吉林(lín)帶式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理確定

李(lǐ)福固

(兖州礦(kuàng)區(qū)職工大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過(guò)對帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)進行(háng)分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的必要(yào)性 ,探討了托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距合(hé)理確定的方法及優(yōu)越(yuè)性。

關鍵詞 : 帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機; 輸送(sòng)帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥間距(jù); 張力(lì)

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送機中,托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)於支承輸送帶(dài)和貨載 , 並使(shǐ)輸送(sòng)帶的(dí)垂度不(bù)超(chāo)過(guò)限定(dìng)值。托(tuō)輥的數量對(duì)於帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)的正常使用(yòng)，平穩運行(háng)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用，功(gōng)率消(xiāo)耗，整(zhěng)機價格(gé)有重要影響。因此 ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)進(jìn)行合理設計和(hé)布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 ,降(jiàng)低整(zhěng)機價(jià)格(gé) ,減少投資，營運及(jí)維護(hù)費(fèi)用 ,節約能源(yuán) ,並帶(dài)來可觀的經(jīng)濟效益(yì)。

2         托輥(gǔn)間距(jù)的現狀及(jí)其分(fēn)析(xī)

國產(chǎn)帶式輸送機(jī)托輥間距通常根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定 ,或(huò)通過輸送帶最小張力設計計算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根據(jù)廠(chǎng)家提(tí)供的(dí)數據(jù)確定(dìng)

我國目(mù)前(qián)采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機規定(dìng)的托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料的鬆(sōng)散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩(shéng)芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由(yóu)於上述(shù)數據(jù)是(shì)根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提供的(dí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定 ,與(yǔ)實(shí)際工(gōng)況可能(néng)存在很大(dà)差(chà)別。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張力確(què)定托輥間距

根(gēn)據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算法,首先(xiān)分別計算(suàn)出輸(shū)送機(jī)承(chéng)載段和(hé)空載(zǎi)段的最小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公(gōng)式即(jí)可計算出承載(zǎi)托輥間(jiān)距和回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理論更大值。

β———輸送(sòng)機運(yùn)輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並考慮各種實際(jì)因素(sù) , 可確(què)定托輥間距(jù)。

213          現狀分析(xī)

以上兩種方(fāng)法 , 其(qí)基本原(yuán)理都是按承載段或(huò)回(huí)程段最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點的(dí)輸送帶張(zhāng)力確定托(tuō)輥間(jiān)距 , 在整(zhěng)個(gè)輸送機(jī)長度上 , 分別采(cǎi)用統(tǒng)一(yī)的(dí)托輥間(jiān)距。這(zhè)樣雖可簡化設(shè)計(jì)和製造工藝 , 但沒(méi)有根(gēn)據(jù)輸送帶在輸(shū)送(sòng)機(jī)長(cháng)度(dù)上張(zhāng)力(lì)的(dí)變化及托輥的受(shòu)力(lì)情況 , 合理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距。對於(yú)短運(yùn)距帶式(shì)輸送機的(dí)影響不大 , 但對(duì)於長運(yùn)距(jù)帶式(shì)輸(shū)送機 , 則會大(dà)大增加托輥數量 , 從而使設(shè)備造價較(jiào)高 , 運行阻力(lì)，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，維護(hù)費用(yòng)等(děng)都(dū)會大(dà)量增(zēng)加 , 因此很(hěn)不合理。

3     托輥間距的(dí)合理(lǐ)計算(suàn)

帶(dài)式輸送機(jī)在整(zhěng)個(gè)運輸長度上 , 輸送帶(dài)張(zhāng)力是連續變(biàn)化的。合理的(dí)托輥間(jiān)距應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及壽命要求，輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度(dù)要(yào)求的條(tiáo)件下 , 根據(jù)該處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力(lì)的大小 , 來(lái)確(què)定托輥間距(jù)。如(rú)在德國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸(shū)送(sòng)機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區(qū)段(duàn) ,承載托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減少了托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)。

在設(shè)計時(shí) ,托輥間距(jù)應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個條件: (1) 托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及使(shǐ)用壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適(shì)當的下垂度。

311 根據托輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)使(shǐ)用壽命(mìng)確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

托輥(gǔn)的(dí)承載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命取決(jué)於(yú)物料(liào)的特(tè)性(xìng)，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶(dài)及貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量 ,托輥(gǔn)間距，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù) a0

回程托輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運行(háng)工況等因素 ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載(zǎi)和靜載(zǎi)分(fēn)別計算如下:

(1)     承(chéng)載托輥間距

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的(dí)輥(gǔn)子(zǐ)額定承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載荷係數(shù);

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係數。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係數均可從(cóng)有(yǒu)關資(zī)料上查得。

承載托輥間(jiān)距取式(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小值(zhí) , 即可滿足承載段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的要求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥的使用(yòng)壽命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥(gǔn)間距

按(àn)靜(jìng)載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確(què)定(dìng)

根(gēn)據以上的計(jì)算(suàn)結果 , 可(kě)選取較(jiào)小(xiǎo)值確定托輥間距;同時 , 還要(yào)綜(zōng)合考(kǎo)慮(lǜ)其他因(yīn)素(sù)的(dí)影響 , 如(rú)物(wù)料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送帶寬度(dù)，輸送機傾角，實際(jì)運(yùn)行(háng)情況等(děng)。輸送機較長時(shí) , 可分段(duàn)確定托輥(gǔn)間距(jù)。

314          優(yōu)越性(xìng)分析

通過(guò)對(duì)帶式輸送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)確定及優化布(bù)置 , 可大(dà)大減少托輥用量 , 其優(yōu)越(yuè)性(xìng)是(shì)非常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約占輸(shū)送機成(chéng)本的 30 % , 如果(guǒ)托輥數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半 , 成本(běn)約降低 15 % 。因此(cǐ)將會(huì)大幅(fú)

按動載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機運(yùn)行阻力降(jiàng)低 , 功

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距取式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的較小值即可(kě)滿足(zú)回空段(duàn)承載能(néng)力的(dí)要求 ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽命高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距

輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度取(qǔ)決於托輥(gǔn)間(jiān)距，該處的(dí)輸送(sòng)帶張力，單位長度輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨載的(dí)質量等(děng)因素 ,一(yī)般要求比較(jiào)合(hé)適(shì)的(dí)輸(shū)送帶下垂度(dù)為 1 % ,計(jì)算(suàn)如下:

率消(xiāo)耗(hào)減(jiǎn)小 , 節約電能。

(3)    由於(yú)帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量很大 , 且易(yì)出現故(gù)障(zhàng) , 故減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護工作量和費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長輸(shū)送帶使用壽命 , 降低(dī)輸(shū)送(sòng)帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高運行可靠性(xìng)。

參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離(lí)帶式輸送機的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 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)械工業(yè)部(bù)北京運輸機(jī)械研(yán)究所 1DTⅡ型固定(dìng)式(shì)帶(dài)式輸(shū)送機設計(jì)選用手冊[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工(gōng)業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 吉(jí)林膠(jiāo)帶輸送機結構，原理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤炭工業出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國礦(kuàng)業(yè)大學出版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下垂(chuí)度(dù) , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)決於該處輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)的大小。為(wéi)滿足(zú)下垂度要求(qiú) , 張力較(jiào)小(xiǎo)的區段采用較小的托輥間(jiān)距 , 張力(lì)較大(dà)的(dí)區段可采用較(jiào)大的托輥間(jiān)距(jù) , 這樣可(kě)大

作(zuò)者簡介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城縣人(rén),1991 年畢(bì)業於(yú)原山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現(xiàn)從事礦山機械的(dí)科研及教學工作,已發(fā)表論(lùn)文(wén)數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231