昆(kūn)明(míng)帶(dài)式輸送機托輥間距(jù)的合(hé)理確(què)定(dìng)

李(lǐ)福固

(兖州礦(kuàng)區(qū)職(zhí)工(gōng)大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)現狀進(jìn)行(háng)分析 ,論證了(liǎo)合理(lǐ)確定托輥(gǔn)間距(jù)的必要性 ,探(tàn)討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間距合理確定(dìng)的(dí)方法(fǎ)及優(yōu)越性(xìng)。

關鍵詞 : 帶(dài)式輸送機; 輸送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶式(shì)輸送機中(zhōng),托輥(gǔn)用於支(zhī)承輸送帶和(hé)貨載(zǎi) , 並使輸送(sòng)帶的(dí)垂度(dù)不超過(guò)限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托輥的數(shù)量(liáng)對於(yú)帶式輸送機(jī)的正(zhèng)常使用，平(píng)穩運行(háng)，維護(hù)費(fèi)用(yòng)，功率(shuài)消耗(hào)，整(zhěng)機價格有重(zhòng)要影響。因此(cǐ) ,如能(néng)對(duì)托輥(gǔn)間距(jù)進行合(hé)理(lǐ)設(shè)計(jì)和布置(zhì) ,可(kě)減少托輥用量 ,降低(dī)整機價(jià)格(gé) ,減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運(yùn)及維護費用 ,節(jié)約能源 ,並(bìng)帶來(lái)可(kě)觀的經濟(jì)效(xiào)益(yì)。

2         托輥間距的現(xiàn)狀及其分(fēn)析

國(guó)產(chǎn)帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距通常根據(jù)經驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,或(huò)通(tōng)過輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)設計計算托輥間距。

211          根據(jù)廠家(jiā)提(tí)供的(dí)數據確定

我國(guó)目前采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)規(guī)定的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當運輸物料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式輸送機(jī) , 承載(zǎi)托輥間距一(yī)般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明(míng) ,由於上(shàng)述數(shù)據是根(gēn)據廠家所提供(gōng)的(dí)經驗數(shù)據確定(dìng) ,與(yǔ)實際工況可能(néng)存(cún)在很(hěn)大(dà)差別。

212          根(gēn)據(jù)最小(xiǎo)張力確定(dìng)托輥間距(jù)

根據(jù)逐點計(jì)算法,首先(xiān)分別(bié)計算(suàn)出(chū)輸(shū)送機(jī)承載段(duàn)和空載段(duàn)的最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由(yóu)公式即可(kě)計(jì)算(suàn)出承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)和回程(chéng)托輥間距(jù)的(dí)理(lǐ)論更(gēng)大值。

β———輸(shū)送(sòng)機運(yùn)輸傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計算值 , 並考慮各(gè)種實(shí)際(jì)因素(sù) , 可確定托輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀分析

以(yǐ)上兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其基本(běn)原理都是(shì)按(àn)承載(zǎi)段(duàn)或(huò)回(huí)程(chéng)段最(zuì)小張力點(diǎn)的(dí)輸送(sòng)帶張力確定托輥間距 , 在(zài)整(zhěng)個輸送機長度上(shàng) , 分別(bié)采用(yòng)統一(yī)的托輥間距。這(zhè)樣(yàng)雖可簡(jiǎn)化設計和(hé)製造(zào)工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶(dài)在輸(shū)送機(jī)長(cháng)度上(shàng)張力的變化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受力(lì)情(qíng)況 , 合理確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。對(duì)於短運距帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的(dí)影響不(bù)大(dà) , 但對(duì)於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶式(shì)輸送機 , 則會(huì)大(dà)大增加(jiā)托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量 , 從(cóng)而使設(shè)備(bèi)造價較高(gāo) , 運行阻(zǔ)力(lì)，功(gōng)率消耗，維(wéi)護(hù)費用等(děng)都會大量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因(yīn)此很不合(hé)理。

3     托輥間距的(dí)合理(lǐ)計算

帶式輸送機在整個(gè)運輸長度上 , 輸送帶(dài)張(zhāng)力是連續變化(huà)的(dí)。合理(lǐ)的托輥間(jiān)距應在(zài)滿(mǎn)足托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及壽命要求，輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)要(yào)求(qiú)的條件下 , 根(gēn)據(jù)該處輸送帶張力(lì)的大小 , 來(lái)確定托輥間(jiān)距(jù)。如在德(dé)國有一條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承載托輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托輥間距達 8 m ,因而大大減少了托輥用(yòng)量。

在(zài)設計(jì)時(shí) ,托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)同時(shí)滿足(zú) 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥承載能力及使用(yòng)壽(shòu)命要求; (2) 保證(zhèng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)適當的(dí)下垂(chuí)度。

311 根據托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)確定托(tuō)輥(gǔn)間距

托(tuō)輥(gǔn)的承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用壽命取決於物料的特(tè)性，單(dān)位長度(dù)輸送帶及貨載(zǎi)的質量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承(chéng)和運(yùn)行(háng)工(gōng)況等(děng)因(yīn)素 ,可(kě)由其動載和靜載分(fēn)別(bié)計(jì)算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載段輸送帶最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸送(sòng)帶最小張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)貨載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)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)

式中  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的(dí)輥(gǔn)子(zǐ)額定(dìng)承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係(xì)數;

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上各(gè)係數(shù)均可(kě)從有(yǒu)關資(zī)料(liào)上(shàng)查得(dé)。

承載托輥間距取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出較(jiào)小值 , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足(zú)承(chéng)載段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的要求(qiú) ,並保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距

按靜載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托輥(gǔn)間距(jù)的合理確定

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上的計(jì)算(suàn)結(jié)果 , 可選取(qǔ)較小值確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距;同時(shí) , 還要(yào)綜合考慮(lǜ)其他因素的影響(xiǎng) , 如物(wù)料性質(zhì)，輸送帶寬(kuān)度，輸送機(jī)傾(qīng)角(jiǎo)，實際(jì)運(yùn)行情況等。輸(shū)送機較(jiào)長時 , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確(què)定(dìng)托輥間距。

314          優越性(xìng)分(fēn)析

通過(guò)對帶式輸送機托(tuō)輥間距(jù)的合理確(què)定(dìng)及(jí)優(yōu)化布(bù)置(zhì) , 可大大減少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其(qí)優(yōu)越性是非(fēi)常明(míng)顯的。

(1)    托(tuō)輥成本(běn)約占輸(shū)送機(jī)成本的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托輥數量減少一半 , 成本約(yuē)降低 15 % 。因此(cǐ)將會(huì)大幅

按動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數量(liáng)減少 , 使輸送機運行(háng)阻力(lì)降低(dī) , 功

回程托輥間(jiān)距取式(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的(dí)較(jiào)小值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回空(kōng)段承(chéng)載能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥的(dí)使用(yòng)壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶下垂度確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

輸送帶下垂度取決於托輥間距，該處的(dí)輸送帶(dài)張力，單(dān)位長度輸送帶和(hé)貨(huò)載的(dí)質量等因素 ,一般要(yào)求比較合適(shì)的(dí)輸送帶下垂度(dù)為 1 % ,計(jì)算如下:

率消(xiāo)耗減小 , 節(jié)約(yuē)電能(néng)。

(3)    由於帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)用(yòng)量很大(dà) , 且(qiě)易出現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 使維(wéi)護(hù)工作(zuò)量和費(fèi)用(yòng)降低。

(4)    延長輸(shū)送帶使用壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸(shū)送(sòng)帶(dài)跑偏率 ,

提高(gāo)運行(háng)可靠性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距離(lí)帶式輸(shū)送機的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)優化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥間距 a0

(2)        回程(chéng)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)業部(bù)北京運輸機械研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型固定式帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機設(shè)計選用手冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金工(gōng)業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 昆明(míng)膠(jiāo)帶(dài)輸送機(jī)結構，原理與計算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭工(gōng)業(yè)出(chū)版

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸送(sòng)帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦山(shān)運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國礦(kuàng)業大(dà)學出版(bǎn)社,19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的(dí)情況(kuàng)下 , 托(tuō)輥間(jiān)距取決於該(gāi)處輸送帶張力的大(dà)小。為(wéi)滿足下垂(chuí)度(dù)要(yào)求 , 張力(lì)較小(xiǎo)的(dí)區段采用(yòng)較小的托(tuō)輥間距 , 張力較(jiào)大的(dí)區段可采(cǎi)用較大的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 這樣(yàng)可(kě)大(dà)

作者簡介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年畢業於原(yuán)山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學院(yuàn),現從事(shì)礦(kuàng)山(shān)機械的(dí)科研及(jí)教(jiào)學工作,已發(fā)表論(lùn)文數(shù)篇。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231