晉中(zhōng)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定

李福固

(兖州礦區職工大(dà)學(xué) , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過對(duì)帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現狀進(jìn)行(háng)分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合理確(què)定托(tuō)輥間距(jù)的(dí)必要性 ,探討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間距合理確定(dìng)的方(fāng)法(fǎ)及優越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式(shì)輸送(sòng)機; 輸送帶(dài); 托(tuō)輥; 托輥(gǔn)間距(jù); 張(zhāng)力(lì)

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼 : A

1         引言

在(zài)帶式輸送(sòng)機中(zhōng),托輥用於(yú)支(zhī)承輸送帶(dài)和(hé)貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶的垂度不(bù)超過(guò)限定值。托輥(gǔn)的(dí)數(shù)量(liáng)對於帶式輸送機的正(zhèng)常(cháng)使用(yòng)，平穩(wěn)運行(háng)，維護(hù)費用(yòng)，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整機(jī)價(jià)格有重要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能對托輥(gǔn)間距進(jìn)行合理(lǐ)設計(jì)和(hé)布置 ,可減少托輥用量 ,降低(dī)整機價格(gé) ,減少投資，營運及維護(hù)費(fèi)用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並(bìng)帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益。

2         托輥間(jiān)距的(dí)現狀(zhuàng)及其分析

國產帶式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通常(cháng)根據(jù)經驗(yàn)數據確定 ,或通(tōng)過(guò)輸送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力設(shè)計計算托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家提供的數(shù)據(jù)確(què)定

我國(guó)目前采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機規定的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當運輸(shū)物料的(dí)鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥間距一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間(jiān)距一般(bān)取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於(yú)上述(shù)數(shù)據(jù)是根(gēn)據廠家所提(tí)供(gōng)的經驗數(shù)據確(què)定(dìng) ,與實(shí)際(jì)工況(kuàng)可能存在很(hěn)大(dà)差(chà)別。

212          根據(jù)最小張力確定托輥(gǔn)間(jiān)距

根(gēn)據逐點計算法(fǎ),首(shǒu)先分別(bié)計(jì)算出輸送(sòng)機(jī)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和(hé)空載段(duàn)的最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由公式即可(kě)計(jì)算出承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)和(hé)回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距的理(lǐ)論更大值。

β———輸送機運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並考(kǎo)慮(lǜ)各(gè)種實(shí)際因(yīn)素(sù) , 可確定(dìng)托(tuō)輥間距。

213          現(xiàn)狀分析

以(yǐ)上兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其基本原理(lǐ)都是按承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或回程段最小(xiǎo)張力點的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在整(zhěng)個(gè)輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分別(bié)采(cǎi)用統一(yī)的托輥間(jiān)距。這樣雖(suī)可(kě)簡化設計(jì)和製(zhì)造(zào)工藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有根據(jù)輸送(sòng)帶(dài)在(zài)輸送機(jī)長度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的(dí)變化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的受力(lì)情況 , 合(hé)理(lǐ)確定托輥間距(jù)。對(duì)於短運距(jù)帶式輸送機(jī)的影響不(bù)大(dà) , 但(dàn)對(duì)於(yú)長運(yùn)距帶(dài)式輸送機 , 則會大大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數量 , 從而使設(shè)備造價較(jiào)高(gāo) , 運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)，功(gōng)率(shuài)消耗，維護費用等都會大量(liáng)增加(jiā) , 因(yīn)此(cǐ)很不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托輥間距的合理(lǐ)計算

帶(dài)式輸(shū)送機在整個(gè)運輸(shū)長度上 , 輸送帶張力是連(lián)續(xù)變化(huà)的。合(hé)理(lǐ)的托輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)在(zài)滿足托輥承載能力及壽命(mìng)要(yào)求，輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)要求(qiú)的(dí)條件下(xià) , 根據(jù)該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張力的大(dà)小 , 來確定(dìng)托輥間距(jù)。如在(zài)德(dé)國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長的帶式輸送機 ,在(zài)全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段 ,承載托輥(gǔn)間距達 4 m ,回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減少了托輥(gǔn)用量(liáng)。

在設計(jì)時 ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應(yīng)同(tóng)時滿(mǎn)足 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥承載能(néng)力及(jí)使用壽命要求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸送帶適(shì)當的(dí)下(xià)垂(chuí)度(dù)。

311 根據(jù)托輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及使用(yòng)壽(shòu)命確定托輥間距

托(tuō)輥(gǔn)的(dí)承載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命取決於(yú)物(wù)料的特(tè)性，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸送帶(dài)及貨(huò)載的質量(liáng) ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶速，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距 a0

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸(zhóu)承和運行工(gōng)況等因(yīn)素 ,可(kě)由(yóu)其動(dòng)載和靜(jìng)載分(fēn)別計算如(rú)下:

(1)     承載托輥間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送(sòng)帶最小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的輥(gǔn)子額(é)定承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係數;

f s ———運(yùn)行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)。

以上各係(xì)數均可從有(yǒu)關資料上(shàng)查得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計算出(chū)較(jiào)小值(zhí) , 即可(kě)滿足承(chéng)載段承(chéng)載能力的要求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥(gǔn)間距

按靜(jìng)載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量。

313          托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理確定

根(gēn)據以(yǐ)上的(dí)計算(suàn)結果 , 可(kě)選取較(jiào)小(xiǎo)值確定(dìng)托輥(gǔn)間距;同(tóng)時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合(hé)考慮其(qí)他因(yīn)素的(dí)影(yǐng)響(xiǎng) , 如物(wù)料(liào)性(xìng)質，輸(shū)送(sòng)帶寬度(dù)，輸(shū)送機(jī)傾角(jiǎo)，實(shí)際運(yùn)行(háng)情況(kuàng)等。輸(shū)送(sòng)機較(jiào)長(cháng)時(shí) , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確定托輥間距。

314          優越性(xìng)分析

通過對帶式輸(shū)送機托輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)及(jí)優化布(bù)置 , 可(kě)大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 , 其優(yōu)越性是非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成本約占輸送機成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如果托輥數量減(jiǎn)少一(yī)半 , 成本(běn)約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因(yīn)此將會大(dà)幅

按(àn)動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數(shù)量(liáng)減少(shǎo) , 使(shǐ)輸(shū)送機(jī)運(yùn)行阻力(lì)降低 , 功(gōng)

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計算出的較(jiào)小(xiǎo)值即可(kě)滿足(zú)回空段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求(qiú) ,並(bìng)保證托輥(gǔn)的(dí)使用(yòng)壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶下(xià)垂度確定托輥間距

輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度取決於托輥(gǔn)間距，該(gāi)處的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力，單(dān)位長(cháng)度輸送帶和(hé)貨(huò)載的質(zhì)量等因(yīn)素(sù) ,一(yī)般(bān)要(yào)求(qiú)比較合適的輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如(rú)下(xià):

率(shuài)消耗減小 , 節約電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很大(dà) , 且易出(chū)現(xiàn)故(gù)障 , 故(gù)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 使維(wéi)護工作量(liáng)和費(fèi)用降(jiàng)低。

(4)    延長輸(shū)送(sòng)帶(dài)使用(yòng)壽(shòu)命 , 降低(dī)輸(shū)送帶跑偏率 ,

提高(gāo)運(yùn)行可(kě)靠性。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離帶式輸(shū)送機的托輥(gǔn)間距優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業(yè)部北(běi)京運(yùn)輸機(jī)械(xiè)研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定式帶(dài)式輸送機(jī)設計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金(jīn)工(gōng)業出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 晉中(zhōng)膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送機結構，原理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭工業(yè)出(chū)版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國礦(kuàng)業(yè)大學出(chū)版社,19891

k ———輸(shū)送帶下(xià)垂度 , 一(yī)般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定的情況(kuàng)下 , 托輥間距(jù)取(qǔ)決(jué)於該處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大(dà)小。為(wéi)滿(mǎn)足下垂(chuí)度要求 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區(qū)段采(cǎi)用較小(xiǎo)的托輥間距(jù) , 張力(lì)較大的區段可(kě)采用較大的(dí)托輥間(jiān)距 , 這樣(yàng)可(kě)大

作(zuò)者(zhě)簡介(jiè) : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業於(yú)原山東礦(kuàng)業學(xué)院,現從(cóng)事礦(kuàng)山機械的科(kē)研(yán)及(jí)教學工作,已(yǐ)發表論文數(shù)篇(piān)。

收稿日期 :2001208231