荊門(mén)帶式輸(shū)送(sòng)機托輥間距的(dí)合(hé)理確定

李福固(gù)

(兖州礦區職(zhí)工大(dà)學 , 山(shān)東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對(duì)帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間距的現狀進行(háng)分析(xī) ,論(lùn)證了合理(lǐ)確定托輥(gǔn)間距的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探(tàn)討了托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距合理(lǐ)確(què)定的方(fāng)法(fǎ)及(jí)優(yōu)越性(xìng)
。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸(shū)送機(jī); 輸送帶(dài); 托輥; 托輥間距; 張力(lì)

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式輸送機(jī)中(zhōng),托(tuō)輥(gǔn)用於(yú)支承輸(shū)送(sòng)帶和貨(huò)載 , 並(bìng)使輸(shū)送帶的垂度(dù)不(bù)超(chāo)過(guò)限(xiàn)定值
。托(tuō)輥的(dí)數量對(duì)於帶式輸(shū)送機(jī)的正常使用(yòng)，平(píng)穩運行，維(wéi)護費(fèi)用，功(gōng)率消耗，整機價(jià)格有重要影響(xiǎng)
。因(yīn)此(cǐ) ,如能對托輥間(jiān)距進行(háng)合理設計和布置 ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥用量 ,降低整(zhěng)機(jī)價格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資，營運及(jí)維護費用(yòng) ,節(jié)約能(néng)源(yuán) ,並帶(dài)來可(kě)觀的(dí)經濟(jì)效(xiào)益(yì)
。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現狀及其分(fēn)析

國產帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常根據(jù)經(jīng)驗數據(jù)確(què)定(dìng) ,或通(tōng)過(guò)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力設計計算托輥間距
。

211          根據(jù)廠(chǎng)家提(tí)供(gōng)的數(shù)據確定(dìng)

我國(guó)目(mù)前采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送(sòng)機規定(dìng)的托輥(gǔn)間距為:

(1)  當運輸(shū)物料的鬆散(sàn)密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料的(dí)鬆散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式(shì)輸送機 , 承載托輥間(jiān)距一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距一(yī)般取 310 m
。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於(yú)上(shàng)述數(shù)據是(shì)根據廠(chǎng)家所(suǒ)提(tí)供的經驗(yàn)數據確定 ,與(yǔ)實(shí)際工況可能存在很大(dà)差別
。

212          根據最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)

根據逐(zhú)點(diǎn)計算法,首(shǒu)先分(fēn)別計算(suàn)出輸送(sòng)機承(chéng)載(zǎi)段和(hé)空載段的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,由公式(shì)即可(kě)計(jì)算出(chū)承載(zǎi)托輥間距和(hé)回(huí)程托輥(gǔn)間距的(dí)理(lǐ)論(lùn)更(gēng)大值
。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸傾角(jiǎo) , (°) 
。

根(gēn)據計(jì)算值 , 並考慮各種(zhǒng)實(shí)際因素(sù) , 可確定托輥(gǔn)間(jiān)距
。

213          現狀分(fēn)析(xī)

以上兩種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其基本(běn)原理(lǐ)都(dū)是按承(chéng)載段或回程段最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力點(diǎn)的輸送帶張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距 , 在整個(gè)輸(shū)送(sòng)機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分(fēn)別采用(yòng)統一的(dí)托輥(gǔn)間距
。這(zhè)樣雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設計和(hé)製造(zào)工藝 , 但(dàn)沒(méi)有根據輸送(sòng)帶(dài)在輸(shū)送機長(cháng)度(dù)上張力的變(biàn)化及托輥的(dí)受力(lì)情況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確定托輥(gǔn)間距
。對於(yú)短運(yùn)距(jù)帶式輸送(sòng)機(jī)的影響不(bù)大 , 但(dàn)對(duì)於(yú)長(cháng)運距(jù)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 則(zé)會(huì)大大增加托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而使(shǐ)設(shè)備(bèi)造(zào)價較(jiào)高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力，功率消耗(hào)，維(wéi)護費用(yòng)等都會(huì)大(dà)量增加 , 因(yīn)此(cǐ)很(hěn)不(bù)合理
。

3     托輥間距的(dí)合理(lǐ)計(jì)算(suàn)

帶式(shì)輸送機在整個(gè)運輸長(cháng)度(dù)上 , 輸送(sòng)帶(dài)張力是連(lián)續(xù)變化(huà)的
。合理(lǐ)的托輥(gǔn)間(jiān)距應在滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及壽(shòu)命(mìng)要求，輸(shū)送帶(dài)下垂度要求(qiú)的(dí)條(tiáo)件下 , 根據該處輸送(sòng)帶張力(lì)的大(dà)小 , 來(lái)確定托(tuō)輥間距
。如在(zài)德國有一條 10 km 長(cháng)的帶式(shì)輸送機 ,在全(quán)長 3/ 4 的(dí)區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托輥間距達(dá) 4 m ,回程托輥間(jiān)距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大(dà)大減少了(liǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)
。

在設計時(shí) ,托輥間(jiān)距應同時(shí)滿足(zú) 2 個條件(jiàn): (1) 托輥承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送帶(dài)適當的(dí)下垂度(dù)
。

311 根據(jù)托輥承載能(néng)力及使用壽(shòu)命(mìng)確定托輥(gǔn)間(jiān)距

托(tuō)輥的承(chéng)載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽(shòu)命取決(jué)於物料的(dí)特(tè)性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度輸送帶及貨載的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，帶(dài)速，

承載托輥間距 a0

回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子軸(zhóu)承和(hé)運行工(gōng)況等因(yīn)素 ,可由其動(dòng)載(zǎi)和靜載分別計(jì)算如(rú)下:

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸送帶最小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度(dù)貨(huò)載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥的輥子額定承(chéng)載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥子載荷係(xì)數(shù);

f s ———運行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數
。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係(xì)數(shù)均(jūn)可從有關資料上查得
。

承載(zǎi)托(tuō)輥間距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計算出較(jiào)小值 , 即(jí)可滿(mǎn)足承載(zǎi)段(duàn)承載能力的(dí)要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h
。

(2)     回程托(tuō)輥(gǔn)間距

按靜載計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng)
。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理確定(dìng)

根(gēn)據以上的(dí)計(jì)算結果 , 可選取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值確定托(tuō)輥間(jiān)距;同時(shí) , 還要綜合(hé)考(kǎo)慮(lǜ)其他因素的(dí)影響(xiǎng) , 如物(wù)料性質，輸(shū)送帶(dài)寬(kuān)度，輸送(sòng)機傾角，實際運(yùn)行情(qíng)況(kuàng)等
。輸(shū)送(sòng)機較長(cháng)時(shí) , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確定托輥間(jiān)距
。

314          優越(yuè)性(xìng)分析(xī)

通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距(jù)的合理確定及優化布置 , 可大大減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越(yuè)性是(shì)非(fēi)常明顯的(dí)
。

(1)    托輥成(chéng)本(běn)約占輸送機(jī)成本的 30 % , 如果托輥數量減少一半 , 成本(běn)約降低 15 %
。因(yīn)此(cǐ)將(jiāng)會大幅(fú)

按動(dòng)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(gǔn)數量減少 , 使輸(shū)送機運(yùn)行阻力(lì)降(jiàng)低 , 功

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距取(qǔ)式(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出的(dí)較小值即可滿足(zú)回空段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命高於(yú) 30 000 h
。

312 根據(jù)輸送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥間距

輸(shū)送帶下垂度取(qǔ)決於(yú)托輥(gǔn)間距，該處的輸送帶張力(lì)，單位(wèi)長度輸送(sòng)帶和貨載(zǎi)的(dí)質量等(děng)因素 ,一般要求比(bǐ)較合適(shì)的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度為 1 % ,計算(suàn)如下:

率消耗減(jiǎn)小 , 節約電能
。

(3)    由於帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥用量很(hěn)大 , 且(qiě)易(yì)出(chū)現(xiàn)故(gù)障 , 故減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量 , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工作量和費(fèi)用降低
。

(4)    延長輸送帶(dài)使用壽命(mìng) , 降低(dī)輸送帶(dài)跑偏率 ,

提(tí)高運(yùn)行可(kě)靠性(xìng)
。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離帶式輸送機的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距優化[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業(yè)部(bù)北(běi)京運(yùn)輸(shū)機械研究所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式帶(dài)式輸送(sòng)機設計選用(yòng)手冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金(jīn)工(gōng)業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 荊門(mén)膠帶輸(shū)送(sòng)機結(jié)構，原(yuán)理與計算[ M]1 北京:煤(méi)炭(tàn)工業出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機(jī)械[ M]1 徐州:中國礦(kuàng)業大(dà)學出(chū)版社,19891

k ———輸送(sòng)帶下(xià)垂度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101
。                                               

由式(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的情(qíng)況(kuàng)下 , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取決於該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小(xiǎo)
。為(wéi)滿足下垂度要(yào)求 , 張力較(jiào)小的區(qū)段采(cǎi)用較(jiào)小的托(tuō)輥間距 , 張(zhāng)力(lì)較大的(dí)區(qū)段可采(cǎi)用較大(dà)的托輥(gǔn)間距(jù) , 這樣(yàng)可大

作者簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢業於原山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現從事礦山機(jī)械的(dí)科(kē)研(yán)及教(jiào)學工(gōng)作(zuò),已發表論(lùn)文數篇(piān)
。

收(shōu)稿(gǎo)日期(qī) :2001208231