黃(huáng)石帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距的合理確(què)定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖州礦區職(zhí)工大(dà)學(xué) , 山(shān)東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過(guò)對帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距(jù)的現狀進行分(fēn)析(xī) ,論證了合理確定托(tuō)輥間(jiān)距的必(bì)要(yào)性 ,探討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距合(hé)理確(què)定的方(fāng)法及優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸送機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托輥; 托輥間(jiān)距(jù); 張力(lì)

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識碼 : A

1         引(yǐn)言

在帶式(shì)輸送(sòng)機中(zhōng),托輥用於支(zhī)承(chéng)輸(shū)送帶和貨載(zǎi) , 並使(shǐ)輸(shū)送帶的(dí)垂(chuí)度不超過限(xiàn)定值(zhí)。托輥(gǔn)的數量對於帶式輸(shū)送機的正(zhèng)常使(shǐ)用(yòng)，平穩運行，維護費用，功率(shuài)消耗，整(zhěng)機價格(gé)有重要(yào)影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托輥(gǔn)間距(jù)進行合(hé)理(lǐ)設計(jì)和(hé)布(bù)置(zhì) ,可減少托(tuō)輥用量 ,降低(dī)整(zhěng)機價(jià)格(gé) ,減少投(tóu)資，營運(yùn)及維護費用(yòng) ,節(jié)約能(néng)源(yuán) ,並帶(dài)來(lái)可觀(guān)的經濟(jì)效(xiào)益。

2         托輥間距的現狀及其分析(xī)

國產帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間距(jù)通常根據(jù)經(jīng)驗數據確定(dìng) ,或通(tōng)過輸送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)設計(jì)計算(suàn)托(tuō)輥間距(jù)。

211          根(gēn)據廠家提(tí)供(gōng)的數(shù)據確定(dìng)

我國(guó)目(mù)前采用的DT Ⅱ型帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)規(guī)定的托輥(gǔn)間(jiān)距為:

(1)  當運輸(shū)物料的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間距取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩芯帶(dài)式(shì)輸送機 , 承載托輥間(jiān)距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間(jiān)距一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由(yóu)於上述(shù)數據(jù)是根據廠家(jiā)所提(tí)供的(dí)經(jīng)驗(yàn)數據(jù)確定 ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工況可(kě)能(néng)存(cún)在(zài)很(hěn)大差別(bié)。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥間(jiān)距(jù)

根(gēn)據逐(zhú)點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別計算(suàn)出輸(shū)送機(jī)承(chéng)載段(duàn)和(hé)空載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小張力值(zhí) ,由公式(shì)即(jí)可計(jì)算出承載托輥間(jiān)距和(hé)回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的理(lǐ)論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根據計算值 , 並考慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實際(jì)因素 , 可確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分析(xī)

以上(shàng)兩種方法(fǎ) , 其基本原理都是(shì)按(àn)承載段或回程(chéng)段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力點的輸(shū)送帶張力(lì)確定托輥間距(jù) , 在整(zhěng)個(gè)輸送機(jī)長度(dù)上 , 分別(bié)采用統(tǒng)一的托(tuō)輥(gǔn)間距。這(zhè)樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設計(jì)和製造(zào)工藝 , 但(dàn)沒有根據輸送(sòng)帶在輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng)張力的變(biàn)化及托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受(shòu)力情況(kuàng) , 合理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對(duì)於(yú)短運距(jù)帶(dài)式輸送(sòng)機的影響不大 , 但對(duì)於長運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) , 則會(huì)大(dà)大增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數(shù)量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造價較高(gāo) , 運行(háng)阻(zǔ)力，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，維護(hù)費用(yòng)等都會(huì)大量增(zēng)加 , 因(yīn)此很(hěn)不合理。

3     托輥間距的合(hé)理計算

帶式輸送(sòng)機在整(zhěng)個運輸(shū)長(cháng)度(dù)上 , 輸(shū)送帶(dài)張力(lì)是(shì)連續(xù)變化的(dí)。合理(lǐ)的托(tuō)輥間(jiān)距應(yīng)在滿(mǎn)足(zú)托輥(gǔn)承載能(néng)力及(jí)壽命要求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度要求的(dí)條件下(xià) , 根據該處輸(shū)送帶張(zhāng)力的大小(xiǎo) , 來確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如在德(dé)國(guó)有(yǒu)一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式輸送機 ,在全長 3/ 4 的區段 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥間距(jù)達 8 m ,因而大大減少了托輥用量。

在(zài)設(shè)計時 ,托輥(gǔn)間距應同時(shí)滿足 2 個條件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及使用壽(shòu)命(mìng)要(yào)求(qiú); (2) 保證輸(shū)送帶適當(dāng)的(dí)下垂(chuí)度。

311 根據托輥承(chéng)載能(néng)力及使(shǐ)用壽命(mìng)確(què)定托輥間距

托(tuō)輥的承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使用(yòng)壽(shòu)命取(qǔ)決於物料的(dí)特性，單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送帶及(jí)貨載(zǎi)的質量(liáng) ,托輥間距，帶(dài)速，

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子軸承(chéng)和運(yùn)行(háng)工(gōng)況等(děng)因(yīn)素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動(dòng)載(zǎi)和靜載(zǎi)分(fēn)別計算(suàn)如下:

(1)     承載托輥間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶(dài)最(zuì)小張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶(dài)的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥(gǔn)子額定(dìng)承載能力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷(hé)係數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數。

以(yǐ)上各係數(shù)均可從(cóng)有關資料上(shàng)查得(dé)。

承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算出較小值(zhí) , 即可滿(mǎn)足承載段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並保證托(tuō)輥的使用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距

按靜載計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定(dìng)

根據以(yǐ)上(shàng)的(dí)計算結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選取(qǔ)較(jiào)小值確(què)定托輥間距(jù);同(tóng)時(shí) , 還要綜(zōng)合考(kǎo)慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng) , 如(rú)物料性質，輸送(sòng)帶寬(kuān)度(dù)，輸送機傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運行(háng)情況等。輸送(sòng)機較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分段(duàn)確定托輥(gǔn)間距。

314          優越(yuè)性分(fēn)析

通過對(duì)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)及優化布(bù)置(zhì) , 可大大減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優越(yuè)性是(shì)非常明(míng)顯的(dí)。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸送機(jī)成本的 30 % , 如(rú)果托輥數量減少一半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約降低 15 % 。因此(cǐ)將會(huì)大(dà)幅(fú)

按動載(zǎi)計算 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) , 使輸送機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功(gōng)

回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的(dí)較小值即可滿足回空段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的要求 ,並保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶(dài)下垂度確定托輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶下垂度(dù)取(qǔ)決於托輥間距(jù)，該處的輸送(sòng)帶(dài)張力，單位(wèi)長度輸(shū)送帶和貨載(zǎi)的質(zhì)量等因素 ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合(hé)適的輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度為 1 % ,計(jì)算如下(xià):

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

(3)    由於帶式輸送(sòng)機托輥(gǔn)用(yòng)量很大(dà) , 且易出(chū)現故障 , 故(gù)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量(liáng) , 使維護工(gōng)作(zuò)量和費(fèi)用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長輸(shū)送(sòng)帶(dài)使用壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高運行(háng)可(kě)靠性。

參考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離帶式輸(shū)送機的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距優化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業(yè)部(bù)北(běi)京運(yùn)輸機械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式帶(dài)式(shì)輸送機設(shè)計選用手冊[ M]1 北京:冶(yě)金工(gōng)業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 黃石膠帶輸送(sòng)機結(jié)構，原(yuán)理與計算[ M]1 北京:煤炭工(gōng)業出版

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山(shān)運輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業大學出版(bǎn)社,19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù) , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的情況(kuàng)下 , 托(tuō)輥間距取(qǔ)決於該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小。為(wéi)滿(mǎn)足下(xià)垂度要(yào)求 , 張力(lì)較小的(dí)區段采(cǎi)用(yòng)較小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力(lì)較大(dà)的(dí)區(qū)段可采(cǎi)用較大的(dí)托輥間(jiān)距(jù) , 這樣可大(dà)

作者簡介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年畢業(yè)於原山東(dōng)礦業學(xué)院(yuàn),現從(cóng)事礦(kuàng)山機械的(dí)科研及教學工(gōng)作(zuò),已(yǐ)發(fā)表(biǎo)論文(wén)數篇。

收稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231