和田(tián)帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距的合理(lǐ)確定

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區職工大學 , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)進(jìn)行分(fēn)析(xī) ,論證了合理(lǐ)確(què)定托輥間(jiān)距的必要(yào)性 ,探討了托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合理確(què)定(dìng)的方(fāng)法及優越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞 : 帶式(shì)輸送機; 輸(shū)送帶; 托輥(gǔn); 托輥間距; 張(zhāng)力(lì)

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引言

在(zài)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機中,托(tuō)輥(gǔn)用於支承輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載 , 並(bìng)使(shǐ)輸送(sòng)帶(dài)的(dí)垂(chuí)度(dù)不超過限(xiàn)定(dìng)值。托輥的(dí)數(shù)量(liáng)對於(yú)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的正(zhèng)常使用(yòng)，平穩(wěn)運行，維護費用(yòng)，功率消耗，整(zhěng)機價格(gé)有(yǒu)重要影響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能(néng)對(duì)托輥間距(jù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和布置 ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量 ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機(jī)價(jià)格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資，營運及維(wéi)護費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約能(néng)源 ,並帶來可(kě)觀的經濟效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀及(jí)其分(fēn)析

國產帶式輸送(sòng)機托輥間距(jù)通常根(gēn)據經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,或(huò)通(tōng)過輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力設(shè)計(jì)計算(suàn)托(tuō)輥間(jiān)距。

211          根據廠家提供的數據(jù)確定

我國(guó)目(mù)前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送(sòng)機規定的(dí)托輥間(jiān)距為:

(1)  當運輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶式輸送(sòng)機 , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間距一(yī)般(bān)取 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由於上(shàng)述(shù)數(shù)據(jù)是(shì)根據(jù)廠家所(suǒ)提供的(dí)經驗數據確定 ,與實(shí)際(jì)工(gōng)況可能存在(zài)很大差(chà)別。

212          根(gēn)據(jù)最(zuì)小(xiǎo)張力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距

根據逐點(diǎn)計算法(fǎ),首先分別計(jì)算(suàn)出輸送(sòng)機承載段和空載段(duàn)的(dí)最(zuì)小張力(lì)值 ,由公(gōng)式即可(kě)計算出(chū)承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)和(hé)回程(chéng)托輥間距(jù)的(dí)理論更大值。

β———輸(shū)送機運輸(shū)傾角 , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值 , 並考慮各(gè)種(zhǒng)實際(jì)因素 , 可(kě)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析

以上(shàng)兩種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本(běn)原理都是(shì)按承載段或(huò)回程段(duàn)最小(xiǎo)張力點的輸送帶(dài)張(zhāng)力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整(zhěng)個輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用(yòng)統一的托(tuō)輥間(jiān)距。這樣(yàng)雖可簡化設計和製(zhì)造(zào)工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶在輸(shū)送(sòng)機長度上張(zhāng)力的變化及托輥的受力情況 , 合理確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。對於短運距(jù)帶式輸(shū)送機(jī)的(dí)影響不大(dà) , 但對於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶式(shì)輸送機(jī) , 則會(huì)大大(dà)增加托(tuō)輥數量(liáng) , 從(cóng)而(ér)使設(shè)備(bèi)造(zào)價較高 , 運行阻(zǔ)力，功(gōng)率消(xiāo)耗，維護(hù)費(fèi)用(yòng)等都會大(dà)量增加 , 因(yīn)此(cǐ)很(hěn)不合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間距的合理計算

帶式輸送(sòng)機(jī)在(zài)整(zhěng)個運(yùn)輸長度(dù)上 , 輸送(sòng)帶張力是連續(xù)變化的。合(hé)理(lǐ)的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應(yīng)在滿足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載能力及壽命要(yào)求，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)要求的條(tiáo)件下(xià) , 根(gēn)據該處輸送帶張(zhāng)力(lì)的大小(xiǎo) , 來確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。如在(zài)德國有一條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸(shū)送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區(qū)段(duàn) ,承載托輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回程托(tuō)輥間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大(dà)大(dà)減少了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量。

在設計時(shí) ,托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)同時滿足(zú) 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承(chéng)載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證輸送帶適(shì)當(dāng)的(dí)下(xià)垂(chuí)度。

311 根據(jù)托輥承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使用壽命確(què)定托輥間距

托輥(gǔn)的承載能力(lì)及(jí)使用壽命取決於物(wù)料的(dí)特性(xìng)，單位長(cháng)度輸(shū)送帶及(jí)貨載的質(zhì)量 ,托(tuō)輥間距(jù)，帶(dài)速(sù)，

承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù) a0

回程托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行(háng)工況等(děng)因素(sù) ,可由(yóu)其動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜載分別(bié)計算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承載托(tuō)輥間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶(dài)最(zuì)小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送(sòng)帶最小張力值(zhí) ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸送帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度(dù)貨載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦(kuàng)    機    械(xiè)                              2002 年第(dì) 2 期(qī)

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

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係(xì)數(shù);

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)。

以(yǐ)上各(gè)係(xì)數(shù)均(jūn)可從(cóng)有關(guān)資料上查得。

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出(chū)較小值 , 即可滿足承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承載能力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保證托輥的(dí)使用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥間距(jù)

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

d    n

量減少托輥(gǔn)用量。

313          托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理(lǐ)確定

根據以(yǐ)上(shàng)的計算結果 , 可選(xuǎn)取較小值確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù);同時 , 還(huán)要綜(zōng)合(hé)考(kǎo)慮(lǜ)其他因(yīn)素的(dí)影響 , 如物(wù)料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬度，輸送機傾(qīng)角，實際(jì)運行情況等。輸送機較(jiào)長(cháng)時(shí) , 可分段確定托輥(gǔn)間距。

314          優越(yuè)性分析

通過對帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理(lǐ)確定及優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可(kě)大(dà)大減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優越性是(shì)非常(cháng)明(míng)顯的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成本(běn)約占輸(shū)送機成本的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少一半 , 成(chéng)本約降低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會(huì)大(dà)幅

按動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減少 , 使輸(shū)送(sòng)機運行阻(zǔ)力(lì)降低(dī) , 功(gōng)

回程托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算出的較(jiào)小值即可滿足回空段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力的要求 ,並保證(zhèng)托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶下垂度確定托輥間(jiān)距

輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度(dù)取決(jué)於(yú)托輥間距(jù)，該處的輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)，單位長度(dù)輸(shū)送帶和(hé)貨載的質量等(děng)因(yīn)素(sù) ,一般要求(qiú)比較合適的輸送帶下垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計算如下(xià):

率消耗減小(xiǎo) , 節(jié)約電能。

(3)    由(yóu)於帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥用量(liáng)很(hěn)大 , 且(qiě)易(yì)出(chū)現(xiàn)故(gù)障 , 故減少托輥用量 , 使維護工(gōng)作量(liáng)和費用降(jiàng)低。

(4)    延長輸(shū)送帶使用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降低(dī)輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提高運行(háng)可(kě)靠(kào)性(xìng)。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離帶式輸送機的(dí)托輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載托輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業部北京(jīng)運(yùn)輸機械研究(jiū)所 1DTⅡ型固(gù)定式(shì)帶(dài)式輸送(sòng)機設(shè)計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶金工業(yè)出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 和田(tián)膠(jiāo)帶(dài)輸送(sòng)機結構，原理與(yǔ)計算[ M]1 北京(jīng):煤炭(tàn)工(gōng)業(yè)出(chū)版

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸送帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運(yùn)輸機(jī)械[ M]1 徐州:中國礦業(yè)大(dà)學出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況下 , 托輥間(jiān)距取決於該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大小。為滿足(zú)下垂(chuí)度(dù)要求 , 張力較小(xiǎo)的(dí)區段(duàn)采用較小(xiǎo)的托輥(gǔn)間距 , 張(zhāng)力較大的區段可采(cǎi)用較大(dà)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 這樣可大

作(zuò)者(zhě)簡介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業(yè)於(yú)原(yuán)山東礦業(yè)學院,現從(cóng)事礦山機械的科(kē)研及(jí)教(jiào)學(xué)工作(zuò),已(yǐ)發(fā)表(biǎo)論(lùn)文(wén)數篇。

收(shōu)稿(gǎo)日期(qī) :2001208231