濟(jì)寧帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理確(què)定

李福固

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區職(zhí)工大學(xué) , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對帶式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距的現狀(zhuàng)進(jìn)行分(fēn)析(xī) ,論證了合理確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)的必要性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了托(tuō)輥間距(jù)合(hé)理確定的(dí)方法(fǎ)及優越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式(shì)輸送機; 輸送帶; 托輥(gǔn); 托輥間(jiān)距; 張力(lì)

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在(zài)帶(dài)式輸送(sòng)機中(zhōng),托(tuō)輥用於(yú)支承輸送(sòng)帶和貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸送(sòng)帶的(dí)垂度(dù)不超過限定值。托(tuō)輥的(dí)數(shù)量對於帶式輸(shū)送機的正常使用(yòng)，平穩(wěn)運(yùn)行，維護費用(yòng)，功率消耗(hào)，整(zhěng)機價(jià)格(gé)有重要影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如(rú)能對托輥間(jiān)距進(jìn)行合理(lǐ)設計和布置 ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥用量(liáng) ,降低(dī)整(zhěng)機價格 ,減(jiǎn)少投資，營(yíng)運(yùn)及(jí)維護費(fèi)用 ,節(jié)約(yuē)能(néng)源 ,並帶來可(kě)觀的經濟(jì)效益(yì)。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀及其(qí)分析

國產(chǎn)帶(dài)式輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通(tōng)常根(gēn)據(jù)經(jīng)驗(yàn)數據確(què)定 ,或通(tōng)過輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張力設計計(jì)算托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

211          根據廠家提供的(dí)數(shù)據(jù)確(què)定(dìng)

我(wǒ)國目前采(cǎi)用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)規定的托(tuō)輥間距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料的鬆散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶式輸送機 , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間距(jù)一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由於上述(shù)數(shù)據(jù)是根據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的(dí)經驗(yàn)數據確定 ,與(yǔ)實際(jì)工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在很(hěn)大(dà)差別(bié)。

212          根據最小張(zhāng)力確定托輥間距(jù)

根據逐(zhú)點計(jì)算(suàn)法,首先分別計算出(chū)輸(shū)送機承載段(duàn)和(hé)空載段(duàn)的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公式(shì)即可(kě)計算出承載托輥間距和(hé)回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距的理論(lùn)更大值。

β———輸送機運(yùn)輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據計算值 , 並考慮各(gè)種實際因(yīn)素(sù) , 可確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現狀分析(xī)

以(yǐ)上兩(liǎng)種方法 , 其(qí)基本(běn)原理(lǐ)都是(shì)按承(chéng)載段(duàn)或回程段最小張力點的輸(shū)送帶張(zhāng)力確定(dìng)托輥間距(jù) , 在(zài)整個輸送機(jī)長度(dù)上 , 分(fēn)別(bié)采用統一的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。這樣(yàng)雖(suī)可簡化(huà)設(shè)計(jì)和製造工藝(yì) , 但沒(méi)有根據輸(shū)送(sòng)帶(dài)在輸送機(jī)長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的變化(huà)及托輥的受(shòu)力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥間距。對(duì)於(yú)短運距(jù)帶式輸(shū)送機(jī)的影響(xiǎng)不大 , 但對於長(cháng)運(yùn)距帶(dài)式(shì)輸送機 , 則(zé)會大大增(zēng)加(jiā)托輥數(shù)量 , 從而使(shǐ)設(shè)備(bèi)造價(jià)較高 , 運行阻(zǔ)力(lì)，功率消耗，維護費(fèi)用(yòng)等都(dū)會(huì)大(dà)量(liáng)增加(jiā) , 因此很不合(hé)理。

3     托輥間(jiān)距的合理(lǐ)計算

帶(dài)式輸送機在整(zhěng)個(gè)運輸(shū)長(cháng)度上 , 輸送(sòng)帶張力是連續(xù)變化的(dí)。合理的(dí)托(tuō)輥間距應在滿足托輥承載(zǎi)能(néng)力(lì)及壽命要(yào)求，輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度要(yào)求的(dí)條件下(xià) , 根據該(gāi)處輸送帶(dài)張力的大(dà)小 , 來確(què)定托輥間(jiān)距。如(rú)在(zài)德國(guó)有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的帶式輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承(chéng)載托輥間距達 4 m ,回程托(tuō)輥間(jiān)距達(dá) 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減少了托輥用量。

在(zài)設計時(shí) ,托輥(gǔn)間距應(yīng)同(tóng)時滿足(zú) 2 個(gè)條件: (1) 托(tuō)輥承載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適(shì)當(dāng)的下(xià)垂度。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承載能力(lì)及使用壽命(mìng)確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

托輥的(dí)承(chéng)載能力及使用(yòng)壽命(mìng)取(qǔ)決於物料(liào)的(dí)特性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送帶及貨(huò)載的質量 ,托輥間距，帶速，

承載(zǎi)托輥間距(jù) a0

回(huí)程托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子(zǐ)軸(zhóu)承(chéng)和運行(háng)工況等因素 ,可(kě)由其(qí)動載(zǎi)和靜載分(fēn)別計算(suàn)如下:

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸送(sòng)帶(dài)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的(dí)輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承(chéng)載能力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係數均可從(cóng)有關資(zī)料(liào)上(shàng)查(chá)得。

承載托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可滿足承(chéng)載(zǎi)段承(chéng)載能(néng)力的(dí)要求 ,並(bìng)保證托輥的(dí)使用壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間距(jù)

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量。

313          托輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定(dìng)

根據以上(shàng)的計算結果 , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值(zhí)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距;同(tóng)時 , 還要綜合(hé)考慮其他(tā)因(yīn)素(sù)的(dí)影(yǐng)響 , 如物(wù)料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸送帶寬(kuān)度(dù)，輸送機(jī)傾(qīng)角，實際(jì)運行(háng)情(qíng)況(kuàng)等。輸(shū)送(sòng)機較長時(shí) , 可分段確定(dìng)托輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越(yuè)性分析(xī)

通過對帶式輸送機托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)及優化(huà)布置(zhì) , 可大(dà)大減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量 , 其優越性是(shì)非常(cháng)明顯的。

(1)    托(tuō)輥成本約(yuē)占(zhān)輸送(sòng)機(jī)成(chéng)本的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半(bàn) , 成本約降低(dī) 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大(dà)幅(fú)

按(àn)動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送(sòng)機(jī)運(yùn)行阻力(lì)降低(dī) , 功

回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的較(jiào)小值即(jí)可滿(mǎn)足回空段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)

輸(shū)送帶下(xià)垂度取決(jué)於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該(gāi)處的(dí)輸送帶張力，單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載的(dí)質量等因素 ,一(yī)般要求(qiú)比較合適的(dí)輸送(sòng)帶下垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下:

率(shuài)消耗減小 , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸送機托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且易出(chū)現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) , 使維護工(gōng)作量(liáng)和費用降(jiàng)低。

(4)    延長輸送(sòng)帶使用(yòng)壽命(mìng) , 降低(dī)輸送(sòng)帶跑偏率 ,

提(tí)高運行(háng)可靠性。

參(cān)考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距(jù)離帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距優化[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù) a0

(2)        回(huí)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(jī)械工業(yè)部北京(jīng)運輸機械研究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定式帶式輸送機(jī)設計(jì)選用手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工(gōng)業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 濟(jì)寧膠(jiāo)帶輸(shū)送(sòng)機(jī)結(jié)構，原(yuán)理與(yǔ)計算[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭(tàn)工業出(chū)版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處輸送(sòng)帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐州:中國(guó)礦(kuàng)業大學出版(bǎn)社,19891

k ———輸(shū)送帶下垂(chuí)度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定的(dí)情況下 , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)決(jué)於(yú)該(gāi)處輸送(sòng)帶張力的(dí)大(dà)小。為(wéi)滿(mǎn)足(zú)下垂(chuí)度要求(qiú) , 張力(lì)較小(xiǎo)的區段采(cǎi)用(yòng)較小的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距 , 張力較(jiào)大的區(qū)段可采用較大(dà)的托(tuō)輥間(jiān)距 , 這(zhè)樣(yàng)可大

作者(zhě)簡介(jiè) : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業於(yú)原(yuán)山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學(xué)院(yuàn),現從事礦山(shān)機械的(dí)科研(yán)及教(jiào)學工(gōng)作,已發(fā)表論文數篇。

收(shōu)稿日(rì)期(qī) :2001208231