算如下(xià):

率(shuài)消耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電(diàn)能。

(3)    由於帶式(shì)輸送(sòng)機托輥用量(liáng)很大 , 且易出現故(gù)障 , 故減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 , 使維(wéi)護工(gōng)作(zuò)量(liáng)和費用降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸送帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降低(dī)輸(shū)送(sòng)帶跑偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高運行可(kě)靠(kào)性(xìng)。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距離帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的托輥(gǔn)間距優化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)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(yè)部(bù)北京(jīng)運輸機械研究(jiū)所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸(shū)送機設計選用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金(jīn)工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 杭州膠(jiāo)帶(dài)輸送機(jī)結構，原理(lǐ)與計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭(tàn)工業(yè)出版

式(shì)中   F ———該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機(jī)械[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業(yè)大(dà)學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度 , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定的(dí)情況下 , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取決於該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張力的(dí)大小。為(wéi)滿足(zú)下(xià)垂(chuí)度(dù)要(yào)求 , 張力較小的區(qū)段采(cǎi)用較小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力較(jiào)大的區段(duàn)可采用較大(dà)的托(tuō)輥間距 , 這樣可(kě)大

作者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣(xiàn)人(rén),1991 年畢(bì)業於原山東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現(xiàn)從事(shì)礦(kuàng)山機械(xiè)的科(kē)研及(jí)教(jiào)學(xué)工作,已發(fā)表(biǎo)論(lùn)文數(shù)篇。

收(shōu)稿(gǎo)日期 :2001208231