湖(hú)南帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距的(dí)合理(lǐ)確定

李(lǐ)福固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區職工(gōng)大學(xué) , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶式輸送(sòng)機托輥間(jiān)距的(dí)現狀進(jìn)行(háng)分(fēn)析 ,論證了(liǎo)合理(lǐ)確定托輥間(jiān)距(jù)的必要性(xìng) ,探討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合理(lǐ)確定的(dí)方法及(jí)優越(yuè)性。

關(guān)鍵詞 : 帶式輸(shū)送(sòng)機; 輸送帶(dài); 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間距; 張力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識碼 : A

1         引言

在(zài)帶式輸(shū)送(sòng)機中,托輥(gǔn)用於(yú)支(zhī)承輸送帶和貨(huò)載 , 並使輸送(sòng)帶的垂度不超(chāo)過(guò)限定值。托(tuō)輥的數量對(duì)於帶(dài)式輸送(sòng)機的正(zhèng)常使(shǐ)用(yòng)，平穩(wěn)運行，維(wéi)護(hù)費用，功(gōng)率(shuài)消耗，整(zhěng)機價格有重要影響。因此 ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)進行合(hé)理設計和布置 ,可減少托輥用量(liáng) ,降低(dī)整機價(jià)格 ,減少投資，營運(yùn)及維護費用(yòng) ,節約能源 ,並帶來可觀(guān)的經濟(jì)效益。

2         托輥(gǔn)間距的(dí)現狀及其分析

國(guó)產帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距(jù)通(tōng)常根(gēn)據經(jīng)驗數據確定 ,或通過(guò)輸送帶最(zuì)小張力設計(jì)計(jì)算托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠家(jiā)提供的數(shù)據(jù)確(què)定

我(wǒ)國目(mù)前采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送機規定(dìng)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩(shéng)芯帶式(shì)輸送機(jī) , 承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)一般取 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由於(yú)上述(shù)數(shù)據(jù)是根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所提供(gōng)的經驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,與實際工況(kuàng)可能(néng)存在(zài)很(hěn)大(dà)差(chà)別。

212          根據最小(xiǎo)張力確(què)定托(tuō)輥間距

根(gēn)據(jù)逐點計算法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分別計(jì)算出輸送(sòng)機承載段和空(kōng)載段(duàn)的最小(xiǎo)張力(lì)值 ,由公式(shì)即(jí)可計算出承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)和(hé)回(huí)程托(tuō)輥間距(jù)的理(lǐ)論更大值。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並(bìng)考(kǎo)慮各(gè)種(zhǒng)實際因(yīn)素(sù) , 可確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)。

213          現狀分析(xī)

以上(shàng)兩種(zhǒng)方法 , 其基本原理都(dū)是(shì)按承載(zǎi)段或(huò)回(huí)程段最小張力點的輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托輥間距(jù) , 在整個輸送機長(cháng)度上 , 分別采用統一(yī)的托輥間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖可(kě)簡化設(shè)計和製造工藝 , 但沒有根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶(dài)在(zài)輸送(sòng)機(jī)長度(dù)上張力的變(biàn)化及(jí)托輥的受力(lì)情況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥間距。對於短(duǎn)運(yùn)距帶(dài)式(shì)輸送機的影(yǐng)響不(bù)大 , 但(dàn)對於長(cháng)運距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則會大大增加托輥數量 , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設備造(zào)價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻力，功率消耗(hào)，維(wéi)護費用(yòng)等都(dū)會大量增加 , 因(yīn)此(cǐ)很不合理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)計算(suàn)

帶式輸送(sòng)機在整(zhěng)個運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)是(shì)連(lián)續變化(huà)的。合理(lǐ)的托(tuō)輥(gǔn)間距應(yīng)在滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥承(chéng)載能力及壽命(mìng)要求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)要(yào)求的(dí)條件(jiàn)下 , 根據(jù)該處輸送帶張力的(dí)大(dà)小 , 來確定(dìng)托輥(gǔn)間距。如在(zài)德國有(yǒu)一(yī)條 10 km 長的帶式(shì)輸(shū)送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承載托輥(gǔn)間距達 4 m ,回程(chéng)托輥間距達 8 m ,因而大(dà)大(dà)減少了托(tuō)輥用量(liáng)。

在(zài)設計(jì)時 ,托(tuō)輥(gǔn)間距應同時滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用壽命(mìng)要(yào)求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶(dài)適當(dāng)的(dí)下垂(chuí)度。

311 根據(jù)托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及(jí)使用壽(shòu)命確定托(tuō)輥(gǔn)間距

托輥的(dí)承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取決於物料的特性，單位長度輸送帶(dài)及(jí)貨(huò)載的(dí)質量 ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

回程托(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(zhóu)承和(hé)運行(háng)工況等因素 ,可由(yóu)其動(dòng)載(zǎi)和靜(jìng)載(zǎi)分別計算(suàn)如下:

(1)     承載托輥(gǔn)間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載的質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的(dí)輥子(zǐ)額定承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上(shàng)各(gè)係(xì)數(shù)均可從有(yǒu)關資料上(shàng)查得(dé)。

承(chéng)載托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計算出(chū)較(jiào)小值(zhí) , 即(jí)可(kě)滿足承(chéng)載(zǎi)段承載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使用(yòng)壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托輥間距(jù)

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

d    n

量減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托(tuō)輥間距(jù)的合(hé)理確(què)定

根據(jù)以上(shàng)的計算結(jié)果(guǒ) , 可選取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù);同時 , 還要綜合(hé)考(kǎo)慮其他(tā)因素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料(liào)性質，輸(shū)送(sòng)帶寬度(dù)，輸(shū)送機傾角，實際運(yùn)行情(qíng)況等。輸送(sòng)機(jī)較(jiào)長時 , 可分段確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越性(xìng)分(fēn)析

通過對帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確定(dìng)及(jí)優化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大(dà)大減少(shǎo)托輥用量 , 其優越性(xìng)是非常明顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本(běn)約(yuē)占輸(shū)送(sòng)機(jī)成本(běn)的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥數量減少(shǎo)一(yī)半 , 成本約降低 15 % 。因此將會大幅

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥數量減(jiǎn)少 , 使輸送(sòng)機運(yùn)行(háng)阻力(lì)降(jiàng)低 , 功(gōng)

回(huí)程托輥間距取式(5) ，式(6) 計算出(chū)的較小值即可(kě)滿足(zú)回空(kōng)段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的要求 ,並保證托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)取決於(yú)托(tuō)輥間距，該(gāi)處的(dí)輸送帶張力，單位長度輸(shū)送帶和貨(huò)載的(dí)質量等(děng)因素(sù) ,一般(bān)要(yào)求比(bǐ)較合(hé)適的輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下:

率(shuài)消耗(hào)減小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電能。

(3)    由於帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)用量很大(dà) , 且(qiě)易出(chū)現故障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維護工作量(liáng)和費用降低。

(4)    延長(cháng)輸送帶使用壽命(mìng) , 降低輸送帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提高(gāo)運行可(kě)靠性。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離帶式(shì)輸送機的(dí)托輥間距(jù)優化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業(yè)部北(běi)京運輸機械(xiè)研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定式帶(dài)式輸(shū)送機設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工業(yè)出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 湖南(nán)膠帶輸(shū)送機結構，原理(lǐ)與計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭工業出版

式中   F ———該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山(shān)運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國礦業大學出版社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù) , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定的情況下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距取決(jué)於(yú)該處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小。為滿足(zú)下(xià)垂度要求 , 張(zhāng)力(lì)較小的(dí)區段(duàn)采用較小的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 張(zhāng)力較大(dà)的(dí)區(qū)段可(kě)采(cǎi)用較大的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 這樣可(kě)大

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年畢業於原(yuán)山東礦業學院(yuàn),現從事(shì)礦山(shān)機(jī)械(xiè)的科研及教學工(gōng)作(zuò),已發表論(lùn)文數篇。

收(shōu)稿日(rì)期 :2001208231