金華帶式輸送機托輥(gǔn)間距(jù)的合理確定

李福固(gù)

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職工(gōng)大學 , 山(shān)東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距(jù)的現狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析 ,論證(zhèng)了合理確定(dìng)托輥間距(jù)的(dí)必要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了托輥間(jiān)距合理確定(dìng)的(dí)方法及(jí)優(yōu)越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞 : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機; 輸(shū)送(sòng)帶(dài); 托(tuō)輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張(zhāng)力(lì)

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式輸(shū)送機(jī)中,托輥用於支承輸(shū)送帶和貨(huò)載(zǎi) , 並使(shǐ)輸送(sòng)帶的(dí)垂(chuí)度(dù)不(bù)超過(guò)限(xiàn)定值。托輥的(dí)數量對於帶式輸送機(jī)的正常(cháng)使用(yòng)，平穩運行(háng)，維(wéi)護(hù)費用(yòng)，功率消耗(hào)，整機(jī)價(jià)格(gé)有重(zhòng)要影響(xiǎng)。因(yīn)此(cǐ) ,如能對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間距進行(háng)合(hé)理設(shè)計和(hé)布置(zhì) ,可(kě)減少托(tuō)輥用量 ,降低整機價格 ,減(jiǎn)少投資，營運(yùn)及維(wéi)護(hù)費用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並(bìng)帶來可觀(guān)的經(jīng)濟效益。

2         托輥間(jiān)距(jù)的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其分(fēn)析

國產帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通(tōng)常(cháng)根據經驗數據確(què)定(dìng) ,或通(tōng)過輸送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力設計(jì)計(jì)算(suàn)托(tuō)輥間距。

211          根據(jù)廠(chǎng)家提(tí)供(gōng)的(dí)數據確定(dìng)

我(wǒ)國目(mù)前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸送(sòng)機規(guī)定的(dí)托輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物料(liào)的鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯帶式(shì)輸送機 , 承載托輥(gǔn)間距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距一般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證明(míng) ,由於(yú)上述數據(jù)是根據廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的(dí)經(jīng)驗數據確(què)定 ,與(yǔ)實際工(gōng)況可能(néng)存在很大差(chà)別(bié)。

212          根據(jù)最小張力確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

根(gēn)據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首先分別(bié)計算出輸(shū)送機(jī)承載段(duàn)和空載(zǎi)段的(dí)最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由(yóu)公式即(jí)可(kě)計(jì)算出承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距和回程托輥間距的理論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸送機運輸(shū)傾角 , (°) 。

根(gēn)據計算值(zhí) , 並(bìng)考慮各(gè)種實際因素 , 可確定托輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析

以(yǐ)上兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其基本(běn)原理(lǐ)都是(shì)按承(chéng)載段(duàn)或(huò)回(huí)程段最(zuì)小(xiǎo)張力點的輸送帶(dài)張(zhāng)力確定托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在(zài)整(zhěng)個輸送機長度(dù)上(shàng) , 分別采(cǎi)用(yòng)統(tǒng)一(yī)的托輥間(jiān)距。這樣雖可(kě)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和(hé)製(zhì)造工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)在(zài)輸(shū)送機長度上張力(lì)的變(biàn)化(huà)及托輥的受力情況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥間距(jù)。對(duì)於短運距(jù)帶(dài)式輸送機的影(yǐng)響(xiǎng)不大 , 但對於(yú)長(cháng)運距(jù)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) , 則會(huì)大(dà)大增加(jiā)托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量 , 從而(ér)使設(shè)備造價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運行阻(zǔ)力，功率消(xiāo)耗，維護(hù)費用等都會(huì)大量增加(jiā) , 因(yīn)此(cǐ)很(hěn)不(bù)合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合理計(jì)算

帶(dài)式輸送(sòng)機在(zài)整個運輸長度上 , 輸(shū)送帶張力是連(lián)續(xù)變(biàn)化(huà)的(dí)。合(hé)理的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應在(zài)滿足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及壽(shòu)命要(yào)求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度要(yào)求的(dí)條(tiáo)件(jiàn)下(xià) , 根據(jù)該處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大(dà)小 , 來確定托輥間距。如在德國有一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶式(shì)輸送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承載托(tuō)輥間距達 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間距達 8 m ,因而大大(dà)減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用量。

在(zài)設(shè)計(jì)時 ,托輥間距(jù)應同時滿(mǎn)足 2 個條件: (1) 托輥承載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)要求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸(shū)送帶適當的(dí)下垂度。

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

托(tuō)輥(gǔn)的承(chéng)載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)取(qǔ)決於物(wù)料的特性，單(dān)位長度輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承(chéng)載托輥間距(jù) a0

回程托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸(zhóu)承和運行工況(kuàng)等因素 ,可(kě)由其動載和靜載(zǎi)分(fēn)別計算如下:

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸送帶(dài)的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥(gǔn)的輥(gǔn)子額(é)定承(chéng)載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係數;

f s ———運(yùn)行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)。

以(yǐ)上(shàng)各係(xì)數均可(kě)從(cóng)有(yǒu)關(guān)資(zī)料(liào)上(shàng)查(chá)得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算出較小值 , 即(jí)可滿(mǎn)足(zú)承載段(duàn)承載能力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間距(jù)的合理確定(dìng)

根據以上的計算結果 , 可選取較小值確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距;同(tóng)時 , 還要綜合(hé)考慮(lǜ)其他(tā)因素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料性質，輸送帶寬(kuān)度，輸(shū)送(sòng)機傾角(jiǎo)，實際(jì)運行(háng)情況等。輸送(sòng)機較(jiào)長(cháng)時 , 可(kě)分段確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

314          優越(yuè)性分析

通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送機(jī)托輥間距的合(hé)理確(què)定(dìng)及優化布置 , 可大大減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 其(qí)優越(yuè)性(xìng)是(shì)非(fēi)常(cháng)明顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本(běn)約占輸送(sòng)機成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥數量減少(shǎo)一(yī)半 , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降(jiàng)低 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會大(dà)幅(fú)

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投資。

(2)    托(tuō)輥數量減少 , 使(shǐ)輸送(sòng)機(jī)運行阻力降低(dī) , 功

回(huí)程托輥間距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算出(chū)的較小值即(jí)可滿足(zú)回(huí)空段承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證托輥的使用(yòng)壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度確定托輥間距

輸送帶下(xià)垂(chuí)度取決(jué)於托輥間距，該處的(dí)輸送帶張(zhāng)力(lì)，單(dān)位長度輸送(sòng)帶(dài)和貨載(zǎi)的質量等(děng)因(yīn)素(sù) ,一般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合(hé)適的輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由於帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥用量很(hěn)大(dà) , 且易出現故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使維(wéi)護工作量(liáng)和(hé)費用降低(dī)。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng) , 降低輸(shū)送帶(dài)跑偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運行(háng)可靠性(xìng)。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的(dí)托輥間距優化[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

(2)        回程托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北京運輸機(jī)械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定式(shì)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶金工(gōng)業出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 金華膠(jiāo)帶輸送機結構，原(yuán)理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭(tàn)工業出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運輸機(jī)械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國(guó)礦業(yè)大學出版(bǎn)社,19891

k ———輸送(sòng)帶下垂度 , 一(yī)般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一定的情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距取決(jué)於(yú)該處輸(shū)送(sòng)帶張力的(dí)大小。為(wéi)滿足下垂(chuí)度要求 , 張力(lì)較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區段采用(yòng)較小(xiǎo)的托輥間距 , 張力(lì)較大的(dí)區段(duàn)可采(cǎi)用(yòng)較(jiào)大的托輥間距(jù) , 這樣可大

作者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年(nián)畢業於原山東礦業學院,現(xiàn)從(cóng)事礦(kuàng)山機(jī)械(xiè)的科研及(jí)教學(xué)工作,已(yǐ)發表(biǎo)論(lùn)文數(shù)篇。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231