晉(jìn)城帶式輸(shū)送機(jī)托輥間距的合(hé)理確(què)定(dìng)

李福固(gù)

(兖州礦區職(zhí)工大學(xué) , 山東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對帶式輸送(sòng)機托輥(gǔn)間(jiān)距的現(xiàn)狀(zhuàng)進行分析 ,論(lùn)證了合(hé)理確定托(tuō)輥間距的必(bì)要(yào)性 ,探(tàn)討(tǎo)了托輥間距合(hé)理確定的方(fāng)法及優(yōu)越性。

關鍵詞(cí) : 帶式(shì)輸(shū)送機; 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥; 托輥(gǔn)間距(jù); 張力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶式(shì)輸(shū)送機中,托輥用(yòng)於支承(chéng)輸送帶(dài)和貨載 , 並使輸(shū)送(sòng)帶的垂(chuí)度不(bù)超過限定(dìng)值(zhí)。托輥的(dí)數量對(duì)於(yú)帶式輸送(sòng)機的正常(cháng)使用
，平穩運行
，維護費用
，功率(shuài)消耗
，整(zhěng)機價(jià)格(gé)有(yǒu)重要影響(xiǎng)。因此 ,如能對(duì)托輥(gǔn)間距(jù)進(jìn)行(háng)合(hé)理設(shè)計(jì)和布(bù)置(zhì) ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥用量 ,降(jiàng)低整機價格 ,減(jiǎn)少投資
，營運及維護費(fèi)用 ,節約能源 ,並帶(dài)來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀(zhuàng)及(jí)其分析(xī)

國產(chǎn)帶式輸(shū)送(sòng)機托輥間(jiān)距(jù)通(tōng)常根(gēn)據經(jīng)驗數(shù)據確定 ,或通(tōng)過(guò)輸送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力設計計(jì)算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根據廠家(jiā)提(tí)供的(dí)數(shù)據(jù)確定(dìng)

我國目(mù)前采用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸(shū)送機(jī)規(guī)定(dìng)的托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當運輸物料(liào)的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的鬆散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩(shéng)芯(xīn)帶(dài)式輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托輥(gǔn)間距一般取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距一(yī)般(bān)取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於上(shàng)述數(shù)據是(shì)根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)所提供的經驗(yàn)數(shù)據(jù)確定(dìng) ,與(yǔ)實際(jì)工(gōng)況可能存(cún)在很(hěn)大差(chà)別。

212          根(gēn)據最小張力確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

根據逐點計算法(fǎ),首(shǒu)先分別計算出輸送(sòng)機承(chéng)載段和空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小張力值 ,由公(gōng)式(shì)即(jí)可(kě)計(jì)算(suàn)出承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)和回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)的理論更大值。

β———輸(shū)送機運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算值 , 並考慮(lǜ)各種實際因素 , 可確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以(yǐ)上兩種(zhǒng)方(fāng)法 , 其(qí)基(jī)本(běn)原理都是(shì)按承載(zǎi)段(duàn)或回(huí)程(chéng)段最小張力(lì)點的輸送帶(dài)張力(lì)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù) , 在整個(gè)輸(shū)送機(jī)長度上(shàng) , 分別采(cǎi)用(yòng)統一的托(tuō)輥(gǔn)間距。這(zhè)樣雖可(kě)簡化設計和(hé)製造(zào)工藝 , 但沒有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶(dài)在輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度上(shàng)張力的變化(huà)及(jí)托輥的(dí)受力情況 , 合理確定(dìng)托輥間距。對於短運距帶式輸(shū)送機(jī)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大 , 但對(duì)於(yú)長運距帶式輸(shū)送機 , 則(zé)會(huì)大大(dà)增加托輥(gǔn)數(shù)量 , 從而使(shǐ)設備(bèi)造(zào)價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運行阻(zǔ)力
，功率(shuài)消(xiāo)耗
，維護(hù)費(fèi)用(yòng)等(děng)都會大量增加 , 因(yīn)此很不(bù)合理。

3     托輥(gǔn)間距的合理計算

帶(dài)式輸送機(jī)在整個運輸(shū)長度上 , 輸送(sòng)帶張力是連續(xù)變化的。合理(lǐ)的托輥間距應(yīng)在滿(mǎn)足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及壽命要(yào)求(qiú)
，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)要求(qiú)的條件下(xià) , 根(gēn)據該處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的(dí)大小 , 來(lái)確(què)定托輥間(jiān)距。如在德國有一條 10 km 長的(dí)帶式(shì)輸(shū)送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段 ,承載(zǎi)托輥間距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因而(ér)大大減少了(liǎo)托(tuō)輥用量。

在設(shè)計時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)同時滿(mǎn)足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承(chéng)載能力(lì)及(jí)使用壽命(mìng)要求; (2) 保證(zhèng)輸(shū)送帶適當的(dí)下(xià)垂度(dù)。

311 根據托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使(shǐ)用(yòng)壽命確定(dìng)托輥間(jiān)距

托輥的承(chéng)載能力及使(shǐ)用壽命(mìng)取決(jué)於(yú)物(wù)料的特性
，單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶及貨載的質(zhì)量(liáng) ,托輥間距(jù)
，帶速
，

承載托輥間距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑
，輥(gǔn)子軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行工況等因素 ,可(kě)由其動載和(hé)靜載分別計(jì)算(suàn)如下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸送帶最小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸送(sòng)帶最小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度(dù)貨載的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機(jī)    械(xiè)                              2002 年第 2 期(qī)

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥的(dí)輥子(zǐ)額(é)定(dìng)承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷(hé)係數;

f s ———運(yùn)行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係數。

以(yǐ)上(shàng)各係數均可從(cóng)有關資料(liào)上(shàng)查得。

承載托(tuō)輥間距取式(3) 
，式 (4)  計算出(chū)較(jiào)小值 , 即(jí)可滿足(zú)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的要求(qiú) ,並保證托(tuō)輥的使用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥(gǔn)間距

按(àn)靜載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確定

根據(jù)以上(shàng)的(dí)計(jì)算結(jié)果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較小(xiǎo)值確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù);同(tóng)時 , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合考慮其他(tā)因素(sù)的影響(xiǎng) , 如物(wù)料性質(zhì)
，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬度(dù)
，輸送(sòng)機(jī)傾角
，實(shí)際運(yùn)行情況等。輸送機(jī)較(jiào)長時 , 可分段確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。

314          優越(yuè)性(xìng)分析(xī)

通過對(duì)帶式輸送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的合理(lǐ)確(què)定及(jí)優(yōu)化布(bù)置(zhì) , 可大大減少(shǎo)托輥用量(liáng) , 其優越性是(shì)非(fēi)常明(míng)顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成本約(yuē)占輸(shū)送(sòng)機(jī)成(chéng)本的 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥數量減少一(yī)半 , 成本(běn)約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將(jiāng)會(huì)大幅

按(àn)動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托輥數(shù)量(liáng)減少 , 使(shǐ)輸送機(jī)運行阻力(lì)降(jiàng)低 , 功(gōng)

回程托(tuō)輥間距取式(shì)(5) 
，式(shì)(6) 計算(suàn)出的較小值即可(kě)滿(mǎn)足(zú)回空(kōng)段承載(zǎi)能力的(dí)要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶下垂度(dù)確定托輥(gǔn)間(jiān)距

輸送帶下垂度(dù)取決於托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距
，該處(chǔ)的(dí)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)
，單位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶和貨載(zǎi)的質(zhì)量(liáng)等因(yīn)素(sù) ,一般要求(qiú)比(bǐ)較合(hé)適(shì)的輸送帶下(xià)垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如下(xià):

率消(xiāo)耗(hào)減小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電能。

(3)    由(yóu)於帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)很大(dà) , 且易(yì)出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少(shǎo)托輥用量(liáng) , 使維護工(gōng)作量和費用降低。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使用壽(shòu)命 , 降低(dī)輸送(sòng)帶跑偏率 ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行(háng)可(kě)靠(kào)性(xìng)。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的托輥間距優化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業部北京運輸(shū)機(jī)械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定式(shì)帶式輸送機(jī)設計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 晉(jìn)城(chéng)膠帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)
，原理(lǐ)與計算[ M]1 北(běi)京:煤炭工業出(chū)版

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機械[ M]1 徐(xú)州:中國礦業大學(xué)出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) 
，式(8) 可知(zhī) , 在 q 
，qd 和 k 一定的(dí)情況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取決於該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力的大小。為(wéi)滿足下垂(chuí)度要求 , 張(zhāng)力較小的區(qū)段(duàn)采用較小的(dí)托輥間(jiān)距(jù) , 張力較大(dà)的區(qū)段可(kě)采用較(jiào)大的托輥間(jiān)距 , 這(zhè)樣(yàng)可大

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業(yè)於原山(shān)東(dōng)礦業(yè)學(xué)院,現從事(shì)礦山機械(xiè)的(dí)科研及教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發(fā)表論文(wén)數篇。

收稿(gǎo)日期 :2001208231