濟(jì)源帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合理確定

李福固(gù)

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

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對(duì)帶式輸(shū)送機托輥間距的現狀進行(háng)分析(xī) ,論(lùn)證(zhèng)了合理確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的必(bì)要(yào)性 ,探討了托輥(gǔn)間距合(hé)理(lǐ)確(què)定的(dí)方(fāng)法(fǎ)及優越性。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶式輸(shū)送(sòng)機(jī); 輸送帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距; 張力(lì)

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識碼 : A

1         引言

在帶(dài)式輸送機中,托輥用(yòng)於支(zhī)承(chéng)輸送帶(dài)和貨載(zǎi) , 並(bìng)使輸送(sòng)帶(dài)的垂(chuí)度不(bù)超(chāo)過限定值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數(shù)量對(duì)於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的(dí)正(zhèng)常(cháng)使用，平穩運行(háng)，維(wéi)護費用，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，整機(jī)價格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能對托輥間(jiān)距(jù)進行(háng)合理設計和(hé)布置 ,可減(jiǎn)少托輥用量 ,降低(dī)整(zhěng)機價(jià)格 ,減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運及維(wéi)護(hù)費用 ,節(jié)約(yuē)能源(yuán) ,並(bìng)帶來(lái)可觀(guān)的經濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距的現(xiàn)狀及其分析

國產帶式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距通常根(gēn)據(jù)經驗數據確定 ,或通過輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張力設計(jì)計算(suàn)托輥間距。

211          根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家提供(gōng)的數據確(què)定(dìng)

我國(guó)目前(qián)采用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)規(guī)定的(dí)托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯帶(dài)式(shì)輸送機(jī) , 承載托(tuō)輥間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距(jù)一般取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述(shù)數據是根據廠家(jiā)所提(tí)供(gōng)的經驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定(dìng) ,與實(shí)際工(gōng)況(kuàng)可(kě)能(néng)存在很大差別。

212          根(gēn)據最小張(zhāng)力確(què)定托輥間距

根(gēn)據逐(zhú)點計(jì)算(suàn)法(fǎ),首先分別計(jì)算(suàn)出輸送機(jī)承載段和空載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由(yóu)公(gōng)式即(jí)可計算(suàn)出承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)和回程托(tuō)輥間距的(dí)理(lǐ)論(lùn)更大值(zhí)。

β———輸(shū)送機運輸傾角 , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並(bìng)考慮各(gè)種(zhǒng)實(shí)際因素 , 可確定托輥間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析

以(yǐ)上(shàng)兩種方法(fǎ) , 其(qí)基本原理(lǐ)都(dū)是按承載段或回程(chéng)段(duàn)最小張力點(diǎn)的輸(shū)送帶張力確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整個(gè)輸送機長度(dù)上 , 分(fēn)別采(cǎi)用(yòng)統一(yī)的托輥(gǔn)間距。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設計(jì)和製造(zào)工藝(yì) , 但(dàn)沒有根據輸送帶在輸送機(jī)長度上(shàng)張力的變化(huà)及(jí)托(tuō)輥的受力(lì)情(qíng)況 , 合(hé)理確定托輥間(jiān)距。對於短運(yùn)距帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大 , 但(dàn)對於長運距(jù)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則(zé)會(huì)大大增加托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造(zào)價較高(gāo) , 運行阻力(lì)，功率消耗(hào)，維護費用(yòng)等(děng)都(dū)會(huì)大量增加 , 因此很不合理。

3     托輥間距的合理(lǐ)計算

帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)在整個(gè)運輸長度(dù)上 , 輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力是連續(xù)變化的(dí)。合理的托輥間(jiān)距應在滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥承載(zǎi)能力及壽命要求，輸(shū)送帶(dài)下垂度要(yào)求的條(tiáo)件(jiàn)下 , 根(gēn)據該處(chǔ)輸送(sòng)帶張力(lì)的大(dà)小(xiǎo) , 來確定托輥(gǔn)間(jiān)距。如在(zài)德(dé)國(guó)有一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī) ,在全長 3/ 4 的區段(duàn) ,承(chéng)載托(tuō)輥間距達 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而大(dà)大減(jiǎn)少了托輥用(yòng)量(liáng)。

在設計(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(lì)及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)要(yào)求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸送帶適(shì)當(dāng)的下(xià)垂(chuí)度(dù)。

311 根(gēn)據托輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使用壽(shòu)命確(què)定(dìng)托輥間距(jù)

托(tuō)輥(gǔn)的承載(zǎi)能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)取(qǔ)決(jué)於物料的特(tè)性，單(dān)位長(cháng)度輸送帶及(jí)貨載的質量 ,托輥間(jiān)距，帶(dài)速(sù)，

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) a0

回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行工況等(děng)因素 ,可(kě)由(yóu)其動(dòng)載(zǎi)和靜載分別計算(suàn)如下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥的輥(gǔn)子額定承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係數;

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數。

以(yǐ)上各(gè)係(xì)數(shù)均可從有關(guān)資料上(shàng)查(chá)得。

承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出較小(xiǎo)值 , 即可滿(mǎn)足承載段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保證托輥的使(shǐ)用壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)

根(gēn)據以上的計算結果 , 可(kě)選取(qǔ)較(jiào)小值確(què)定托輥間(jiān)距;同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合(hé)考(kǎo)慮其他因素(sù)的影響 , 如物料性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送(sòng)帶寬度(dù)，輸(shū)送機傾角，實(shí)際運行情況(kuàng)等。輸送機較長時 , 可(kě)分段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。

314          優越性(xìng)分析(xī)

通(tōng)過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間距的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)及(jí)優化(huà)布置 , 可(kě)大(dà)大減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 其優越性(xìng)是(shì)非(fēi)常(cháng)明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成(chéng)本約占(zhān)輸(shū)送(sòng)機成本的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減少一(yī)半 , 成本(běn)約降低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數量減少(shǎo) , 使輸送機(jī)運(yùn)行阻力降低(dī) , 功

回(huí)程(chéng)托輥間距取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的較小(xiǎo)值(zhí)即可(kě)滿(mǎn)足(zú)回(huí)空段承載能(néng)力的要(yào)求 ,並(bìng)保證托輥的使用壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度確(què)定托輥(gǔn)間距

輸送帶下垂度(dù)取(qǔ)決於托(tuō)輥間距(jù)，該(gāi)處(chǔ)的輸送(sòng)帶張力(lì)，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸送(sòng)帶和貨載的質(zhì)量等因素 ,一(yī)般(bān)要求比較合適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶下垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如下:

率消(xiāo)耗(hào)減小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電能(néng)。

(3)    由於帶式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)用量很(hěn)大 , 且易出現(xiàn)故障(zhàng) , 故(gù)減少托輥(gǔn)用量(liáng) , 使維(wéi)護工作量(liáng)和(hé)費(fèi)用降低(dī)。

(4)    延(yán)長輸送帶使用(yòng)壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸送帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運行可靠(kào)性(xìng)。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離帶式(shì)輸送機(jī)的托(tuō)輥間距優化[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間距 a0

(2)        回程托(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(gōng)業(yè)部北京(jīng)運(yùn)輸(shū)機械(xiè)研究所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式(shì)帶(dài)式輸送(sòng)機設(shè)計選用(yòng)手冊[ M]1 北(běi)京:冶金工業(yè)出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 濟源膠(jiāo)帶輸送機(jī)結構，原理與計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業出版(bǎn)

式(shì)中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山運(yùn)輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐(xú)州:中國礦(kuàng)業(yè)大(dà)學(xué)出(chū)版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸送帶(dài)下垂(chuí)度(dù) , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的情況下 , 托輥間距(jù)取決(jué)於該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的大小。為滿足下垂度(dù)要求(qiú) , 張力(lì)較(jiào)小的區段(duàn)采(cǎi)用(yòng)較小的(dí)托(tuō)輥間距 , 張力(lì)較大的區(qū)段(duàn)可采(cǎi)用(yòng)較大的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可大

作者(zhě)簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年(nián)畢業(yè)於原(yuán)山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學(xué)院(yuàn),現(xiàn)從事礦山(shān)機(jī)械(xiè)的科研及(jí)教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發(fā)表論(lùn)文數篇。

收稿日期 :2001208231