湖(hú)北(běi)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥間距(jù)的合理確(què)定(dìng)

李福(fú)固

(兖州礦區職工(gōng)大(dà)學(xué) , 山(shān)東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的現狀(zhuàng)進行分(fēn)析(xī) ,論證(zhèng)了合理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)的必(bì)要性(xìng) ,探討(tǎo)了托輥(gǔn)間(jiān)距合理(lǐ)確(què)定的(dí)方(fāng)法(fǎ)及優越性。

關鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸送(sòng)機(jī); 輸送帶(dài); 托輥; 托(tuō)輥間距(jù); 張(zhāng)力

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

1         引言(yán)

在帶式輸(shū)送機中(zhōng),托輥(gǔn)用(yòng)於支承輸送(sòng)帶和貨載 , 並使(shǐ)輸送帶(dài)的(dí)垂(chuí)度不超(chāo)過限定(dìng)值。托輥的(dí)數量對於(yú)帶式輸送機的(dí)正常(cháng)使用(yòng)，平穩(wěn)運行，維護(hù)費用，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，整機價格(gé)有重要影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間距進(jìn)行(háng)合理設計(jì)和(hé)布(bù)置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整機價格 ,減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運(yùn)及維護費(fèi)用 ,節約能源(yuán) ,並帶來可(kě)觀(guān)的經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間距的現(xiàn)狀及(jí)其分析(xī)

國產(chǎn)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距通(tōng)常根(gēn)據(jù)經(jīng)驗數(shù)據確(què)定 ,或(huò)通過輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力設計計算(suàn)托輥間距(jù)。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家提供(gōng)的(dí)數(shù)據確定

我(wǒ)國目(mù)前采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸送(sòng)機規定的托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托輥間距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間距一(yī)般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由(yóu)於上述數(shù)據(jù)是(shì)根據廠家所(suǒ)提供的經驗(yàn)數(shù)據確(què)定 ,與(yǔ)實際工(gōng)況(kuàng)可(kě)能存(cún)在(zài)很大差別。

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

根據逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算法(fǎ),首先(xiān)分(fēn)別計算出(chū)輸(shū)送機(jī)承(chéng)載段和(hé)空載(zǎi)段的最小張力(lì)值 ,由公式即(jí)可(kě)計(jì)算(suàn)出(chū)承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)和(hé)回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距的理(lǐ)論更大值(zhí)。

β———輸(shū)送機運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計算(suàn)值 , 並(bìng)考慮各種實(shí)際因素 , 可確(què)定托輥間距。

213          現(xiàn)狀分析

以上兩種(zhǒng)方法 , 其基本(běn)原理(lǐ)都是(shì)按(àn)承(chéng)載段(duàn)或(huò)回(huí)程段最小張力(lì)點的輸送(sòng)帶(dài)張力確定(dìng)托(tuō)輥間距 , 在整個(gè)輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分(fēn)別采用(yòng)統一(yī)的托(tuō)輥間距(jù)。這(zhè)樣雖(suī)可簡(jiǎn)化設計和製造工藝 , 但沒有(yǒu)根據(jù)輸送帶在輸送機長度(dù)上(shàng)張力的(dí)變化(huà)及(jí)托(tuō)輥的受力(lì)情況 , 合(hé)理確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。對(duì)於短運(yùn)距帶式輸送(sòng)機的(dí)影響不(bù)大(dà) , 但對(duì)於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶式輸送機(jī) , 則會大大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數量 , 從而使(shǐ)設備造價較(jiào)高(gāo) , 運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，維護費用等(děng)都(dū)會大量增(zēng)加 , 因此很(hěn)不(bù)合理。

3     托輥間(jiān)距的合(hé)理計算

帶式(shì)輸送機(jī)在整個運輸(shū)長度上(shàng) , 輸送帶張(zhāng)力是連(lián)續變化的。合理的(dí)托(tuō)輥間距(jù)應在(zài)滿足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及壽命要(yào)求，輸送帶(dài)下(xià)垂度要(yào)求(qiú)的(dí)條(tiáo)件下 , 根(gēn)據該處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力的大小 , 來確(què)定托輥間距。如(rú)在德國有(yǒu)一條 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距達 4 m ,回程托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托輥(gǔn)用量(liáng)。

在(zài)設計時 ,托輥間距應同(tóng)時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證輸(shū)送(sòng)帶(dài)適當(dāng)的(dí)下(xià)垂度(dù)。

311 根(gēn)據托輥承載能力及使用壽(shòu)命(mìng)確定托(tuō)輥間距

托輥的承載能力及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)取決(jué)於(yú)物(wù)料的特(tè)性，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸送(sòng)帶及(jí)貨載的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速(sù)，

承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

回(huí)程托(tuō)輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行工(gōng)況(kuàng)等(děng)因素(sù) ,可由(yóu)其動(dòng)載和(hé)靜載分別計算(suàn)如下:

(1)     承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸送帶最(zuì)小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸送帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨載的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的輥(gǔn)子(zǐ)額定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥子載荷係(xì)數(shù);

f s ———運(yùn)行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況係數(shù)。

以上各(gè)係數均(jūn)可(kě)從有(yǒu)關(guān)資料上查得。

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較小(xiǎo)值 , 即可滿足承載段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力的要求(qiú) ,並保證托輥的使用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量。

313          托輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上的計(jì)算(suàn)結果 , 可選(xuǎn)取較(jiào)小值(zhí)確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù);同時 , 還要(yào)綜合考慮(lǜ)其他(tā)因素的影響(xiǎng) , 如物料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送帶寬度(dù)，輸(shū)送機傾角，實際運行(háng)情況等。輸(shū)送(sòng)機(jī)較長(cháng)時(shí) , 可分(fēn)段確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優越性分(fēn)析

通(tōng)過對(duì)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)及(jí)優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可大(dà)大減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量 , 其優(yōu)越(yuè)性(xìng)是(shì)非(fēi)常明顯的。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本(běn)約(yuē)占輸送(sòng)機(jī)成本的 30 % , 如果托輥(gǔn)數量減少(shǎo)一半(bàn) , 成本約降低 15 % 。因此將會大幅(fú)

按動載(zǎi)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(shǎo) , 使輸(shū)送機(jī)運(yùn)行阻(zǔ)力降低 , 功

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值即可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空段承載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保證托輥的使用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶下垂(chuí)度確定托(tuō)輥間(jiān)距

輸(shū)送帶下垂度取決(jué)於(yú)托(tuō)輥間距(jù)，該處的輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶和(hé)貨(huò)載(zǎi)的質量等因(yīn)素(sù) ,一(yī)般要求(qiú)比較合(hé)適(shì)的(dí)輸(shū)送帶下垂度(dù)為 1 % ,計算如下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗(hào)減(jiǎn)小 , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很大 , 且易(yì)出(chū)現故障(zhàng) , 故減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 , 使維護工作量和費用降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使(shǐ)用壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸送帶跑偏率(shuài) ,

提高(gāo)運行可靠性。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離帶(dài)式輸送機的托(tuō)輥間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部(bù)北京(jīng)運輸機械研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定式(shì)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊[ M]1 北京:冶金(jīn)工(gōng)業(yè)出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 湖北膠(jiāo)帶輸送機結構，原(yuán)理與(yǔ)計算[ M]1 北京:煤炭(tàn)工(gōng)業(yè)出(chū)版

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸送帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸(shū)機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州:中國(guó)礦業(yè)大(dà)學出(chū)版(bǎn)社,19891

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

由(yóu)式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情況下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取決於該(gāi)處輸送帶張力的(dí)大小。為(wéi)滿足(zú)下(xià)垂度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小的(dí)區(qū)段采用較小(xiǎo)的托輥(gǔn)間距(jù) , 張力較大的區段可(kě)采用較大(dà)的托(tuō)輥間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作者(zhě)簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業(yè)於(yú)原山東礦業(yè)學院(yuàn),現從(cóng)事礦(kuàng)山(shān)機械的(dí)科研及教(jiào)學工作(zuò),已發表論文數篇。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231