江西(xī)帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間距(jù)的合(hé)理確(què)定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖州礦區(qū)職工大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過(guò)對帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥間距(jù)的現狀進行(háng)分析 ,論(lùn)證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)的必(bì)要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討了托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距合理確定(dìng)的(dí)方法及(jí)優(yōu)越性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式輸送機; 輸(shū)送(sòng)帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥間距(jù); 張力

中圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼 : A

1         引言

在帶式輸送機中,托輥(gǔn)用於支(zhī)承輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi) , 並使輸送帶的垂度(dù)不超過限定值(zhí)。托(tuō)輥的數(shù)量對於帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)的正常使(shǐ)用(yòng)
，平(píng)穩運(yùn)行
，維(wéi)護費(fèi)用
，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗(hào)
，整機(jī)價格有重要影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間距進行合(hé)理(lǐ)設計(jì)和布置 ,可減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整機價(jià)格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資
，營(yíng)運及(jí)維護費用(yòng) ,節約能源(yuán) ,並帶(dài)來可觀的(dí)經濟(jì)效(xiào)益(yì)。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距的現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其分析

國產帶式輸送機托輥間距通(tōng)常(cháng)根據經驗數(shù)據(jù)確定 ,或通過輸(shū)送帶最小張(zhāng)力(lì)設計(jì)計算(suàn)托輥間距。

211          根據廠(chǎng)家(jiā)提供的數據(jù)確定

我(wǒ)國目(mù)前(qián)采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸送機規定的托輥間(jiān)距為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩芯(xīn)帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距一般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距一般取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由於(yú)上述數(shù)據是根據(jù)廠家(jiā)所提供(gōng)的經驗數(shù)據確(què)定(dìng) ,與實際工況可能(néng)存(cún)在很大差別。

212          根據最(zuì)小張力(lì)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

根(gēn)據逐點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首(shǒu)先分別(bié)計(jì)算(suàn)出輸送機承(chéng)載段和(hé)空載段的(dí)最小張力(lì)值 ,由公(gōng)式即可計(jì)算出承載托輥間距和回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的理論(lùn)更(gēng)大值。

β———輸送(sòng)機運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根據(jù)計算(suàn)值 , 並考慮各(gè)種實(shí)際因素 , 可確(què)定托輥(gǔn)間距。

213          現狀分析(xī)

以上(shàng)兩種方法 , 其(qí)基(jī)本原(yuán)理都是按(àn)承(chéng)載段(duàn)或回(huí)程段最(zuì)小張力點(diǎn)的輸(shū)送帶(dài)張力確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 在(zài)整個輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度上(shàng) , 分別(bié)采用統(tǒng)一的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。這樣雖(suī)可簡化設計和製造工藝 , 但沒有根據(jù)輸送帶在輸(shū)送(sòng)機長度上(shàng)張力的變化(huà)及托輥的受(shòu)力(lì)情況(kuàng) , 合理確(què)定托輥間距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的(dí)影響(xiǎng)不大(dà) , 但(dàn)對於長運距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則(zé)會大(dà)大(dà)增加托輥數量 , 從(cóng)而使設備造價較(jiào)高 , 運行(háng)阻力(lì)
，功率消(xiāo)耗
，維(wéi)護費用等都(dū)會大量(liáng)增加 , 因此很不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托輥間距的合理計(jì)算

帶(dài)式輸送機在整個(gè)運輸(shū)長(cháng)度上 , 輸送(sòng)帶張力是(shì)連續變(biàn)化的(dí)。合理的托輥間(jiān)距應在滿足托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)
，輸送帶下垂度(dù)要求(qiú)的條件(jiàn)下 , 根(gēn)據該處(chǔ)輸送帶張力的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來確(què)定托(tuō)輥間距。如(rú)在德國有(yǒu)一條 10 km 長的(dí)帶式輸送機 ,在全(quán)長 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間(jiān)距達(dá) 8 m ,因而大(dà)大(dà)減少了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)。

在設計時(shí) ,托輥(gǔn)間距應同時滿足 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命要求; (2) 保證輸送帶(dài)適當的下(xià)垂(chuí)度。

311 根據托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使用壽命(mìng)確(què)定托輥間距(jù)

托(tuō)輥的(dí)承(chéng)載能力(lì)及使用壽命取(qǔ)決於(yú)物(wù)料(liào)的(dí)特性(xìng)
，單位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)及貨載的(dí)質(zhì)量 ,托輥間距
，帶(dài)速
，

承載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

回(huí)程托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑
，輥(gǔn)子(zǐ)軸承和運行(háng)工況等(děng)因素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動(dòng)載和靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別(bié)計(jì)算如下:

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送帶最小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度(dù)貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械                              2002 年第 2 期

式中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥的輥(gǔn)子額定(dìng)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷係數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數。

以(yǐ)上各(gè)係(xì)數均可從(cóng)有(yǒu)關資(zī)料(liào)上(shàng)查得。

承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(3)
，式(shì) (4)  計算出(chū)較小值 , 即(jí)可滿足(zú)承(chéng)載段承載能(néng)力(lì)的要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間距

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

d    n

量減(jiǎn)少托(tuō)輥用量。

313          托輥間距(jù)的合理(lǐ)確定(dìng)

根據(jù)以上(shàng)的計算(suàn)結(jié)果 , 可選(xuǎn)取較(jiào)小值確定托(tuō)輥間(jiān)距;同(tóng)時 , 還(huán)要綜(zōng)合考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素的(dí)影響 , 如物料性(xìng)質
，輸(shū)送(sòng)帶寬(kuān)度
，輸(shū)送機(jī)傾角
，實際(jì)運行情(qíng)況(kuàng)等。輸送(sòng)機(jī)較長時 , 可(kě)分段(duàn)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越性(xìng)分析

通過(guò)對(duì)帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間距的合理(lǐ)確(què)定(dìng)及(jí)優化布置(zhì) , 可(kě)大(dà)大減(jiǎn)少托(tuō)輥用量 , 其(qí)優越(yuè)性是(shì)非(fēi)常(cháng)明(míng)顯的。

(1)    托輥成本約占輸送(sòng)機(jī)成本的 30 % , 如果(guǒ)托輥數量減少(shǎo)一半 , 成本約降低 15 % 。因此將會(huì)大幅(fú)

按(àn)動載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力降(jiàng)低(dī) , 功

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取式(5)
，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出的(dí)較小值即(jí)可(kě)滿足(zú)回(huí)空段承載能(néng)力的要求 ,並保證托輥的使用壽命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度確定托輥(gǔn)間(jiān)距

輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度取決於(yú)托輥間距
，該(gāi)處(chǔ)的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力
，單位長度輸送帶和貨(huò)載(zǎi)的(dí)質(zhì)量等因素 ,一(yī)般要求(qiú)比較合適的輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計算如(rú)下:

率消(xiāo)耗減(jiǎn)小 , 節約電能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶式輸送機托輥(gǔn)用(yòng)量很(hěn)大 , 且易出現故障 , 故減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作(zuò)量(liáng)和費(fèi)用降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送(sòng)帶使用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低(dī)輸送(sòng)帶(dài)跑偏率 ,

提高運行可(kě)靠性(xìng)。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離帶(dài)式輸送(sòng)機的托輥間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部北(běi)京(jīng)運輸機(jī)械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸送(sòng)機設計選用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金工(gōng)業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 江西(xī)膠(jiāo)帶輸送機結構(gòu)
，原理(lǐ)與計算[ M]1 北京:煤(méi)炭工業(yè)出版

式中   F ———該(gāi)處輸送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山(shān)運(yùn)輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國礦業(yè)大學出版(bǎn)社(shè),19891

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

由式(7)
，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q
，qd 和 k 一(yī)定的情(qíng)況下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取決(jué)於該(gāi)處輸送帶張力的大(dà)小。為(wéi)滿(mǎn)足(zú)下垂度(dù)要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力較小(xiǎo)的區段采用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的托輥間(jiān)距 , 張力(lì)較大(dà)的區段可采(cǎi)用較大(dà)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可大(dà)

作者(zhě)簡介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢業(yè)於(yú)原山(shān)東礦業學院(yuàn),現(xiàn)從事(shì)礦山機(jī)械的科(kē)研及教(jiào)學工作,已(yǐ)發表論文數篇。

收(shōu)稿(gǎo)日期 :2001208231