淮南(nán)帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合(hé)理確定

李福(fú)固

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區職(zhí)工大(dà)學(xué) , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過(guò)對帶式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)間距的(dí)現狀進行(háng)分析 ,論證了合理確(què)定(dìng)托輥間距的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥(gǔn)間距合(hé)理(lǐ)確定的(dí)方(fāng)法及優越(yuè)性。

關鍵詞(cí) : 帶式輸送(sòng)機; 輸送帶; 托輥; 托輥間距(jù); 張力(lì)

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶(dài)式輸(shū)送機中,托輥用於支(zhī)承(chéng)輸送(sòng)帶(dài)和貨載(zǎi) , 並使輸送(sòng)帶的(dí)垂度不(bù)超(chāo)過(guò)限定(dìng)值。托(tuō)輥的(dí)數(shù)量(liáng)對於帶式輸送(sòng)機的正常使用，平穩運行(háng)，維護費用(yòng)，功(gōng)率(shuài)消耗，整(zhěng)機價格有(yǒu)重要(yào)影(yǐng)響。因此 ,如(rú)能(néng)對托輥(gǔn)間(jiān)距進行合理設(shè)計(jì)和(hé)布置 ,可(kě)減少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整(zhěng)機價格(gé) ,減少(shǎo)投資(zī)，營(yíng)運及(jí)維護費(fèi)用 ,節約能源 ,並帶(dài)來(lái)可觀(guān)的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托輥(gǔn)間距的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其分析

國產(chǎn)帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距通(tōng)常(cháng)根(gēn)據(jù)經驗數(shù)據(jù)確(què)定 ,或通過(guò)輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)設計計算托輥間距(jù)。

211          根據廠家(jiā)提(tí)供的(dí)數據(jù)確定

我國目(mù)前采用的(dí)DT Ⅱ型帶式輸送(sòng)機(jī)規定(dìng)的托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的(dí)鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物(wù)料的(dí)鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證明 ,由(yóu)於(yú)上述數據是根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所提供的(dí)經驗(yàn)數據確(què)定 ,與實際工況可能存(cún)在很大差別。

212          根據最小張力確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算(suàn)法,首先(xiān)分(fēn)別計(jì)算出(chū)輸送機承(chéng)載段和(hé)空(kōng)載段的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,由公(gōng)式(shì)即可(kě)計(jì)算出承(chéng)載托(tuō)輥間距和回(huí)程(chéng)托輥間距的(dí)理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值。

β———輸送(sòng)機運(yùn)輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 。

根據計(jì)算值 , 並(bìng)考慮各種實際因素(sù) , 可(kě)確定托輥間距。

213          現狀(zhuàng)分析

以上(shàng)兩種方法 , 其基(jī)本原(yuán)理都是(shì)按(àn)承載(zǎi)段或回程(chéng)段最(zuì)小張(zhāng)力點的輸送帶張力確(què)定托輥(gǔn)間距 , 在(zài)整(zhěng)個輸送機長度上 , 分別采(cǎi)用(yòng)統一的托(tuō)輥(gǔn)間距。這(zhè)樣雖(suī)可簡化設計(jì)和製造(zào)工(gōng)藝 , 但沒有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶在輸(shū)送機長(cháng)度(dù)上張(zhāng)力(lì)的變化及托輥的(dí)受(shòu)力情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。對於短運(yùn)距帶式輸送機的(dí)影響不大 , 但對於長(cháng)運距帶式(shì)輸送機 , 則會大大增(zēng)加托(tuō)輥數量 , 從而(ér)使(shǐ)設備(bèi)造價較高(gāo) , 運行阻力(lì)，功(gōng)率消耗，維護(hù)費(fèi)用等(děng)都會大量增加(jiā) , 因此(cǐ)很不(bù)合理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距的合理計(jì)算

帶(dài)式輸送(sòng)機在整(zhěng)個(gè)運輸長(cháng)度(dù)上 , 輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力是連續(xù)變化的(dí)。合(hé)理的托輥(gǔn)間距(jù)應在(zài)滿足托輥承(chéng)載能力及壽(shòu)命要求，輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度要求的條(tiáo)件下 , 根(gēn)據該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定托輥間距。如(rú)在德國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸送(sòng)機 ,在(zài)全長 3/ 4 的(dí)區段 ,承載托輥間(jiān)距達 4 m ,回程托輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因(yīn)而(ér)大(dà)大減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用量。

在(zài)設計時(shí) ,托輥間距(jù)應同時滿(mǎn)足 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及(jí)使用壽命(mìng)要求; (2) 保(bǎo)證輸(shū)送(sòng)帶(dài)適(shì)當的(dí)下(xià)垂度(dù)。

311 根(gēn)據托輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用壽命確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

托(tuō)輥的承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用壽(shòu)命取(qǔ)決於(yú)物(wù)料(liào)的(dí)特(tè)性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送帶及貨載(zǎi)的質量 ,托輥間距，帶速，

承載托(tuō)輥間距 a0

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承和(hé)運行工(gōng)況等因(yīn)素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動(dòng)載和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別(bié)計算如下:

(1)     承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸送(sòng)帶的質量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度(dù)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的(dí)輥(gǔn)子額定承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數(shù)。

以上(shàng)各(gè)係(xì)數均(jūn)可(kě)從有關(guān)資(zī)料上查得。

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出較小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿足承載段(duàn)承(chéng)載能(néng)力(lì)的要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使(shǐ)用壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載計(jì)算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)確(què)定

根據以上(shàng)的計算結果 , 可(kě)選(xuǎn)取較(jiào)小(xiǎo)值確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距;同時(shí) , 還要(yào)綜合考慮(lǜ)其他(tā)因(yīn)素(sù)的影響(xiǎng) , 如物(wù)料性(xìng)質(zhì)，輸送帶寬(kuān)度(dù)，輸送(sòng)機傾角，實際(jì)運(yùn)行(háng)情況等(děng)。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長時(shí) , 可分(fēn)段確(què)定托輥間(jiān)距。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分(fēn)析

通(tōng)過對帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理確(què)定及(jí)優(yōu)化布置 , 可(kě)大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 其優越性(xìng)是非(fēi)常明(míng)顯的。

(1)    托輥成本約占輸送(sòng)機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如果托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少一(yī)半 , 成本(běn)約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會大幅(fú)

按(àn)動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資。

(2)    托輥數量(liáng)減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送機(jī)運(yùn)行(háng)阻力降(jiàng)低(dī) , 功

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算出(chū)的(dí)較小值即可滿足回空(kōng)段承載能力的要(yào)求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使用壽命高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度確定(dìng)托輥間距(jù)

輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)取(qǔ)決於托輥間(jiān)距，該(gāi)處(chǔ)的輸(shū)送帶張力(lì)，單(dān)位(wèi)長度輸送帶和貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng)等因(yīn)素 ,一般(bān)要(yào)求比(bǐ)較(jiào)合適(shì)的(dí)輸(shū)送帶(dài)下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算如(rú)下(xià):

率消耗(hào)減小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電能(néng)。

(3)    由於帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)用量很大 , 且(qiě)易出現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量 , 使維護工(gōng)作(zuò)量和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延長輸送帶(dài)使(shǐ)用壽(shòu)命 , 降低(dī)輸(shū)送(sòng)帶跑偏率 ,

提(tí)高(gāo)運行可靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離帶式輸(shū)送機的托(tuō)輥(gǔn)間距優化(huà)[J ]1 礦山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業部北京運輸(shū)機(jī)械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定(dìng)式(shì)帶式輸送機(jī)設(shè)計選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金(jīn)工業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 淮(huái)南(nán)膠(jiāo)帶輸送機結構，原理與計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業(yè)出版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦山運(yùn)輸(shū)機械[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦業大學出版社,19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下垂度 , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的(dí)情況下(xià) , 托輥(gǔn)間(jiān)距取決於該處輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)的大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿足下垂(chuí)度要求(qiú) , 張力較(jiào)小(xiǎo)的區(qū)段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的托輥(gǔn)間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大的(dí)區(qū)段可采用較(jiào)大(dà)的(dí)托輥(gǔn)間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大(dà)

作者(zhě)簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年(nián)畢(bì)業(yè)於(yú)原山(shān)東(dōng)礦業(yè)學院,現(xiàn)從事(shì)礦(kuàng)山機械的科研及教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發表(biǎo)論文數篇。

收稿日(rì)期 :2001208231