江(jiāng)門(mén)帶式輸送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理確定

李福固(gù)

(兖州(zhōu)礦區職(zhí)工(gōng)大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過對帶式輸送(sòng)機(jī)托輥間距的現(xiàn)狀進行分析 ,論證(zhèng)了合理確定托輥(gǔn)間距的(dí)必要(yào)性 ,探討(tǎo)了托輥間距(jù)合(hé)理確定的方法及(jí)優越性(xìng)。

關鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸送機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥間距(jù); 張力(lì)

中圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶式(shì)輸送(sòng)機中,托(tuō)輥(gǔn)用於(yú)支(zhī)承輸送帶(dài)和貨載(zǎi) , 並使(shǐ)輸送帶的(dí)垂度(dù)不(bù)超(chāo)過(guò)限定(dìng)值。托輥的(dí)數(shù)量對(duì)於(yú)帶(dài)式輸(shū)送機的正常使(shǐ)用，平(píng)穩(wěn)運行，維(wéi)護(hù)費(fèi)用，功(gōng)率(shuài)消耗，整(zhěng)機(jī)價(jià)格有重要影響。因此 ,如能對托輥(gǔn)間距(jù)進行合理(lǐ)設計(jì)和布(bù)置 ,可(kě)減少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整機價格 ,減少投(tóu)資(zī)，營運(yùn)及維護(hù)費(fèi)用 ,節(jié)約能源(yuán) ,並帶(dài)來可(kě)觀(guān)的(dí)經濟效(xiào)益。

2         托輥間距(jù)的現狀及其分析

國產帶式(shì)輸送(sòng)機托輥間距(jù)通常根(gēn)據經驗數(shù)據確(què)定 ,或(huò)通(tōng)過輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力設計計算托輥間距(jù)。

211          根據廠家提(tí)供的(dí)數據確定

我(wǒ)國目前采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送機規定的(dí)托輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運輸(shū)物(wù)料的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料的(dí)鬆散(sàn)密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸送(sòng)機 , 承載托輥間距一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一般(bān)取 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由於(yú)上(shàng)述數據是(shì)根據(jù)廠(chǎng)家所(suǒ)提供(gōng)的經驗(yàn)數(shù)據確定 ,與(yǔ)實際(jì)工況(kuàng)可能存在(zài)很(hěn)大差別。

212          根(gēn)據(jù)最小張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥間距

根據逐點(diǎn)計(jì)算法(fǎ),首先(xiān)分別(bié)計算出輸送機承(chéng)載(zǎi)段和空載(zǎi)段的(dí)最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由(yóu)公(gōng)式即(jí)可(kě)計算(suàn)出(chū)承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)和回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更大(dà)值(zhí)。

β———輸送機運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據計算值 , 並考慮各種實(shí)際因(yīn)素(sù) , 可確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀分(fēn)析

以(yǐ)上兩種方法(fǎ) , 其基(jī)本(běn)原理都是按承載段(duàn)或回程段(duàn)最小(xiǎo)張力點(diǎn)的(dí)輸送(sòng)帶張力(lì)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整(zhěng)個(gè)輸送機長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分別采(cǎi)用(yòng)統(tǒng)一的(dí)托輥間(jiān)距。這(zhè)樣雖可簡(jiǎn)化設(shè)計和(hé)製(zhì)造工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根據輸送帶在(zài)輸送(sòng)機長度(dù)上張力的(dí)變化及(jí)托輥的受力情(qíng)況(kuàng) , 合理(lǐ)確定(dìng)托輥間距(jù)。對於短運距帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的影(yǐng)響不大(dà) , 但對於(yú)長(cháng)運距帶(dài)式輸送機(jī) , 則會大大增加托輥(gǔn)數(shù)量 , 從(cóng)而(ér)使設備(bèi)造價較高(gāo) , 運行(háng)阻力，功(gōng)率消耗(hào)，維護費用等都會(huì)大(dà)量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因(yīn)此(cǐ)很不合(hé)理。

3     托輥間距的合理計算(suàn)

帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)在整(zhěng)個運輸長(cháng)度上 , 輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)是連續變(biàn)化(huà)的(dí)。合(hé)理的托(tuō)輥間距(jù)應在滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力及壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)要求的條件下(xià) , 根據該處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。如在德(dé)國(guó)有一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶式輸送機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距達 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間距達 8 m ,因而大大(dà)減少了托輥(gǔn)用(yòng)量。

在設計時(shí) ,托輥間距應(yīng)同時滿足 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥(gǔn)承載能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)要(yào)求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送帶適(shì)當的下垂度(dù)。

311 根據(jù)托輥(gǔn)承載能(néng)力及(jí)使用壽命確定(dìng)托輥間距(jù)

托(tuō)輥的承(chéng)載能(néng)力及使用壽命取(qǔ)決(jué)於物料(liào)的(dí)特性(xìng)，單(dān)位長度(dù)輸送帶(dài)及貨載(zǎi)的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶速(sù)，

承(chéng)載托輥間距 a0

回程托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運行工況(kuàng)等因(yīn)素 ,可(kě)由其動(dòng)載和靜(jìng)載(zǎi)分別(bié)計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度(dù)輸送帶(dài)的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)的輥子額定承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷(hé)係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以上各係(xì)數(shù)均可(kě)從(cóng)有關資(zī)料上(shàng)查得。

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出(chū)較小值 , 即可滿(mǎn)足(zú)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

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

d    n

量減少托輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間距的合理確(què)定

根據以上(shàng)的(dí)計算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較(jiào)小值確定(dìng)托輥間距;同(tóng)時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送(sòng)帶寬度，輸送機傾角，實際(jì)運(yùn)行情況等。輸(shū)送機(jī)較長(cháng)時(shí) , 可分(fēn)段確定托輥間距。

314          優(yōu)越性(xìng)分析

通過對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確定及優(yōu)化布置 , 可(kě)大大(dà)減少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優(yōu)越性是(shì)非常明顯的。

(1)    托輥(gǔn)成本約(yuē)占輸送機成(chéng)本(běn)的 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥數量減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因此將會大幅(fú)

按(àn)動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥數(shù)量減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸送機(jī)運(yùn)行阻力降低(dī) , 功

回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計算出(chū)的(dí)較小值(zhí)即可滿足回空(kōng)段承載能(néng)力的要求 ,並保證托輥(gǔn)的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸送帶(dài)下垂度(dù)取(qǔ)決於托(tuō)輥間距，該(gāi)處的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力，單位長度輸(shū)送帶和(hé)貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng)等因素 ,一般要求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合適(shì)的(dí)輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如(rú)下:

率(shuài)消耗(hào)減小 , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥用量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且易出現故障 , 故減(jiǎn)少托輥用量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護工作(zuò)量(liáng)和費(fèi)用(yòng)降低。

(4)    延長輸送帶使用壽(shòu)命(mìng) , 降(jiàng)低(dī)輸送(sòng)帶(dài)跑偏率 ,

提(tí)高運行可(kě)靠性。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距離帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的(dí)托輥間(jiān)距優化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥間距(jù) a0

(2)        回程托輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸(shū)機(jī)械研究所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機設計(jì)選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工(gōng)業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 江門膠(jiāo)帶輸送(sòng)機(jī)結(jié)構，原(yuán)理(lǐ)與計算[ M]1 北京:煤炭工業出(chū)版

式(shì)中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸(shū)機械[ M]1 徐州:中國礦業(yè)大(dà)學(xué)出版社,19891

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

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的(dí)情況下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間距取(qǔ)決於該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的大(dà)小。為滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂度要求(qiú) , 張(zhāng)力較小(xiǎo)的(dí)區段(duàn)采用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力較大的區(qū)段可采用(yòng)較大(dà)的(dí)托輥間距 , 這(zhè)樣可大

作者(zhě)簡介(jiè) : 李(lǐ)福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業(yè)於(yú)原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業學院,現從事(shì)礦山(shān)機械的(dí)科研(yán)及(jí)教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發(fā)表論(lùn)文(wén)數篇(piān)。

收稿(gǎo)日期 :2001208231