錦(jǐn)州(zhōu)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合理確(què)定

李(lǐ)福(fú)固

(兖州(zhōu)礦區(qū)職(zhí)工(gōng)大學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距的現(xiàn)狀進行分析(xī) ,論(lùn)證(zhèng)了(liǎo)合理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)的必要性 ,探(tàn)討(tǎo)了托(tuō)輥間距合理確(què)定(dìng)的方法(fǎ)及優越性
。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式輸(shū)送機; 輸送帶; 托(tuō)輥; 托輥(gǔn)間距; 張(zhāng)力

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

1         引(yǐn)言(yán)

在帶式(shì)輸(shū)送機中,托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)於支承輸(shū)送帶(dài)和貨載(zǎi) , 並(bìng)使輸送(sòng)帶(dài)的垂度不超(chāo)過限定值
。托輥的(dí)數量(liáng)對於(yú)帶式輸送機的(dí)正常使用(yòng)，平(píng)穩運(yùn)行，維護費(fèi)用，功率(shuài)消(xiāo)耗，整(zhěng)機(jī)價(jià)格有重要影響
。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托輥間(jiān)距進行合理(lǐ)設(shè)計和布置 ,可減少托輥用(yòng)量(liáng) ,降低整(zhěng)機(jī)價格 ,減少投資，營(yíng)運及維(wéi)護費用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能(néng)源 ,並帶來可觀(guān)的(dí)經(jīng)濟效益
。

2         托輥間距(jù)的現(xiàn)狀及其分析

國產帶(dài)式輸送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常根據經驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,或通過輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)設(shè)計計算(suàn)托輥間距
。

211          根據廠家提供的數(shù)據確(què)定(dìng)

我國目前采用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)規定的托輥間距為:

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料的(dí)鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 承載(zǎi)托輥間(jiān)距一般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距一般(bān)取(qǔ) 310 m
。

實踐(jiàn)證明 ,由於(yú)上(shàng)述(shù)數(shù)據是根據(jù)廠家所提供(gōng)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定(dìng) ,與(yǔ)實際工(gōng)況(kuàng)可能存在很(hěn)大差別(bié)
。

212          根據最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根(gēn)據(jù)逐點(diǎn)計算法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別計(jì)算出輸(shū)送機承載段(duàn)和空載(zǎi)段的最小張力值 ,由公式(shì)即可計(jì)算出承載托(tuō)輥間距和(hé)回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)的理論(lùn)更(gēng)大值
。

β———輸送機(jī)運輸傾(qīng)角 , (°) 
。

根(gēn)據計算值(zhí) , 並(bìng)考(kǎo)慮(lǜ)各種實際因(yīn)素 , 可(kě)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)
。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以(yǐ)上兩種(zhǒng)方(fāng)法 , 其基(jī)本原理(lǐ)都是按承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或回程(chéng)段最小張力(lì)點(diǎn)的(dí)輸送(sòng)帶張力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在(zài)整個(gè)輸(shū)送(sòng)機(jī)長度上 , 分別(bié)采用統一(yī)的托(tuō)輥間(jiān)距
。這(zhè)樣(yàng)雖可簡化(huà)設(shè)計(jì)和(hé)製造(zào)工藝(yì) , 但(dàn)沒有根(gēn)據輸送帶在(zài)輸(shū)送(sòng)機長度上(shàng)張力的(dí)變化(huà)及托輥(gǔn)的受力情況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距
。對於(yú)短(duǎn)運距(jù)帶式(shì)輸送機的(dí)影響(xiǎng)不大 , 但對(duì)於長運距(jù)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則會大(dà)大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥(gǔn)數量 , 從而使(shǐ)設備(bèi)造(zào)價(jià)較高 , 運(yùn)行阻力，功率(shuài)消(xiāo)耗，維護費用(yòng)等都(dū)會(huì)大量(liáng)增加 , 因(yīn)此(cǐ)很(hěn)不合(hé)理(lǐ)
。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的合理(lǐ)計算

帶式(shì)輸(shū)送機在(zài)整(zhěng)個(gè)運輸長(cháng)度上 , 輸送帶(dài)張力是(shì)連續變化(huà)的(dí)
。合(hé)理的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距應在滿(mǎn)足托輥承(chéng)載能(néng)力及壽(shòu)命要求，輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)要求的條件下 , 根(gēn)據該處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力的大(dà)小 , 來(lái)確定(dìng)托輥間(jiān)距
。如在(zài)德國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 ,在全(quán)長 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大(dà)大減少(shǎo)了托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)
。

在設計時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)同時(shí)滿足(zú) 2 個條件: (1) 托(tuō)輥承載能力(lì)及使用(yòng)壽命要(yào)求; (2) 保證輸(shū)送(sòng)帶適當的(dí)下(xià)垂度
。

311 根據(jù)托輥(gǔn)承載能力及使用壽(shòu)命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托輥(gǔn)的承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命取(qǔ)決於物(wù)料(liào)的(dí)特性，單位長度輸送帶及貨載的質(zhì)量(liáng) ,托輥間距，帶(dài)速，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子(zǐ)軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運(yùn)行工(gōng)況等因素 ,可由其動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜載(zǎi)分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)如(rú)下:

(1)     承(chéng)載托輥(gǔn)間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸送帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨(huò)載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的(dí)輥子(zǐ)額定承(chéng)載能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數
。

以(yǐ)上(shàng)各係(xì)數(shù)均可從有關(guān)資料上查得
。

承載(zǎi)托輥間距取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出(chū)較小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿足(zú)承載段(duàn)承載能力的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保證(zhèng)托輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高於 30 000 h
。

(2)     回程托輥間距(jù)

按(àn)靜載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量
。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理確定

根據以(yǐ)上(shàng)的(dí)計算結果 , 可選取(qǔ)較(jiào)小值確定托輥間距(jù);同(tóng)時 , 還要綜合考(kǎo)慮(lǜ)其他因素(sù)的影(yǐng)響 , 如(rú)物料(liào)性質，輸送帶寬度(dù)，輸送機傾角，實(shí)際運行(háng)情況等(děng)
。輸送機較長時 , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確(què)定(dìng)托輥間距
。

314          優(yōu)越性(xìng)分析(xī)

通(tōng)過對(duì)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理確定及優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可(kě)大大(dà)減少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優越性是非(fēi)常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的(dí)
。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約占輸(shū)送(sòng)機(jī)成本的(dí) 30 % , 如果托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少一半(bàn) , 成本約降低 15 %
。因此將會大(dà)幅(fú)

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)
。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸送機(jī)運行阻力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功(gōng)

回程托輥間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的(dí)較小(xiǎo)值即(jí)可(kě)滿足(zú)回(huí)空段承載(zǎi)能力的要求 ,並保證托輥(gǔn)的(dí)使用(yòng)壽命高於 30 000 h
。

312 根據輸送(sòng)帶下垂(chuí)度確定托(tuō)輥間距(jù)

輸送帶(dài)下垂度取決於托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該處(chǔ)的輸送帶(dài)張(zhāng)力，單(dān)位(wèi)長度輸送(sòng)帶和貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量等(děng)因素(sù) ,一(yī)般要(yào)求比(bǐ)較合(hé)適(shì)的輸送帶下垂(chuí)度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如下:

率消耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節(jié)約電能
。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易(yì)出(chū)現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減少托輥(gǔn)用量 , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工作(zuò)量和費(fèi)用(yòng)降低
。

(4)    延(yán)長輸送帶使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶跑偏(piān)率 ,

提(tí)高(gāo)運行(háng)可(kě)靠性(xìng)
。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距離帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的托輥(gǔn)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(huí)程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部北京運(yùn)輸機械(xiè)研(yán)究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定式(shì)帶(dài)式輸送(sòng)機設計(jì)選用手冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金(jīn)工業出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 錦(jǐn)州膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送(sòng)機結(jié)構(gòu)，原理與計算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭工業(yè)出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運(yùn)輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州:中國(guó)礦業(yè)大(dà)學(xué)出版社,19891

k ———輸送帶下垂度 , 一般取 k  = 0101
。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況下 , 托輥(gǔn)間距取(qǔ)決於(yú)該處輸送帶(dài)張力(lì)的大(dà)小
。為(wéi)滿足(zú)下垂度要(yào)求(qiú) , 張力較小的區段采用較小(xiǎo)的托輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力較大的(dí)區(qū)段可(kě)采用較大的托輥(gǔn)間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作(zuò)者(zhě)簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒城縣人,1991 年畢業於原山東(dōng)礦業學院(yuàn),現從事(shì)礦山(shān)機(jī)械的科研(yán)及(jí)教學(xué)工(gōng)作,已發表(biǎo)論(lùn)文數(shù)篇(piān)
。

收稿(gǎo)日期 :2001208231