開封(fēng)帶式輸送機托輥間距的合理確定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州礦區(qū)職(zhí)工大學(xué) , 山東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過(guò)對帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距的(dí)現狀(zhuàng)進行(háng)分析(xī) ,論證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探(tàn)討了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距合(hé)理確(què)定的(dí)方(fāng)法及(jí)優越(yuè)性。

關鍵詞 : 帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在(zài)帶式輸(shū)送機中,托(tuō)輥(gǔn)用於(yú)支(zhī)承輸送帶和(hé)貨(huò)載(zǎi) , 並(bìng)使輸送(sòng)帶的(dí)垂度(dù)不超過(guò)限(xiàn)定值。托輥的數量對於帶(dài)式輸送機的正(zhèng)常使(shǐ)用(yòng)
，平穩(wěn)運行
，維護(hù)費(fèi)用
，功率消耗(hào)
，整機價(jià)格有(yǒu)重(zhòng)要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間距進(jìn)行(háng)合理設計和(hé)布置(zhì) ,可減少托輥用量(liáng) ,降低整機價格(gé) ,減(jiǎn)少投資
，營運及維(wéi)護費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約能源 ,並(bìng)帶來(lái)可觀的經濟效(xiào)益(yì)。

2         托輥間(jiān)距的(dí)現狀及其分析

國產(chǎn)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距通(tōng)常根據(jù)經驗數據確(què)定(dìng) ,或通(tōng)過(guò)輸送帶最小張力(lì)設計計(jì)算托輥間(jiān)距。

211          根據廠(chǎng)家(jiā)提供(gōng)的(dí)數(shù)據(jù)確定(dìng)

我國(guó)目(mù)前(qián)采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)規(guī)定(dìng)的托輥(gǔn)間(jiān)距為:

(1)  當運(yùn)輸物料的鬆散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩芯帶式輸送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距(jù)一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐證明(míng) ,由於上(shàng)述數(shù)據(jù)是(shì)根據廠家(jiā)所(suǒ)提供的經(jīng)驗數(shù)據確定 ,與(yǔ)實際(jì)工(gōng)況(kuàng)可(kě)能存在很大差別。

212          根(gēn)據(jù)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥間(jiān)距

根據逐(zhú)點(diǎn)計算法,首(shǒu)先分(fēn)別計算(suàn)出輸送(sòng)機承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和空載(zǎi)段的(dí)最小張(zhāng)力(lì)值 ,由公(gōng)式(shì)即(jí)可(kě)計(jì)算出承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)和回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)理論更大值。

β———輸送機運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算值(zhí) , 並考(kǎo)慮各種實(shí)際(jì)因素(sù) , 可確(què)定托輥間距(jù)。

213          現狀分(fēn)析

以上兩種方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本原理都是按承載段(duàn)或回(huí)程(chéng)段最(zuì)小張力(lì)點的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力確定托輥(gǔn)間距 , 在整(zhěng)個輸(shū)送(sòng)機(jī)長(cháng)度上(shàng) , 分(fēn)別采用統(tǒng)一的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距。這樣(yàng)雖(suī)可簡化(huà)設計(jì)和(hé)製(zhì)造工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根據輸送帶在(zài)輸送(sòng)機長度上(shàng)張(zhāng)力的(dí)變化(huà)及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受力(lì)情(qíng)況 , 合(hé)理確(què)定托輥間距。對(duì)於(yú)短運距(jù)帶式(shì)輸送機的(dí)影響不(bù)大 , 但對(duì)於(yú)長運(yùn)距帶式(shì)輸送機 , 則會大大(dà)增加(jiā)托(tuō)輥數量 , 從而使設備造價較(jiào)高 , 運行阻力
，功率消耗
，維護費(fèi)用等都會大量增加 , 因此很不合(hé)理。

3     托(tuō)輥間距的(dí)合理(lǐ)計算(suàn)

帶式輸送(sòng)機在整個運(yùn)輸長度上 , 輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)是(shì)連續(xù)變(biàn)化的。合(hé)理(lǐ)的(dí)托輥間距應在(zài)滿足托輥承(chéng)載能力(lì)及(jí)壽(shòu)命要求
，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度要求的條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送帶張力的大小 , 來確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)。如(rú)在(zài)德國(guó)有一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式輸(shū)送機 ,在全(quán)長 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)達 8 m ,因(yīn)而大大減少了托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)。

在設計時(shí) ,托輥間距(jù)應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使用壽命(mìng)要求; (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適(shì)當的下(xià)垂(chuí)度(dù)。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽命確定托(tuō)輥間(jiān)距

托(tuō)輥的(dí)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取(qǔ)決於物(wù)料的(dí)特性(xìng)
，單(dān)位(wèi)長度輸(shū)送帶及(jí)貨載的質(zhì)量 ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)
，帶(dài)速
，

承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù) a0

回程托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑
，輥子軸承和運行工況等因素(sù) ,可(kě)由其動(dòng)載和靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別(bié)計(jì)算如(rú)下:

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸送(sòng)帶(dài)最小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送(sòng)帶(dài)的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度(dù)貨載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥的輥子額定承載能力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷係數;

f s ———運行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數 ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)。

以上各係數均(jūn)可從有(yǒu)關(guān)資料上查(chá)得。

承載托輥間(jiān)距取(qǔ)式(3)
，式 (4)  計算出(chū)較小值 , 即可滿(mǎn)足承(chéng)載段承載能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托(tuō)輥的使(shǐ)用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理確定

根(gēn)據以上(shàng)的(dí)計算(suàn)結果 , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值(zhí)確定托輥間距;同(tóng)時(shí) , 還(huán)要綜合(hé)考慮其(qí)他(tā)因素的(dí)影響 , 如(rú)物料(liào)性質(zhì)
，輸送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度
，輸送機(jī)傾角
，實際(jì)運(yùn)行情(qíng)況(kuàng)等(děng)。輸(shū)送機較(jiào)長時 , 可(kě)分段確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距。

314          優(yōu)越性分析(xī)

通(tōng)過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥間距(jù)的(dí)合理確(què)定(dìng)及優(yōu)化布置(zhì) , 可大大(dà)減少托輥(gǔn)用量 , 其優越性(xìng)是(shì)非常(cháng)明顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本約占輸(shū)送(sòng)機成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥數量(liáng)減少一半(bàn) , 成本約降低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大(dà)幅

按動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸送(sòng)機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力(lì)降低 , 功

回程托(tuō)輥間距取式(shì)(5)
，式(6) 計算(suàn)出(chū)的(dí)較(jiào)小值即可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空(kōng)段承載能力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使用(yòng)壽命高於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶下(xià)垂度確定托(tuō)輥(gǔn)間距

輸(shū)送(sòng)帶下垂度取決於托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距
，該(gāi)處的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)
，單位(wèi)長度輸送帶(dài)和貨載的質量(liáng)等(děng)因(yīn)素 ,一般(bān)要求比較合適(shì)的輸送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計(jì)算如下:

率(shuài)消耗(hào)減小(xiǎo) , 節約(yuē)電能。

(3)    由於帶式輸送(sòng)機(jī)托輥用量很(hěn)大(dà) , 且易出現故障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量 , 使維護工(gōng)作(zuò)量(liáng)和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延長輸送帶使用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降低(dī)輸送帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提(tí)高運(yùn)行可(kě)靠性。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶式輸(shū)送(sòng)機的托(tuō)輥間距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

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

(2)        回(huí)程托輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸(shū)機械(xiè)研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式輸送機設(shè)計選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金工業(yè)出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興(xīng) 1 開封(fēng)膠(jiāo)帶(dài)輸送(sòng)機結(jié)構
，原(yuán)理與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭(tàn)工業(yè)出版

式(shì)中(zhōng)   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運輸機(jī)械[ M]1 徐州(zhōu):中國礦(kuàng)業(yè)大(dà)學出(chū)版社,19891

k ———輸送帶下垂(chuí)度(dù) , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7)
，式(8) 可知 , 在(zài) q
，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的情況下 , 托輥間距取(qǔ)決於該處輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的(dí)大(dà)小。為滿(mǎn)足(zú)下垂(chuí)度要(yào)求 , 張力(lì)較小的(dí)區段采用較小的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力(lì)較大(dà)的(dí)區段可采(cǎi)用(yòng)較(jiào)大的托(tuō)輥間距 , 這(zhè)樣可大

作者簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年畢(bì)業(yè)於原山(shān)東礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現從(cóng)事礦山機(jī)械(xiè)的(dí)科研(yán)及教學(xué)工(gōng)作(zuò),已發表論文(wén)數篇。

收稿日期 :2001208231