黑(hēi)龍江帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理確定

李(lǐ)福固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職工大(dà)學 , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過對帶(dài)式輸(shū)送機托輥間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行分(fēn)析 ,論(lùn)證了(liǎo)合理確定托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)必要性 ,探(tàn)討了托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距合理確(què)定的方法及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式輸(shū)送(sòng)機; 輸送帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間距(jù); 張力(lì)

中圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在(zài)帶式輸(shū)送機(jī)中,托輥(gǔn)用於(yú)支承(chéng)輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並(bìng)使輸送帶(dài)的(dí)垂(chuí)度(dù)不超過限(xiàn)定值。托輥的數量對於帶(dài)式輸送(sòng)機的正常使用，平(píng)穩(wěn)運行(háng)，維(wéi)護費(fèi)用，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機價(jià)格(gé)有重要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距進(jìn)行合理(lǐ)設計和布(bù)置 ,可(kě)減少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價格(gé) ,減少(shǎo)投資(zī)，營運及(jí)維護(hù)費用(yòng) ,節(jié)約能源 ,並(bìng)帶來可(kě)觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀及(jí)其分(fēn)析

國產帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距通常(cháng)根據經(jīng)驗數(shù)據(jù)確(què)定(dìng) ,或通過輸送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)設計計算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根據廠(chǎng)家(jiā)提供的數據(jù)確定(dìng)

我國(guó)目(mù)前(qián)采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機規(guī)定的托(tuō)輥間距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料的鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩(shéng)芯帶(dài)式輸送機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥間距一(yī)般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥(gǔn)間距一般取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由於(yú)上(shàng)述數(shù)據是(shì)根(gēn)據廠家(jiā)所提供的經驗(yàn)數據確(què)定(dìng) ,與實(shí)際(jì)工況可能存(cún)在很(hěn)大(dà)差(chà)別。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張(zhāng)力確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)

根據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計算法,首先(xiān)分別計算出(chū)輸送機承載段和空載段的最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,由公(gōng)式即可計算(suàn)出(chū)承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距和回程(chéng)托輥(gǔn)間距的(dí)理(lǐ)論更大值。

β———輸送(sòng)機運輸傾角 , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值 , 並考(kǎo)慮各(gè)種實際因(yīn)素 , 可確(què)定托輥間距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析

以上兩種方法 , 其(qí)基本原理都是(shì)按(àn)承(chéng)載段或(huò)回程(chéng)段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力點(diǎn)的輸送(sòng)帶張(zhāng)力確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 在(zài)整個輸(shū)送(sòng)機長度(dù)上(shàng) , 分別(bié)采(cǎi)用統一的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可簡(jiǎn)化設(shè)計和製造工(gōng)藝 , 但沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據輸(shū)送帶在輸(shū)送(sòng)機(jī)長度(dù)上張力的變化(huà)及(jí)托輥的(dí)受力(lì)情況(kuàng) , 合理確定托輥間距(jù)。對(duì)於(yú)短運距(jù)帶式輸(shū)送機的影響不(bù)大(dà) , 但(dàn)對於(yú)長運(yùn)距帶式(shì)輸(shū)送機(jī) , 則(zé)會大(dà)大(dà)增加(jiā)托輥數量 , 從而(ér)使(shǐ)設備造價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力(lì)，功率(shuài)消耗，維(wéi)護(hù)費(fèi)用(yòng)等(děng)都(dū)會大量增加 , 因此很不合理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距的(dí)合理計算

帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)在(zài)整個運輸(shū)長度上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶張力是(shì)連(lián)續(xù)變化的(dí)。合(hé)理的托輥(gǔn)間距應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載能力及(jí)壽命要(yào)求(qiú)，輸送帶下垂度(dù)要求的條件下 , 根(gēn)據(jù)該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距。如在德(dé)國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 ,在全長 3/ 4 的區段(duàn) ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大(dà)大減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用(yòng)量。

在(zài)設計(jì)時 ,托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承載能力及使(shǐ)用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送(sòng)帶(dài)適(shì)當(dāng)的下垂度。

311 根(gēn)據(jù)托輥承(chéng)載能(néng)力(lì)及使(shǐ)用壽命(mìng)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

托輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命取(qǔ)決於(yú)物(wù)料(liào)的特(tè)性，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶及貨(huò)載的質(zhì)量 ,托輥間(jiān)距，帶速，

承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

回程托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥子(zǐ)軸(zhóu)承(chéng)和運(yùn)行工況(kuàng)等因素(sù) ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載和靜載(zǎi)分(fēn)別(bié)計(jì)算如下(xià):

(1)     承載托輥間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位長度(dù)輸送(sòng)帶(dài)的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥子額定(dìng)承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係(xì)數;

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以(yǐ)上各(gè)係(xì)數(shù)均可從有關資料(liào)上(shàng)查得(dé)。

承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出(chū)較小值 , 即可(kě)滿(mǎn)足承載段(duàn)承載能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥的使用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間(jiān)距

按(àn)靜載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少托輥用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間距(jù)的合理確定(dìng)

根(gēn)據(jù)以上(shàng)的(dí)計算(suàn)結果 , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值確(què)定托輥(gǔn)間距;同(tóng)時 , 還(huán)要(yào)綜合(hé)考(kǎo)慮(lǜ)其(qí)他因素(sù)的影響 , 如物料性質(zhì)，輸送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度，輸(shū)送(sòng)機傾角，實(shí)際運(yùn)行(háng)情況等(děng)。輸(shū)送(sòng)機較長時 , 可分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托輥間距。

314          優越性(xìng)分析

通(tōng)過對(duì)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確定及優(yōu)化布置 , 可大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是非常明(míng)顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送(sòng)機成(chéng)本的 30 % , 如(rú)果托輥數(shù)量減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半(bàn) , 成本(běn)約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會(huì)大幅

按(àn)動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數(shù)量(liáng)減少 , 使輸送機(jī)運(yùn)行(háng)阻力降低(dī) , 功

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出(chū)的(dí)較(jiào)小值即可滿(mǎn)足回(huí)空段承載能力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶下垂度確定托(tuō)輥(gǔn)間距

輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度取決(jué)於托輥間(jiān)距(jù)，該處(chǔ)的輸(shū)送(sòng)帶張力，單位(wèi)長度輸送(sòng)帶和貨(huò)載(zǎi)的質量等因(yīn)素 ,一(yī)般要(yào)求比較合適(shì)的(dí)輸(shū)送帶(dài)下垂度為 1 % ,計(jì)算如(rú)下:

率消耗(hào)減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電(diàn)能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥用量(liáng)很大 , 且易出現故障 , 故(gù)減少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 使維護(hù)工作(zuò)量和費(fèi)用降低。

(4)    延長輸送帶使(shǐ)用壽命 , 降低(dī)輸送帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高運行可(kě)靠性。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶式輸送(sòng)機的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)優(yōu)化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工業(yè)部北(běi)京運(yùn)輸機(jī)械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶式輸送機(jī)設計(jì)選用手冊[ M]1 北京:冶(yě)金工業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 黑(hēi)龍江膠帶(dài)輸送機結構，原(yuán)理(lǐ)與計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤炭工業出(chū)版

式中   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山運(yùn)輸(shū)機械[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國礦業大學(xué)出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情況下 , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取決於該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大小。為滿足(zú)下垂(chuí)度(dù)要求 , 張(zhāng)力較小的區段采用較(jiào)小的托輥間距 , 張(zhāng)力較大(dà)的區(qū)段可采(cǎi)用較(jiào)大(dà)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作者簡介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣(xiàn)人(rén),1991 年畢業(yè)於原(yuán)山東礦業學院,現從事礦山機(jī)械的(dí)科研及教(jiào)學工作(zuò),已(yǐ)發表(biǎo)論文(wén)數篇。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231