萊(lái)蕪帶式輸送(sòng)機(jī)托輥間距(jù)的合(hé)理(lǐ)確定

李福(fú)固

(兖州(zhōu)礦區職(zhí)工(gōng)大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀進行分析 ,論(lùn)證(zhèng)了合(hé)理確(què)定托輥間(jiān)距的必(bì)要性(xìng) ,探討了(liǎo)托(tuō)輥間距合理確(què)定(dìng)的(dí)方(fāng)法及(jí)優越性。

關(guān)鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸送機; 輸(shū)送帶; 托輥(gǔn); 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

中(zhōng)圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶式輸送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥(gǔn)用於支承輸(shū)送帶和貨(huò)載(zǎi) , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送帶的垂(chuí)度不超過限定值。托輥的(dí)數量(liáng)對(duì)於帶式輸(shū)送機(jī)的正(zhèng)常使用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運行(háng)，維(wéi)護費用(yòng)，功率(shuài)消耗(hào)，整機價格有(yǒu)重要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如能(néng)對托輥間距進(jìn)行合理(lǐ)設計和(hé)布(bù)置(zhì) ,可(kě)減少(shǎo)托(tuō)輥用量 ,降(jiàng)低整(zhěng)機(jī)價格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)，營運及維(wéi)護費(fèi)用 ,節(jié)約能源(yuán) ,並帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托輥間距(jù)的(dí)現狀及其(qí)分析(xī)

國產帶(dài)式輸(shū)送機托輥間距(jù)通常根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據確(què)定 ,或通過輸送(sòng)帶(dài)最小張力設(shè)計計算托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供的數(shù)據確定

我(wǒ)國目前(qián)采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機(jī)規定的托輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸(shū)物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物料的鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩芯帶式輸(shū)送機(jī) , 承載(zǎi)托輥間距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間(jiān)距一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於上述(shù)數(shù)據(jù)是根(gēn)據廠家所(suǒ)提供的經(jīng)驗數(shù)據確定(dìng) ,與實際工(gōng)況可能存在(zài)很(hěn)大差(chà)別(bié)。

212          根(gēn)據(jù)最小張力確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

根(gēn)據(jù)逐點(diǎn)計算(suàn)法,首先(xiān)分別(bié)計算(suàn)出輸(shū)送(sòng)機承(chéng)載段和(hé)空載段的最小張(zhāng)力值 ,由公式(shì)即(jí)可計算(suàn)出(chū)承載托輥間距(jù)和回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距的理論(lùn)更(gēng)大(dà)值。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並(bìng)考(kǎo)慮各種實際因(yīn)素 , 可(kě)確定托輥間距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析(xī)

以上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其(qí)基(jī)本(běn)原理都是按承載(zǎi)段(duàn)或回程段(duàn)最小張力點的輸送(sòng)帶張力(lì)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在整(zhěng)個(gè)輸(shū)送機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分別采用統(tǒng)一(yī)的托輥(gǔn)間距。這(zhè)樣雖可簡化設計(jì)和製(zhì)造工藝 , 但沒有根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶(dài)在(zài)輸送機長(cháng)度上張力的變化(huà)及(jí)托輥(gǔn)的受(shòu)力(lì)情況 , 合理確(què)定托輥間距。對於(yú)短運距帶式輸送機(jī)的影(yǐng)響不大 , 但對於長運(yùn)距(jù)帶式輸送機(jī) , 則會(huì)大大增(zēng)加(jiā)托輥數量(liáng) , 從(cóng)而使設(shè)備造價(jià)較高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力，功(gōng)率消耗，維護(hù)費用(yòng)等都會(huì)大量增加 , 因(yīn)此(cǐ)很不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托輥間距(jù)的合(hé)理計(jì)算(suàn)

帶式輸送機(jī)在整(zhěng)個運輸(shū)長(cháng)度上(shàng) , 輸送帶張(zhāng)力是(shì)連續變化的。合理的托輥(gǔn)間距應在滿足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及(jí)壽命要求，輸送(sòng)帶下(xià)垂度要(yào)求(qiú)的(dí)條(tiáo)件下 , 根據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力(lì)的(dí)大小 , 來(lái)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。如(rú)在(zài)德國(guó)有(yǒu)一(yī)條 10 km 長的(dí)帶(dài)式輸送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托輥間距(jù)達 8 m ,因而(ér)大(dà)大減少了托輥(gǔn)用(yòng)量。

在設(shè)計時(shí) ,托輥間距應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命要求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送(sòng)帶(dài)適當(dāng)的下(xià)垂(chuí)度(dù)。

311 根(gēn)據托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

托輥的(dí)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)取決(jué)於物(wù)料(liào)的特性，單(dān)位長(cháng)度輸送帶(dài)及(jí)貨(huò)載(zǎi)的質量 ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承和(hé)運(yùn)行(háng)工況等(děng)因(yīn)素 ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載和靜載分別計(jì)算如下(xià):

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間距

式(shì) 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸(shū)送帶最小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度輸送帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的(dí)輥子(zǐ)額定承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係(xì)數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數(shù)。

以上(shàng)各係數均可從有關資料上查得。

承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出較小值 , 即可滿足承載段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力的要(yào)求 ,並保(bǎo)證托輥的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間距(jù)

按靜載計(jì)算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少托輥用(yòng)量。

313          托輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理確定

根據以(yǐ)上(shàng)的計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可(kě)選取(qǔ)較(jiào)小值確(què)定托輥間(jiān)距;同時(shí) , 還要綜(zōng)合考慮(lǜ)其(qí)他因素(sù)的影響 , 如(rú)物料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸送帶(dài)寬(kuān)度，輸送(sòng)機傾角(jiǎo)，實際運行情(qíng)況(kuàng)等。輸送機較長時 , 可(kě)分(fēn)段確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。

314          優越性(xìng)分(fēn)析

通過(guò)對帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理確定(dìng)及優化(huà)布(bù)置 , 可(kě)大大減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量 , 其優越(yuè)性是非常明(míng)顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成本約(yuē)占輸(shū)送機(jī)成本(běn)的 30 % , 如果托輥數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半 , 成(chéng)本約(yuē)降(jiàng)低 15 % 。因此將會大(dà)幅

按動載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少 , 使輸送機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力(lì)降低(dī) , 功

回程托(tuō)輥(gǔn)間距取式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出(chū)的較小值即可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空段承載(zǎi)能力的要(yào)求 ,並保證托(tuō)輥的使(shǐ)用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶下垂度確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)

輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度取決於托(tuō)輥間距(jù)，該(gāi)處的輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)，單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶和(hé)貨(huò)載的質量(liáng)等(děng)因(yīn)素 ,一般(bān)要(yào)求比(bǐ)較(jiào)合(hé)適(shì)的輸送帶下(xià)垂度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下:

率(shuài)消耗(hào)減(jiǎn)小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於帶式(shì)輸送機托輥用量(liáng)很大(dà) , 且易(yì)出(chū)現故障(zhàng) , 故減少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 使(shǐ)維(wéi)護工作(zuò)量和(hé)費用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送帶使(shǐ)用壽命(mìng) , 降低輸送帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提(tí)高運(yùn)行(háng)可(kě)靠性。

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距(jù)離帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業(yè)部北京運(yùn)輸機械(xiè)研究所 1DTⅡ型(xíng)固定式帶式輸(shū)送機設(shè)計選(xuǎn)用(yòng)手冊[ M]1 北(běi)京:冶金工業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 萊蕪(wú)膠(jiāo)帶輸送機(jī)結構，原理與計算[ M]1 北(běi)京:煤炭(tàn)工業出版(bǎn)

式中   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦(kuàng)山(shān)運(yùn)輸機械[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業(yè)大學(xué)出版(bǎn)社(shè),19891

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

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的(dí)情況下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取決於該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小。為(wéi)滿足下垂度(dù)要求 , 張力(lì)較小(xiǎo)的(dí)區(qū)段采(cǎi)用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的托輥間距 , 張(zhāng)力較大的(dí)區(qū)段可采用(yòng)較大的(dí)托輥間(jiān)距 , 這(zhè)樣可大

作者簡介(jiè) : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢業於原山東(dōng)礦(kuàng)業學院(yuàn),現從事礦(kuàng)山機械(xiè)的科研(yán)及(jí)教學工(gōng)作(zuò),已發表論(lùn)文數篇。

收稿(gǎo)日期 :2001208231