九(jiǔ)江帶式輸送(sòng)機托輥間(jiān)距的合理(lǐ)確(què)定

李福固

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職工(gōng)大(dà)學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過(guò)對帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的現狀(zhuàng)進行分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合理(lǐ)確定托輥(gǔn)間距的必要性(xìng) ,探討(tǎo)了托(tuō)輥間距合理確定的方(fāng)法及優(yōu)越(yuè)性。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式輸送機(jī); 輸送帶; 托輥; 托(tuō)輥間(jiān)距; 張力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識碼 : A

1         引言(yán)

在帶式輸(shū)送機中(zhōng),托(tuō)輥用於支(zhī)承輸送帶和(hé)貨(huò)載(zǎi) , 並使輸送帶的垂度不超過限(xiàn)定(dìng)值。托(tuō)輥(gǔn)的數量對於(yú)帶式輸送(sòng)機的正常使用，平(píng)穩(wěn)運行(háng)，維護費用，功(gōng)率消耗，整機價(jià)格有重要影(yǐng)響。因(yīn)此(cǐ) ,如能(néng)對(duì)托輥(gǔn)間距進(jìn)行(háng)合理設計和(hé)布置 ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價(jià)格 ,減少投(tóu)資，營(yíng)運及維護費用(yòng) ,節約能源 ,並帶來(lái)可觀的經濟效益(yì)。

2         托輥間距的現狀及其(qí)分析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間距(jù)通常根據經驗數據確(què)定 ,或(huò)通過(guò)輸送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)設(shè)計(jì)計算(suàn)托輥(gǔn)間距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家提(tí)供(gōng)的(dí)數(shù)據確(què)定

我(wǒ)國目前采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸(shū)送機規定(dìng)的托(tuō)輥間(jiān)距為(wéi):

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物料的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩(shéng)芯(xīn)帶(dài)式輸送機 , 承載托(tuō)輥間距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間(jiān)距一(yī)般取 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由於(yú)上(shàng)述(shù)數(shù)據是(shì)根據廠家所提供的經(jīng)驗數(shù)據確定 ,與實際工(gōng)況可(kě)能存在很大(dà)差別。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確定托(tuō)輥間距

根據(jù)逐點計算法,首先分(fēn)別(bié)計算出輸送機承載(zǎi)段和(hé)空(kōng)載段的(dí)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,由公式即(jí)可(kě)計算(suàn)出承(chéng)載托(tuō)輥間距和回程托輥間距的理(lǐ)論更大(dà)值(zhí)。

β———輸(shū)送機(jī)運(yùn)輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計(jì)算(suàn)值 , 並(bìng)考慮各種實(shí)際(jì)因素 , 可(kě)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分析

以上兩種方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本原(yuán)理(lǐ)都(dū)是(shì)按(àn)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或回程段(duàn)最小張力(lì)點(diǎn)的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)確定托輥間距(jù) , 在整個(gè)輸送機長(cháng)度上 , 分別(bié)采用統一(yī)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。這樣(yàng)雖可簡(jiǎn)化設計和(hé)製造工藝 , 但沒(méi)有根據輸(shū)送帶在輸送機長(cháng)度(dù)上張(zhāng)力(lì)的變化(huà)及(jí)托(tuō)輥的受力情況 , 合(hé)理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對於短運距帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)的影響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對(duì)於長運距帶式(shì)輸(shū)送機 , 則(zé)會大(dà)大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造價(jià)較高 , 運行阻(zǔ)力(lì)，功率(shuài)消耗，維護費用等都會大量增加 , 因此(cǐ)很不(bù)合(hé)理。

3     托輥(gǔn)間距的合理(lǐ)計算

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)在(zài)整個運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送帶張力(lì)是連(lián)續(xù)變(biàn)化的。合理的托(tuō)輥間距應在(zài)滿足托(tuō)輥承(chéng)載能力(lì)及(jí)壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)，輸(shū)送帶下垂度(dù)要求的條(tiáo)件下(xià) , 根據該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張力的大(dà)小 , 來(lái)確定托輥間距。如在德國有(yǒu)一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了托輥用量。

在設(shè)計(jì)時(shí) ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應(yīng)同時滿(mǎn)足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸送(sòng)帶適(shì)當的下垂(chuí)度(dù)。

311 根(gēn)據托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命(mìng)確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

托(tuō)輥的承(chéng)載能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取決(jué)於物(wù)料的(dí)特(tè)性(xìng)，單(dān)位(wèi)長度輸送帶(dài)及貨載的(dí)質量 ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶速，

承載(zǎi)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)

輥徑，輥子軸承(chéng)和運行工況等(děng)因(yīn)素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動載和靜載分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)如(rú)下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載段輸送(sòng)帶最小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度(dù)貨(huò)載的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷係數(shù);

f s ———運(yùn)行係數(shù) ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工況係數。

以(yǐ)上各係數(shù)均(jūn)可從(cóng)有關資(zī)料(liào)上(shàng)查得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計算(suàn)出較(jiào)小值 , 即可滿足承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承載能力的要(yào)求 ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的合理確(què)定

根(gēn)據(jù)以上(shàng)的計算結(jié)果 , 可(kě)選(xuǎn)取(qǔ)較小值確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù);同(tóng)時(shí) , 還要綜(zōng)合考(kǎo)慮其他(tā)因(yīn)素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料(liào)性質(zhì)，輸送帶寬度，輸(shū)送機(jī)傾角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運行情況等。輸送機(jī)較長(cháng)時 , 可分段(duàn)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優(yōu)越性(xìng)分(fēn)析(xī)

通(tōng)過(guò)對帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合理確定及(jí)優化布置(zhì) , 可(kě)大大(dà)減少托輥用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越(yuè)性(xìng)是非常明顯的。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本約占輸(shū)送機(jī)成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥數量減少一(yī)半(bàn) , 成本約降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將(jiāng)會大(dà)幅(fú)

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少 , 使輸送機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力降(jiàng)低(dī) , 功(gōng)

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計算出(chū)的(dí)較(jiào)小值(zhí)即可滿(mǎn)足回(huí)空段承載(zǎi)能(néng)力的要(yào)求 ,並保證托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)取決於(yú)托(tuō)輥間(jiān)距，該處(chǔ)的(dí)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)，單位(wèi)長度輸送帶(dài)和(hé)貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量等(děng)因素 ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合(hé)適(shì)的輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率(shuài)消耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸(shū)送機(jī)托輥用量(liáng)很大 , 且易(yì)出(chū)現(xiàn)故(gù)障 , 故減少托輥用量(liáng) , 使(shǐ)維護(hù)工作量和費(fèi)用降低。

(4)    延長(cháng)輸送帶使用壽命(mìng) , 降低輸送帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提(tí)高(gāo)運行可靠(kào)性。

參(cān)考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶式輸送機(jī)的(dí)托輥間距優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)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)械工業部(bù)北京運輸(shū)機(jī)械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定式(shì)帶(dài)式輸送機設計選用(yòng)手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 九江膠(jiāo)帶輸(shū)送(sòng)機(jī)結構，原理與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工(gōng)業(yè)出版

式中(zhōng)   F ———該處輸(shū)送帶張(zhāng)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(xú)州(zhōu):中(zhōng)國礦(kuàng)業大(dà)學出(chū)版(bǎn)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(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情況下 , 托輥間距(jù)取決(jué)於該(gāi)處(chǔ)輸送帶張力的大(dà)小。為(wéi)滿足下垂(chuí)度(dù)要求 , 張力較(jiào)小(xiǎo)的區段采用較(jiào)小的托輥間距 , 張力(lì)較大(dà)的區段可采用較大的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 這(zhè)樣(yàng)可大(dà)

作(zuò)者簡介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣人,1991 年畢業(yè)於原山東礦業學(xué)院,現從(cóng)事礦山機械的科(kē)研及教學工(gōng)作(zuò),已發表論文數(shù)篇。

收(shōu)稿(gǎo)日期 :2001208231