湖(hú)州(zhōu)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的合理確(què)定(dìng)

李福固

(兖州礦(kuàng)區職(zhí)工(gōng)大學 , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送機托輥間距的現狀進行(háng)分析 ,論證了合理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)的(dí)必要性(xìng) ,探(tàn)討了托輥(gǔn)間距合(hé)理確定的方(fāng)法及(jí)優越性(xìng)。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式輸(shū)送機(jī); 輸送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間距; 張(zhāng)力

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

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式輸(shū)送(sòng)機中,托(tuō)輥用(yòng)於支承(chéng)輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載 , 並使輸(shū)送帶(dài)的垂(chuí)度(dù)不超(chāo)過(guò)限定值。托輥的數(shù)量對於帶式輸(shū)送(sòng)機的(dí)正常使(shǐ)用，平穩運行(háng)，維護(hù)費用，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，整(zhěng)機價格有重要影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如能對托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)進行合(hé)理設計和布(bù)置 ,可減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) ,降低(dī)整機價格 ,減(jiǎn)少投資，營運(yùn)及維(wéi)護(hù)費(fèi)用 ,節約(yuē)能源 ,並(bìng)帶(dài)來可觀(guān)的經濟效益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的現狀(zhuàng)及其(qí)分(fēn)析

國產(chǎn)帶式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通(tōng)常根(gēn)據經驗數據確(què)定 ,或(huò)通(tōng)過(guò)輸送帶(dài)最(zuì)小張力設計計(jì)算托(tuō)輥(gǔn)間距。

211          根據(jù)廠家提供(gōng)的(dí)數據(jù)確定(dìng)

我(wǒ)國(guó)目前采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸送(sòng)機規定的托輥間距為(wéi):

(1)  當運輸物(wù)料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料(liào)的鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯帶式輸(shū)送機(jī) , 承載托(tuō)輥(gǔn)間距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距一(yī)般(bān)取 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證明(míng) ,由(yóu)於上(shàng)述數(shù)據是根據(jù)廠家所提(tí)供的(dí)經驗數(shù)據確(què)定 ,與(yǔ)實(shí)際工況(kuàng)可(kě)能存在很(hěn)大差別。

212          根據(jù)最小張力確定托輥(gǔn)間距

根據(jù)逐點計算(suàn)法(fǎ),首(shǒu)先分別(bié)計(jì)算出輸送機(jī)承載段和(hé)空載(zǎi)段(duàn)的(dí)最小張(zhāng)力(lì)值 ,由(yóu)公(gōng)式(shì)即(jí)可計算出承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)和(hé)回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)理論(lùn)更大(dà)值(zhí)。

β———輸送機(jī)運輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據計算值 , 並考慮各種實際因素 , 可(kě)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分析(xī)

以上兩種方(fāng)法 , 其基本原理(lǐ)都(dū)是(shì)按(àn)承載段或回程(chéng)段最小(xiǎo)張力點的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張力確定托輥間(jiān)距(jù) , 在整個(gè)輸(shū)送(sòng)機(jī)長(cháng)度上 , 分(fēn)別(bié)采用(yòng)統(tǒng)一的(dí)托輥間距。這樣雖(suī)可簡化設計和(hé)製(zhì)造工藝 , 但(dàn)沒有根據(jù)輸(shū)送帶在輸送機長度上張(zhāng)力的變(biàn)化(huà)及托輥的受(shòu)力(lì)情況 , 合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對於短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸送機(jī)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大 , 但對於長運距(jù)帶(dài)式(shì)輸送機(jī) , 則會(huì)大(dà)大增加托輥數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設備(bèi)造價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力，功(gōng)率消耗(hào)，維(wéi)護(hù)費用等(děng)都(dū)會大量增加(jiā) , 因(yīn)此(cǐ)很不(bù)合理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理計(jì)算(suàn)

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機在整個(gè)運輸長度上 , 輸(shū)送帶(dài)張力是(shì)連續變(biàn)化的。合(hé)理(lǐ)的(dí)托輥間(jiān)距應(yīng)在滿(mǎn)足托輥承載(zǎi)能力(lì)及壽(shòu)命要(yào)求，輸送帶下(xià)垂度要(yào)求的條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大小 , 來確定托輥(gǔn)間距。如在德(dé)國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長(cháng)的帶式(shì)輸送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托輥間(jiān)距達 4 m ,回程托輥間距達(dá) 8 m ,因而大大(dà)減少了托輥用量(liáng)。

在設計(jì)時(shí) ,托輥(gǔn)間(jiān)距應同時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托(tuō)輥承(chéng)載能力(lì)及使用壽命要求(qiú); (2) 保證輸送帶適當(dāng)的下垂(chuí)度。

311 根(gēn)據(jù)托輥(gǔn)承載能力及使(shǐ)用(yòng)壽命確(què)定(dìng)托輥間距

托(tuō)輥的(dí)承(chéng)載能力(lì)及使用(yòng)壽命取決於物料的特(tè)性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度輸送帶及貨載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,托輥間(jiān)距，帶(dài)速，

承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù) a0

回程(chéng)托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承(chéng)和運行工(gōng)況(kuàng)等因素 ,可由其(qí)動(dòng)載和靜(jìng)載分別計(jì)算如下:

(1)     承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸送帶(dài)最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按動載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥(gǔn)的輥子(zǐ)額定(dìng)承載能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運(yùn)行(háng)係數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數(shù)。

以上(shàng)各係數(shù)均可從(cóng)有關(guān)資料(liào)上查(chá)得(dé)。

承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小值(zhí) , 即可(kě)滿(mǎn)足承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載能力的要求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確定(dìng)

根據以上(shàng)的計算(suàn)結(jié)果 , 可選取(qǔ)較小值(zhí)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù);同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合(hé)考慮(lǜ)其他因素的(dí)影響(xiǎng) , 如物料性質，輸(shū)送帶寬(kuān)度，輸(shū)送機(jī)傾(qīng)角，實際(jì)運行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸(shū)送機較(jiào)長(cháng)時 , 可分(fēn)段確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。

314          優(yōu)越性(xìng)分析

通過(guò)對(duì)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)及優化(huà)布置 , 可大大減少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 其優越性是(shì)非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸送(sòng)機(jī)成本(běn)的(dí) 30 % , 如果托輥數量減少一(yī)半(bàn) , 成本約(yuē)降低 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會(huì)大(dà)幅

按(àn)動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資(zī)。

(2)    托輥數(shù)量減少 , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機(jī)運行阻力降低 , 功(gōng)

回程托輥間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的(dí)較小(xiǎo)值(zhí)即可滿(mǎn)足回(huí)空(kōng)段承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保證(zhèng)托(tuō)輥的使用(yòng)壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸送帶下(xià)垂度取(qǔ)決於托(tuō)輥間(jiān)距(jù)，該處的輸送帶張力，單(dān)位長(cháng)度輸送(sòng)帶和(hé)貨載的質(zhì)量等(děng)因(yīn)素 ,一般要(yào)求比較合適的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率消(xiāo)耗(hào)減小(xiǎo) , 節(jié)約電能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥用量很大 , 且易(yì)出現故(gù)障(zhàng) , 故減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維護(hù)工作(zuò)量和(hé)費(fèi)用降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長輸送(sòng)帶(dài)使用壽命 , 降低輸(shū)送帶跑偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高運(yùn)行(háng)可靠(kào)性(xìng)。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) 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(jīng)運輸機(jī)械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型(xíng)固定式帶(dài)式(shì)輸(shū)送機設(shè)計選(xuǎn)用手冊[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金(jīn)工業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 湖(hú)州(zhōu)膠帶輸(shū)送(sòng)機結構(gòu)，原理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北京(jīng):煤炭工(gōng)業出(chū)版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸送(sòng)帶張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦山運輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國(guó)礦業大學(xué)出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸送帶下垂度 , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情況下(xià) , 托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ)決(jué)於該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張力的大小。為滿足(zú)下垂(chuí)度要求(qiú) , 張力較小的區(qū)段采用較小(xiǎo)的托輥間(jiān)距(jù) , 張力較(jiào)大的(dí)區段(duàn)可采用(yòng)較大的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣可大

作者簡(jiǎn)介 : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城(chéng)縣人,1991 年畢業(yè)於(yú)原山東礦(kuàng)業學院,現從事(shì)礦山機(jī)械(xiè)的科研及(jí)教(jiào)學(xué)工(gōng)作(zuò),已(yǐ)發表(biǎo)論文數篇。

收稿日期 :2001208231