荊州(zhōu)帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定

李(lǐ)福固(gù)

(兖州礦區(qū)職工大(dà)學 , 山東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過對(duì)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間距的(dí)現(xiàn)狀進行(háng)分(fēn)析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的必(bì)要性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)合理確(què)定的方法及(jí)優越性(xìng)。

關鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸(shū)送機; 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距; 張(zhāng)力

中圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機中(zhōng),托輥(gǔn)用於支承輸(shū)送帶和貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂度不超過(guò)限(xiàn)定值。托(tuō)輥(gǔn)的數(shù)量對(duì)於(yú)帶式輸送機的(dí)正常(cháng)使用
，平(píng)穩(wěn)運行
，維護(hù)費用(yòng)
，功(gōng)率消耗
，整機(jī)價(jià)格有(yǒu)重要影響。因此 ,如能(néng)對(duì)托輥間(jiān)距進(jìn)行(háng)合(hé)理設計和布(bù)置(zhì) ,可(kě)減少托輥(gǔn)用量(liáng) ,降低整(zhěng)機價格 ,減少(shǎo)投資
，營(yíng)運(yùn)及維護(hù)費用 ,節約(yuē)能源 ,並帶(dài)來(lái)可(kě)觀(guān)的(dí)經濟效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的現狀及其分析

國產帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距(jù)通常根據經驗(yàn)數(shù)據確(què)定(dìng) ,或通過輸(shū)送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)設計(jì)計算(suàn)托輥間(jiān)距(jù)。

211          根據(jù)廠家提(tí)供(gōng)的數(shù)據(jù)確定(dìng)

我國目(mù)前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機規(guī)定(dìng)的托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩(shéng)芯(xīn)帶式輸(shū)送機(jī) , 承載(zǎi)托輥間(jiān)距一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐證明(míng) ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述數據是根(gēn)據廠家所提供的(dí)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定(dìng) ,與(yǔ)實際(jì)工(gōng)況可能存在(zài)很大差別(bié)。

212          根(gēn)據最小張(zhāng)力確定托輥(gǔn)間距(jù)

根(gēn)據逐點計(jì)算法,首(shǒu)先分(fēn)別計算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機承(chéng)載段和(hé)空(kōng)載段的最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由公式(shì)即(jí)可計算出(chū)承載(zǎi)托輥間距和回程托輥間距的理論更大值。

β———輸送(sòng)機運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並(bìng)考(kǎo)慮各(gè)種實際因素 , 可確定托輥間距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析

以上兩種(zhǒng)方法(fǎ) , 其基本(běn)原(yuán)理(lǐ)都(dū)是(shì)按承載(zǎi)段(duàn)或回(huí)程(chéng)段最小(xiǎo)張力點(diǎn)的(dí)輸送帶張力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在(zài)整個(gè)輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分別采(cǎi)用(yòng)統(tǒng)一(yī)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。這樣雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設(shè)計和製造(zào)工藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)在輸(shū)送(sòng)機長度上(shàng)張(zhāng)力的(dí)變化(huà)及托輥(gǔn)的受力情況(kuàng) , 合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。對於(yú)短運(yùn)距(jù)帶式輸(shū)送機的(dí)影響(xiǎng)不大 , 但對於長(cháng)運距(jù)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 則會大(dà)大增加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從而使設(shè)備造(zào)價較高(gāo) , 運行(háng)阻力(lì)
，功率(shuài)消耗(hào)
，維護費用等(děng)都(dū)會(huì)大量增加 , 因此(cǐ)很(hěn)不合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理計算(suàn)

帶式輸送(sòng)機(jī)在整個運(yùn)輸長度(dù)上(shàng) , 輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力是連續變化(huà)的。合(hé)理的托輥間距(jù)應(yīng)在滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承載能力及(jí)壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)
，輸送帶下垂度要求(qiú)的條件下 , 根(gēn)據(jù)該處輸送(sòng)帶張力(lì)的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確定托(tuō)輥間距。如在德國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶式輸送機(jī) ,在(zài)全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距達 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因而(ér)大大(dà)減少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)。

在設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應(yīng)同時滿足 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承載能(néng)力及(jí)使用壽命(mìng)要求; (2) 保(bǎo)證輸(shū)送帶適當(dāng)的下(xià)垂(chuí)度。

311 根據托輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命確(què)定(dìng)托輥間距(jù)

托輥(gǔn)的(dí)承載能力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)取(qǔ)決(jué)於物料(liào)的(dí)特(tè)性
，單(dān)位長(cháng)度輸送帶及(jí)貨載的(dí)質量 ,托輥(gǔn)間距
，帶速(sù)
，

承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑
，輥子軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運行工況(kuàng)等因(yīn)素 ,可由其(qí)動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜(jìng)載分(fēn)別(bié)計(jì)算如下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸送帶最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)貨(huò)載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥子(zǐ)額定承載能力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷係數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數(shù)。

以上(shàng)各係(xì)數(shù)均可(kě)從有關資(zī)料(liào)上(shàng)查得。

承載托輥(gǔn)間(jiān)距取式(3)
，式(shì) (4)  計算出(chū)較小值 , 即可滿足承(chéng)載段承載能(néng)力的要求 ,並保證(zhèng)托輥的使用壽命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間(jiān)距

按靜(jìng)載計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托輥(gǔn)用量。

313          托輥間距(jù)的合(hé)理確(què)定

根據(jù)以上的計算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較小值確定托輥間距;同時 , 還要(yào)綜合(hé)考(kǎo)慮其他(tā)因(yīn)素的影響 , 如(rú)物料(liào)性質(zhì)
，輸送帶寬度
，輸送機傾(qīng)角
，實際(jì)運行情(qíng)況(kuàng)等。輸(shū)送(sòng)機較(jiào)長時(shí) , 可分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

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

通過對帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥間距(jù)的(dí)合理確定及優化布(bù)置(zhì) , 可(kě)大(dà)大(dà)減少托(tuō)輥用量 , 其優越(yuè)性是(shì)非常(cháng)明(míng)顯的。

(1)    托輥成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸送(sòng)機成本(běn)的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥數量減少(shǎo)一半(bàn) , 成本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因此將會(huì)大幅(fú)

按動載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少 , 使輸(shū)送機(jī)運(yùn)行阻(zǔ)力降(jiàng)低(dī) , 功(gōng)

回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)取式(5)
，式(shì)(6) 計算出的較小值即(jí)可滿足(zú)回空(kōng)段承載能力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托輥的(dí)使用壽(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(què)定(dìng)托輥間距

輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)取決於托輥間距
，該處的輸送(sòng)帶張(zhāng)力
，單位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載的(dí)質量等(děng)因(yīn)素(sù) ,一(yī)般要求(qiú)比較合(hé)適(shì)的輸(shū)送帶(dài)下垂度為(wéi) 1 % ,計算如(rú)下(xià):

率(shuài)消耗減(jiǎn)小 , 節約電能。

(3)    由於(yú)帶式輸送(sòng)機(jī)托輥用(yòng)量很大 , 且易出現故障 , 故(gù)減少托輥用(yòng)量 , 使維(wéi)護工(gōng)作量和(hé)費用降低。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使用壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸(shū)送帶跑偏(piān)率 ,

提(tí)高運(yùn)行可靠性(xìng)。

參考(kǎo)文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距離(lí)帶式輸(shū)送機的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)優化[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部(bù)北(běi)京(jīng)運輸機械研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶(dài)式(shì)輸送機(jī)設計選用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工(gōng)業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 荊(jīng)州膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送機結(jié)構
，原(yuán)理與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工(gōng)業出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運(yùn)輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國礦業(yè)大學出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7)
，式(shì)(8) 可知 , 在(zài) q
，qd 和 k 一定(dìng)的情況下 , 托輥間距(jù)取(qǔ)決(jué)於(yú)該處輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的(dí)大小(xiǎo)。為滿(mǎn)足下垂度要求(qiú) , 張(zhāng)力較小的區段采(cǎi)用較小的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張(zhāng)力較大(dà)的區段(duàn)可(kě)采(cǎi)用較大的托輥間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒城縣人,1991 年(nián)畢業於(yú)原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業(yè)學院(yuàn),現(xiàn)從事(shì)礦山機械(xiè)的科研(yán)及(jí)教(jiào)學(xué)工(gōng)作,已發表(biǎo)論(lùn)文數篇(piān)。

收(shōu)稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231