衡水帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的合理確(què)定

李福固(gù)

(兖州礦(kuàng)區職(zhí)工大學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的(dí)現狀進(jìn)行分(fēn)析 ,論(lùn)證了(liǎo)合理確定托輥間距的必要性(xìng) ,探(tàn)討了托(tuō)輥間距(jù)合理確定(dìng)的(dí)方法(fǎ)及優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式(shì)輸送機; 輸送帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥間距(jù); 張力

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

1         引言(yán)

在(zài)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)中,托輥(gǔn)用於支(zhī)承輸送帶和貨載 , 並(bìng)使輸(shū)送帶(dài)的(dí)垂度不超過(guò)限定(dìng)值。托(tuō)輥(gǔn)的數(shù)量對於帶(dài)式輸送機(jī)的(dí)正常使用
，平(píng)穩(wěn)運行(háng)
，維(wéi)護(hù)費(fèi)用(yòng)
，功率消(xiāo)耗
，整機價格有重(zhòng)要(yào)影響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能(néng)對托輥間(jiān)距進行(háng)合理設計和(hé)布置 ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 ,降低整機(jī)價格 ,減少投資(zī)
，營(yíng)運(yùn)及維護費用 ,節約能源 ,並帶(dài)來可(kě)觀的經(jīng)濟效(xiào)益(yì)。

2         托輥間距的現(xiàn)狀及其分析

國產帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距通常(cháng)根據經(jīng)驗數據(jù)確定 ,或(huò)通過輸送帶最小張力(lì)設計計算托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠家提供的(dí)數據確(què)定

我國(guó)目(mù)前(qián)采用的(dí)DT Ⅱ型帶式輸送(sòng)機(jī)規定的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運輸物料的(dí)鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式輸送(sòng)機 , 承載托(tuō)輥間距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距一般取 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由(yóu)於(yú)上述(shù)數據是(shì)根據(jù)廠家(jiā)所提供(gōng)的經驗(yàn)數據(jù)確定 ,與(yǔ)實際(jì)工(gōng)況(kuàng)可(kě)能(néng)存在很大差(chà)別(bié)。

212          根(gēn)據最(zuì)小(xiǎo)張力確(què)定(dìng)托輥間距

根據逐點(diǎn)計算法,首先分(fēn)別(bié)計算出輸(shū)送機(jī)承(chéng)載段(duàn)和空(kōng)載(zǎi)段的最小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公(gōng)式(shì)即可計算出承載托輥間距(jù)和(hé)回程托輥間(jiān)距的(dí)理論(lùn)更(gēng)大(dà)值。

β———輸(shū)送機(jī)運輸(shū)傾角 , (°) 。

根(gēn)據計算值 , 並考慮(lǜ)各種實(shí)際因素 , 可(kě)確定托輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分析

以上兩(liǎng)種方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本原(yuán)理都(dū)是按承載段或回程段最小(xiǎo)張力點的(dí)輸送(sòng)帶張(zhāng)力確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距 , 在整(zhěng)個輸(shū)送(sòng)機長度上 , 分(fēn)別采用(yòng)統一的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距。這樣雖(suī)可(kě)簡化(huà)設計和製造工(gōng)藝 , 但沒有根(gēn)據輸(shū)送帶在輸送機(jī)長度(dù)上(shàng)張力的變化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的受力情況(kuàng) , 合理(lǐ)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運距帶式輸(shū)送機的影(yǐng)響不大 , 但對於長運距(jù)帶式輸(shū)送機(jī) , 則會(huì)大(dà)大增加托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng) , 從(cóng)而(ér)使設(shè)備(bèi)造(zào)價較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻(zǔ)力
，功率(shuài)消耗(hào)
，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)等都會大(dà)量增(zēng)加(jiā) , 因此很不合理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理計算(suàn)

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機在整個(gè)運(yùn)輸長度(dù)上(shàng) , 輸送帶張(zhāng)力是(shì)連續變(biàn)化(huà)的(dí)。合理的托(tuō)輥間距應在滿(mǎn)足(zú)托輥(gǔn)承載能力及壽命要求(qiú)
，輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度要(yào)求的(dí)條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來確定托輥間(jiān)距。如(rú)在德國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式輸(shū)送機 ,在全長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距達 8 m ,因而大(dà)大減少(shǎo)了(liǎo)托輥用量。

在設計時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)同時滿(mǎn)足(zú) 2 個條件: (1) 托輥承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送帶適當的(dí)下垂度(dù)。

311 根(gēn)據(jù)托輥承(chéng)載能(néng)力(lì)及使用壽命確(què)定托輥間(jiān)距

托輥(gǔn)的承(chéng)載能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取(qǔ)決於(yú)物料的(dí)特(tè)性
，單位長(cháng)度(dù)輸送帶及貨載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,托輥間距(jù)
，帶(dài)速(sù)
，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回程(chéng)托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)
，輥子(zǐ)軸承和(hé)運行工況等因(yīn)素 ,可(kě)由其動(dòng)載和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分別(bié)計算(suàn)如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送帶最小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長度貨載的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托輥的(dí)輥子(zǐ)額定承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係(xì)數(shù);

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數(shù)。

以上各係數均可(kě)從有(yǒu)關(guān)資料上查(chá)得(dé)。

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取式(3)
，式(shì) (4)  計(jì)算出較(jiào)小值 , 即可(kě)滿(mǎn)足(zú)承(chéng)載段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距

按靜(jìng)載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間距的合(hé)理確定

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上的計算(suàn)結果 , 可選取較(jiào)小值(zhí)確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù);同時(shí) , 還要(yào)綜合考(kǎo)慮其他(tā)因素(sù)的影響 , 如物(wù)料(liào)性質(zhì)
，輸送帶寬度(dù)
，輸送(sòng)機傾角
，實際(jì)運行情況等(děng)。輸(shū)送(sòng)機(jī)較長時 , 可分段確定托(tuō)輥(gǔn)間距。

314          優越性分析

通過對(duì)帶式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理確定及(jí)優化(huà)布置 , 可大大減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量 , 其(qí)優越性是(shì)非(fēi)常明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本(běn)約占(zhān)輸送(sòng)機成(chéng)本的 30 % , 如果(guǒ)托輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成本約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將會大幅

按動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥數量(liáng)減少 , 使輸(shū)送(sòng)機運(yùn)行阻力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功

回程托輥間距(jù)取式(5)
，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的(dí)較小(xiǎo)值即可滿足(zú)回空(kōng)段承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保證托輥的(dí)使用(yòng)壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)確(què)定托輥間(jiān)距

輸送帶下垂(chuí)度取決於托輥(gǔn)間(jiān)距
，該處(chǔ)的(dí)輸送(sòng)帶張力
，單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶和貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一般(bān)要(yào)求比(bǐ)較(jiào)合適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如(rú)下(xià):

率(shuài)消耗(hào)減小 , 節約電(diàn)能。

(3)    由於帶式輸送機托輥用量(liáng)很大 , 且易出現(xiàn)故障 , 故減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使維護工作(zuò)量(liáng)和(hé)費(fèi)用降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送(sòng)帶使(shǐ)用壽命 , 降低輸送帶(dài)跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運行(háng)可(kě)靠(kào)性(xìng)。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離(lí)帶式輸(shū)送(sòng)機的托輥間(jiān)距優化[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業(yè)部北京運(yùn)輸機械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定(dìng)式(shì)帶式輸(shū)送機設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 衡(héng)水膠帶輸(shū)送機結構
，原(yuán)理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭工業出(chū)版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處輸送帶(dài)張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機械[ M]1 徐(xú)州:中國礦業(yè)大學出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度(dù) , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7)
，式(8) 可(kě)知 , 在 q
，qd 和(hé) k 一(yī)定的情況下 , 托輥(gǔn)間距取(qǔ)決於(yú)該處輸送帶張力(lì)的大小。為(wéi)滿足(zú)下垂(chuí)度(dù)要(yào)求 , 張力較小的區段采用(yòng)較(jiào)小的托(tuō)輥間距 , 張(zhāng)力(lì)較大(dà)的區(qū)段可采(cǎi)用(yòng)較(jiào)大(dà)的(dí)托輥間(jiān)距 , 這樣可(kě)大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李福固(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業(yè)於(yú)原(yuán)山東礦(kuàng)業學院(yuàn),現(xiàn)從(cóng)事礦(kuàng)山(shān)機(jī)械(xiè)的科研及教學工作,已(yǐ)發表論文數篇。

收稿(gǎo)日期 :2001208231