河北帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的合理確定

李福(fú)固

(兖州礦(kuàng)區職工大學 , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過對帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間距(jù)的(dí)現狀進(jìn)行(háng)分(fēn)析 ,論(lùn)證了(liǎo)合理(lǐ)確定(dìng)托輥間距(jù)的(dí)必要性 ,探(tàn)討了托輥(gǔn)間距(jù)合理確(què)定(dìng)的(dí)方(fāng)法及優越性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī); 輸送帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間距; 張(zhāng)力(lì)

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式輸送(sòng)機中,托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)於支承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨載(zǎi) , 並使輸送帶(dài)的(dí)垂(chuí)度不超過限定值。托(tuō)輥的數量對(duì)於帶式輸送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使用(yòng)，平穩運行(háng)，維(wéi)護費用(yòng)，功率(shuài)消耗，整(zhěng)機價格有重要(yào)影響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能對托輥間距(jù)進行合理(lǐ)設(shè)計和(hé)布(bù)置 ,可(kě)減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量 ,降低整(zhěng)機價(jià)格 ,減(jiǎn)少投資(zī)，營運(yùn)及維護(hù)費用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能源 ,並帶(dài)來可觀(guān)的經濟(jì)效益。

2         托輥間距的現狀及(jí)其分析

國(guó)產帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距通(tōng)常根據經驗數據確(què)定 ,或通過(guò)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力設(shè)計計算托輥間距。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供的數據確(què)定

我(wǒ)國目前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸送機規(guī)定的(dí)托輥間距為(wéi):

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料(liào)的鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間距取(qǔ) 112 m ;

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

(3)  對於(yú)鋼繩(shéng)芯(xīn)帶式輸送(sòng)機(jī) , 承載托輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般取115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於上(shàng)述(shù)數(shù)據是根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的經驗(yàn)數據確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實(shí)際工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在(zài)很大差別。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張力確定托輥間距(jù)

根(gēn)據(jù)逐點計算(suàn)法(fǎ),首先(xiān)分別(bié)計算(suàn)出(chū)輸(shū)送機(jī)承載段(duàn)和空載段的最小張力(lì)值(zhí) ,由公式即可(kě)計(jì)算出(chū)承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)和(hé)回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)的理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸送機運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值 , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因素 , 可確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分析

以(yǐ)上(shàng)兩種方法(fǎ) , 其基(jī)本原理都是(shì)按承(chéng)載(zǎi)段或回程(chéng)段最小張力點(diǎn)的(dí)輸送帶(dài)張力確定(dìng)托輥(gǔn)間距 , 在(zài)整個輸送(sòng)機(jī)長度上(shàng) , 分別(bié)采(cǎi)用統一的(dí)托輥間距。這(zhè)樣雖可(kě)簡化(huà)設計(jì)和製(zhì)造工藝(yì) , 但沒有根據輸(shū)送帶(dài)在輸送機(jī)長度(dù)上張(zhāng)力(lì)的變化及托輥的(dí)受(shòu)力(lì)情況(kuàng) , 合理確(què)定托輥間(jiān)距。對於(yú)短運距帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但對於(yú)長運距(jù)帶式輸送(sòng)機(jī) , 則(zé)會(huì)大大增加托(tuō)輥數量(liáng) , 從而使設備(bèi)造(zào)價較高 , 運(yùn)行(háng)阻力(lì)，功率(shuài)消耗，維(wéi)護費用(yòng)等都(dū)會大(dà)量增加 , 因(yīn)此很不合理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的合理(lǐ)計算(suàn)

帶式輸送機在(zài)整個(gè)運輸長(cháng)度(dù)上 , 輸送帶張(zhāng)力是連續變化的。合理的(dí)托輥(gǔn)間距應(yīng)在(zài)滿足托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)，輸送(sòng)帶下(xià)垂度要求的條(tiáo)件(jiàn)下 , 根(gēn)據該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確定托輥(gǔn)間距(jù)。如在(zài)德國有一條 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸送機 ,在(zài)全(quán)長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 8 m ,因而大大(dà)減少(shǎo)了托輥用(yòng)量。

在(zài)設(shè)計時 ,托(tuō)輥間距應(yīng)同(tóng)時滿足 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用壽命要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸(shū)送帶(dài)適(shì)當(dāng)的(dí)下垂度(dù)。

311 根據托(tuō)輥承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)確定托(tuō)輥間距

托輥的承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取決於(yú)物料的(dí)特(tè)性(xìng)，單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)及貨載的質量 ,托輥間(jiān)距(jù)，帶(dài)速，

承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

回(huí)程托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子軸承(chéng)和運行工況(kuàng)等(děng)因素(sù) ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載和靜(jìng)載分(fēn)別計(jì)算如下:

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥間距

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送帶最小張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸(shū)送帶的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度貨載的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥子額(é)定承載能力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷係(xì)數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況係數(shù)。

以上(shàng)各係數均(jūn)可從(cóng)有(yǒu)關資料上查得。

承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足承(chéng)載段承載能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間距(jù)

按(àn)靜載計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托輥(gǔn)間距的(dí)合理確(què)定(dìng)

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上(shàng)的(dí)計算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小(xiǎo)值確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時 , 還要綜合(hé)考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物(wù)料性(xìng)質，輸(shū)送帶(dài)寬(kuān)度(dù)，輸(shū)送機傾(qīng)角，實際(jì)運行(háng)情況(kuàng)等。輸送機較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。

314          優(yōu)越(yuè)性分析

通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合理確定(dìng)及優化(huà)布置 , 可大(dà)大(dà)減少托輥用量(liáng) , 其(qí)優越性是(shì)非(fēi)常明(míng)顯的。

(1)    托輥(gǔn)成本(běn)約(yuē)占輸(shū)送(sòng)機成本的(dí) 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥數量減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半 , 成本約降(jiàng)低 15 % 。因此將(jiāng)會大幅(fú)

按動(dòng)載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少 , 使輸送機運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力降(jiàng)低 , 功

回(huí)程(chéng)托輥間距取式(5) ，式(shì)(6) 計算出(chū)的(dí)較小(xiǎo)值即(jí)可滿足回空段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使用壽命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸送(sòng)帶下(xià)垂度確定托輥間距

輸送(sòng)帶(dài)下垂度取(qǔ)決(jué)於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，該(gāi)處(chǔ)的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力，單(dān)位長度(dù)輸送帶(dài)和(hé)貨(huò)載的質(zhì)量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一(yī)般要求比(bǐ)較合適(shì)的輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如下(xià):

率(shuài)消耗減小 , 節約(yuē)電能(néng)。

(3)    由於帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥用(yòng)量很大 , 且(qiě)易(yì)出(chū)現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 使維(wéi)護工作(zuò)量(liáng)和費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送帶使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng) , 降低(dī)輸送(sòng)帶(dài)跑(pǎo)偏率 ,

提高(gāo)運(yùn)行可靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距(jù)離帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的托輥(gǔn)間(jiān)距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間距(jù) a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業部北京運輸機(jī)械研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸(shū)送(sòng)機設(shè)計(jì)選(xuǎn)用(yòng)手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金(jīn)工業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 河(hé)北(běi)膠帶輸(shū)送機(jī)結(jié)構，原(yuán)理與計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭(tàn)工業(yè)出(chū)版(bǎn)

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸送帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦山(shān)運(yùn)輸機械[ M]1 徐州:中國(guó)礦業大學(xué)出版社,19891

k ———輸送帶(dài)下垂度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定的情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距取決(jué)於(yú)該處輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大小。為(wéi)滿(mǎn)足下(xià)垂度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力較小(xiǎo)的區段(duàn)采(cǎi)用(yòng)較小(xiǎo)的托輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大的(dí)區段(duàn)可(kě)采用(yòng)較(jiào)大(dà)的(dí)托輥間距(jù) , 這樣可大

作者簡介 : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣人,1991 年畢(bì)業於原山東礦業學院,現從事(shì)礦(kuàng)山(shān)機(jī)械(xiè)的(dí)科(kē)研(yán)及教(jiào)學(xué)工(gōng)作,已發(fā)表(biǎo)論(lùn)文數篇。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231