嘉峪(yù)關(guān)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確(què)定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區職工(gōng)大學 , 山東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對(duì)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析 ,論證了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥間距的必要性 ,探討了托輥間距合理(lǐ)確(què)定的(dí)方法及優(yōu)越性(xìng)。

關鍵詞 : 帶式輸送(sòng)機(jī); 輸送帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托(tuō)輥間距; 張力(lì)

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶式(shì)輸(shū)送機中(zhōng),托(tuō)輥用於(yú)支承輸送帶(dài)和貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸送帶(dài)的(dí)垂度不超(chāo)過限定(dìng)值(zhí)。托輥的數量對於(yú)帶式輸(shū)送機(jī)的正常使用，平穩運行(háng)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用，功率消耗，整(zhěng)機價格有(yǒu)重(zhòng)要影響。因此 ,如(rú)能(néng)對(duì)托(tuō)輥間距進行合(hé)理設(shè)計和(hé)布(bù)置(zhì) ,可減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 ,降(jiàng)低整機(jī)價(jià)格 ,減少(shǎo)投資(zī)，營(yíng)運(yùn)及維護(hù)費(fèi)用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並(bìng)帶來(lái)可觀(guān)的經濟(jì)效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的現狀及(jí)其(qí)分析

國產(chǎn)帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常根(gēn)據經驗數(shù)據(jù)確定 ,或通過輸(shū)送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力設計計算(suàn)托輥間距(jù)。

211          根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家(jiā)提供(gōng)的(dí)數據確(què)定

我國目(mù)前采用的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)規定的(dí)托(tuō)輥間距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料(liào)的(dí)鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶式輸(shū)送機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述(shù)數據(jù)是根(gēn)據廠家所(suǒ)提(tí)供的經驗(yàn)數據確(què)定 ,與實(shí)際(jì)工況可(kě)能存在很大(dà)差(chà)別。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張力(lì)確定托(tuō)輥(gǔn)間距

根據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法,首先(xiān)分別計(jì)算出(chū)輸(shū)送(sòng)機(jī)承載段(duàn)和(hé)空載(zǎi)段的最小張力值 ,由公(gōng)式(shì)即(jí)可計(jì)算出(chū)承載托輥間距和(hé)回程托輥間(jiān)距(jù)的理論(lùn)更大(dà)值。

β———輸送機運(yùn)輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值 , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因素(sù) , 可確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析(xī)

以上(shàng)兩種(zhǒng)方法 , 其(qí)基本原理都(dū)是按承(chéng)載段(duàn)或回程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張力點的(dí)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力確定(dìng)托輥間距 , 在整(zhěng)個輸送機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用(yòng)統一的托輥間(jiān)距(jù)。這樣雖可(kě)簡化設計和製造工藝(yì) , 但沒有根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶在輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng)張(zhāng)力的變化及托(tuō)輥的受(shòu)力(lì)情況(kuàng) , 合理確(què)定托(tuō)輥間距。對於(yú)短運(yùn)距帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)影響不(bù)大(dà) , 但對(duì)於(yú)長運距帶(dài)式輸(shū)送機 , 則會(huì)大(dà)大增加(jiā)托輥數(shù)量 , 從而(ér)使設備造(zào)價較高(gāo) , 運行阻力(lì)，功率消耗，維護(hù)費用等(děng)都(dū)會大量(liáng)增加 , 因(yīn)此很不合理。

3     托輥間距(jù)的合理(lǐ)計(jì)算

帶(dài)式輸(shū)送機(jī)在整個(gè)運(yùn)輸長度(dù)上 , 輸送帶張(zhāng)力(lì)是(shì)連續(xù)變化(huà)的。合理(lǐ)的(dí)托輥間距(jù)應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承載能力(lì)及(jí)壽(shòu)命要(yào)求，輸(shū)送帶下垂(chuí)度要求(qiú)的條(tiáo)件下 , 根(gēn)據(jù)該處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力的大小(xiǎo) , 來確定托(tuō)輥間距(jù)。如(rú)在德(dé)國(guó)有(yǒu)一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸(shū)送(sòng)機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)達 8 m ,因(yīn)而大(dà)大(dà)減少了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

在設計(jì)時 ,托(tuō)輥間距應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力及使用壽命要求; (2) 保證輸送帶適(shì)當的下垂度(dù)。

311 根據托(tuō)輥承載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)確定托輥(gǔn)間距

托輥的承(chéng)載能力(lì)及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)取決(jué)於物(wù)料(liào)的特(tè)性，單(dān)位長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)及貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量 ,托(tuō)輥間距，帶速(sù)，

承(chéng)載托輥間距 a0

回程托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承(chéng)和運(yùn)行工況等(děng)因素 ,可由其(qí)動載(zǎi)和(hé)靜(jìng)載分別計(jì)算(suàn)如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托輥間距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段(duàn)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨(huò)載的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥的輥子(zǐ)額(é)定(dìng)承載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況係(xì)數。

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

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出(chū)較小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿足承載段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求 ,並保證托輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理確(què)定

根(gēn)據(jù)以上(shàng)的計算(suàn)結(jié)果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較(jiào)小(xiǎo)值確定托輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時 , 還要(yào)綜合考(kǎo)慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料(liào)性質(zhì)，輸(shū)送帶寬(kuān)度，輸送機傾(qīng)角，實際(jì)運行(háng)情(qíng)況(kuàng)等(děng)。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長時(shí) , 可分段確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優越性分(fēn)析

通(tōng)過(guò)對(duì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)確定及(jí)優化布(bù)置 , 可(kě)大大減少托輥用量 , 其優越性是(shì)非常明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成本(běn)約(yuē)占輸送(sòng)機成本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成(chéng)本約降(jiàng)低 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會大幅

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數(shù)量減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸(shū)送機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力降低(dī) , 功(gōng)

回程托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的較小值(zhí)即可(kě)滿(mǎn)足回空(kōng)段承載能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並保證托(tuō)輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度確定托輥間距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)取(qǔ)決於(yú)托輥(gǔn)間距(jù)，該(gāi)處的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力，單位長(cháng)度(dù)輸送帶和(hé)貨載(zǎi)的質(zhì)量(liáng)等(děng)因(yīn)素 ,一般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合適的(dí)輸送帶下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如下:

率(shuài)消(xiāo)耗減小 , 節約(yuē)電能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶式輸送機托輥(gǔn)用量(liáng)很大 , 且易出現故(gù)障 , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維護工(gōng)作(zuò)量和(hé)費(fèi)用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送帶使用(yòng)壽(shòu)命 , 降低輸(shū)送(sòng)帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運行可靠性(xìng)。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式輸(shū)送機的(dí)托(tuō)輥間距(jù)優化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載托輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業(yè)部北(běi)京運輸機(jī)械(xiè)研究所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式(shì)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)設計選用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 嘉(jiā)峪關膠帶(dài)輸(shū)送(sòng)機(jī)結(jié)構，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出(chū)版

式中   F ———該處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦山運輸機(jī)械[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大(dà)學(xué)出(chū)版社,19891

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

由式(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距取決於(yú)該處輸送帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大(dà)小。為滿足下垂度要求(qiú) , 張力較小的區段采用較小(xiǎo)的(dí)托輥間距 , 張(zhāng)力(lì)較大的(dí)區(qū)段可(kě)采用較大(dà)的托輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣(yàng)可大(dà)

作者簡介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣人(rén),1991 年(nián)畢業(yè)於(yú)原(yuán)山東礦(kuàng)業(yè)學(xué)院(yuàn),現(xiàn)從(cóng)事礦山(shān)機(jī)械的科研及教學(xué)工作,已發表論文(wén)數篇。

收稿日期 :2001208231