淮北帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合理確(què)定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區職工(gōng)大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通(tōng)過(guò)對帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥間距的現狀進行分(fēn)析 ,論(lùn)證了合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距的必要(yào)性 ,探討了托輥間距(jù)合(hé)理確(què)定(dìng)的方(fāng)法及優(yōu)越(yuè)性。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸送(sòng)機(jī); 輸(shū)送帶(dài); 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間距; 張力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥用於支(zhī)承(chéng)輸送帶和(hé)貨(huò)載 , 並(bìng)使輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂度不(bù)超(chāo)過限定值。托輥的(dí)數量對於(yú)帶式輸送(sòng)機的(dí)正常使(shǐ)用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行，維護費(fèi)用(yòng)，功(gōng)率(shuài)消耗，整機(jī)價(jià)格有重要影響。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托(tuō)輥間距進行合(hé)理設(shè)計和布置(zhì) ,可減少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng) ,降低整(zhěng)機價格(gé) ,減少投資，營運及(jí)維護費用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶來可觀(guān)的(dí)經濟效益。

2         托(tuō)輥間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀及其分析(xī)

國產(chǎn)帶式輸送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通(tōng)常根(gēn)據經驗數據確定(dìng) ,或通過(guò)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力設計計算托輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家提供的數據確(què)定(dìng)

我(wǒ)國目(mù)前采(cǎi)用的DT Ⅱ型帶式輸送機規定的(dí)托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩(shéng)芯帶式輸(shū)送(sòng)機(jī) , 承載托輥間距一(yī)般取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥(gǔn)間距一般(bān)取 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由於上述(shù)數(shù)據是根(gēn)據廠(chǎng)家所(suǒ)提供的經驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,與實際工況(kuàng)可能存在(zài)很(hěn)大差別(bié)。

212          根據(jù)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥間(jiān)距(jù)

根據(jù)逐(zhú)點計算(suàn)法,首先分別計算出輸(shū)送(sòng)機承載段(duàn)和(hé)空載段(duàn)的最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由(yóu)公式即可計算出承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距和回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)的(dí)理論更大(dà)值。

β———輸送機運輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計算值 , 並(bìng)考(kǎo)慮各(gè)種實(shí)際(jì)因素(sù) , 可(kě)確定(dìng)托輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以上兩(liǎng)種方法 , 其(qí)基本(běn)原(yuán)理(lǐ)都是按承載(zǎi)段或回(huí)程段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力點的輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力確定托輥(gǔn)間距 , 在(zài)整個輸送機長度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用統(tǒng)一的托輥(gǔn)間距(jù)。這(zhè)樣雖(suī)可(kě)簡化設計和(hé)製(zhì)造工藝 , 但沒有根據輸送帶在輸(shū)送(sòng)機(jī)長度(dù)上張力的變(biàn)化(huà)及(jí)托輥的受力(lì)情況(kuàng) , 合理(lǐ)確定托(tuō)輥間距(jù)。對於短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶式輸送機(jī)的影(yǐng)響不大 , 但對於長運(yùn)距帶式輸送機 , 則會大(dà)大(dà)增加托輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使設(shè)備(bèi)造(zào)價較(jiào)高 , 運行阻力(lì)，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)等(děng)都(dū)會大(dà)量增(zēng)加 , 因(yīn)此(cǐ)很不(bù)合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理計(jì)算(suàn)

帶式輸送(sòng)機(jī)在整(zhěng)個運輸長(cháng)度上 , 輸送帶張(zhāng)力是連續變(biàn)化的。合(hé)理的(dí)托輥間(jiān)距(jù)應在滿足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載能力(lì)及(jí)壽(shòu)命要求，輸送帶(dài)下垂度要(yào)求的條件下 , 根(gēn)據該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力的大(dà)小(xiǎo) , 來確定托(tuō)輥間(jiān)距。如在德國(guó)有一條 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區(qū)段 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距達 4 m ,回程托輥(gǔn)間距(jù)達(dá) 8 m ,因而(ér)大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了托(tuō)輥(gǔn)用量。

在設計時(shí) ,托(tuō)輥間距(jù)應同時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托(tuō)輥承載(zǎi)能力(lì)及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)要求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸(shū)送帶適(shì)當的下(xià)垂度(dù)。

311 根(gēn)據(jù)托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托輥的(dí)承載能力及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命取決於(yú)物料的特性，單位長度輸(shū)送帶(dài)及貨載(zǎi)的(dí)質量 ,托輥間距，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距 a0

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承和運行工(gōng)況(kuàng)等因(yīn)素 ,可(kě)由其動(dòng)載(zǎi)和靜載分別(bié)計算如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托輥間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸送帶最(zuì)小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位長度輸(shū)送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥的輥子額定承(chéng)載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷(hé)係(xì)數(shù);

f s ———運(yùn)行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工(gōng)況係數。

以(yǐ)上各係數均可從有關資料上查得(dé)。

承載托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計算出(chū)較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可滿足(zú)承載段承載能力的要求 ,並保證(zhèng)托輥的使用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托(tuō)輥用量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理確(què)定(dìng)

根據(jù)以上的計(jì)算(suàn)結果 , 可選取較(jiào)小值(zhí)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù);同時 , 還要(yào)綜合(hé)考慮其他因素的影響(xiǎng) , 如物料性質(zhì)，輸送帶寬度，輸(shū)送機傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際運(yùn)行(háng)情況等(děng)。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確(què)定托(tuō)輥間距。

314          優越性(xìng)分(fēn)析

通過對(duì)帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距的(dí)合理確(què)定(dìng)及(jí)優化布置 , 可大大(dà)減少托輥(gǔn)用量(liáng) , 其優越(yuè)性(xìng)是非(fēi)常明顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸送機(jī)成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托輥數量減(jiǎn)少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本約降低(dī) 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大(dà)幅(fú)

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數量(liáng)減少(shǎo) , 使(shǐ)輸(shū)送機運行阻力(lì)降(jiàng)低 , 功(gōng)

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出(chū)的較小值即(jí)可滿足回(huí)空段(duàn)承(chéng)載能力的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使用壽命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶下垂(chuí)度確定(dìng)托輥間距

輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)取(qǔ)決(jué)於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該處(chǔ)的(dí)輸(shū)送帶張力(lì)，單(dān)位(wèi)長度輸(shū)送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi)的質量等因素 ,一般(bān)要求(qiú)比較合適(shì)的輸(shū)送帶下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如下:

率消(xiāo)耗(hào)減(jiǎn)小 , 節(jié)約電(diàn)能。

(3)    由於帶式輸(shū)送機(jī)托輥用(yòng)量很(hěn)大 , 且易出現故(gù)障(zhàng) , 故減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) , 使(shǐ)維護工(gōng)作量和(hé)費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸送帶(dài)使用壽(shòu)命(mìng) , 降低輸送帶跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行(háng)可(kě)靠性(xìng)。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距(jù)離帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的托輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

(2)        回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業部北京運輸(shū)機械研究所 1DTⅡ型固定式帶式輸送(sòng)機設計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金(jīn)工(gōng)業出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 淮(huái)北膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送(sòng)機(jī)結構，原理與計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤炭工(gōng)業出版

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運(yùn)輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業大(dà)學出(chū)版社,19891

k ———輸送(sòng)帶下垂(chuí)度 , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況(kuàng)下 , 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)決(jué)於該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大小。為滿(mǎn)足(zú)下垂(chuí)度要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力較小的(dí)區(qū)段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距 , 張力較(jiào)大的區段可采用(yòng)較(jiào)大(dà)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距 , 這(zhè)樣(yàng)可大(dà)

作者簡(jiǎn)介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣人,1991 年(nián)畢業(yè)於原山東礦(kuàng)業學院,現從事礦(kuàng)山機械(xiè)的科(kē)研及教(jiào)學(xué)工作(zuò),已發表論文數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿日(rì)期(qī) :2001208231