萊(lái)西帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理確(què)定

李(lǐ)福固(gù)

(兖州(zhōu)礦區(qū)職工(gōng)大學(xué) , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過(guò)對帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥間距(jù)的現狀進行(háng)分(fēn)析 ,論證了合理(lǐ)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距的必要性 ,探討了托輥(gǔn)間距(jù)合理(lǐ)確定的方(fāng)法及(jí)優越性(xìng)。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶式輸(shū)送(sòng)機; 輸送帶(dài); 托輥; 托輥間(jiān)距; 張(zhāng)力(lì)

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶式(shì)輸(shū)送機中(zhōng),托輥(gǔn)用於支(zhī)承輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸(shū)送帶的垂度不超過(guò)限定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥的數量對於帶(dài)式輸(shū)送機的(dí)正(zhèng)常(cháng)使用
，平穩運行
，維護費用
，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)
，整機(jī)價(jià)格(gé)有重要影響。因此(cǐ) ,如能對(duì)托(tuō)輥間(jiān)距進行合理(lǐ)設計和布(bù)置 ,可減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) ,降低整(zhěng)機價(jià)格(gé) ,減(jiǎn)少投資
，營運(yùn)及(jí)維護費用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能源(yuán) ,並(bìng)帶來(lái)可(kě)觀的經濟效益。

2         托輥間距的現(xiàn)狀及其分析(xī)

國產帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間距通常根據經驗數(shù)據確(què)定 ,或通(tōng)過(guò)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小張力設(shè)計計(jì)算托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

211          根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)提供的數據(jù)確定(dìng)

我國(guó)目前(qián)采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)規定的托(tuō)輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩(shéng)芯帶式輸送(sòng)機(jī) , 承載(zǎi)托輥(gǔn)間距一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間距(jù)一般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於上述(shù)數據(jù)是根據廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的(dí)經(jīng)驗(yàn)數據(jù)確(què)定 ,與實(shí)際(jì)工況可能存在(zài)很大(dà)差別(bié)。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)確(què)定(dìng)托輥間距

根據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算法,首先分別計算出輸送機承載(zǎi)段和空(kōng)載段的最小張(zhāng)力(lì)值 ,由(yóu)公(gōng)式即(jí)可計算(suàn)出(chū)承載(zǎi)托輥間距和回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的理論(lùn)更大值(zhí)。

β———輸送(sòng)機運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根據(jù)計算(suàn)值(zhí) , 並考慮(lǜ)各種實際因(yīn)素 , 可確定托輥間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分析

以(yǐ)上(shàng)兩種方法(fǎ) , 其(qí)基本原(yuán)理(lǐ)都是按承(chéng)載段(duàn)或回程(chéng)段(duàn)最小張力點的輸送帶(dài)張力確定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在整個(gè)輸送機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分別采用統一(yī)的托輥間距(jù)。這樣雖可簡(jiǎn)化(huà)設(shè)計和(hé)製造工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根(gēn)據輸送(sòng)帶在(zài)輸送機長度上(shàng)張力的變化及托(tuō)輥的受(shòu)力(lì)情況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確定托輥(gǔn)間距。對於短運距(jù)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的影響不大(dà) , 但對於(yú)長運(yùn)距(jù)帶式輸送(sòng)機(jī) , 則會大大(dà)增加托輥數量 , 從而使(shǐ)設備造價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行(háng)阻力
，功率消耗(hào)
，維護(hù)費(fèi)用(yòng)等(děng)都(dū)會大(dà)量增(zēng)加 , 因此很(hěn)不合(hé)理。

3     托(tuō)輥間距的合理計(jì)算

帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)在(zài)整個(gè)運(yùn)輸長度(dù)上 , 輸送帶張力(lì)是(shì)連(lián)續變化的。合(hé)理(lǐ)的(dí)托輥間距(jù)應在(zài)滿足(zú)托輥承載能力及壽命要(yào)求(qiú)
，輸(shū)送帶(dài)下垂度要(yào)求(qiú)的條件下(xià) , 根(gēn)據該(gāi)處輸(shū)送帶張力的(dí)大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托輥間距。如在(zài)德國(guó)有一條 10 km 長的帶式輸(shū)送機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距達(dá) 4 m ,回程托(tuō)輥間距(jù)達 8 m ,因而大大(dà)減少了托(tuō)輥用(yòng)量。

在設(shè)計時 ,托輥間距(jù)應同時滿足 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托輥承(chéng)載能(néng)力及使(shǐ)用壽命要(yào)求; (2) 保證輸(shū)送(sòng)帶(dài)適(shì)當的下垂度(dù)。

311 根(gēn)據(jù)托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命確定(dìng)托(tuō)輥間距

托輥的(dí)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)取(qǔ)決於物(wù)料的特(tè)性
，單位長(cháng)度(dù)輸送帶及貨載的(dí)質(zhì)量 ,托輥(gǔn)間距(jù)
，帶速
，

承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑
，輥子(zǐ)軸承(chéng)和運行工況等因素(sù) ,可由其(qí)動載和靜(jìng)載(zǎi)分別計算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸送帶(dài)的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機(jī)    械                              2002 年(nián)第(dì) 2 期

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥的輥(gǔn)子額定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工況係數。

以(yǐ)上各係數均(jūn)可從有關資料上(shàng)查得。

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距取式(3)
，式 (4)  計算出較小值(zhí) , 即可滿足承(chéng)載段承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使用壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距

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

d    n

量減少(shǎo)托輥用量(liáng)。

313          托輥間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)確定

根(gēn)據以上(shàng)的計算結(jié)果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小值確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時 , 還(huán)要(yào)綜合(hé)考慮其他(tā)因素的(dí)影響(xiǎng) , 如(rú)物料性(xìng)質
，輸送(sòng)帶寬度(dù)
，輸(shū)送機(jī)傾角(jiǎo)
，實際運行情況等。輸(shū)送(sòng)機較長時(shí) , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托輥間距(jù)。

314          優越性分析

通過(guò)對帶(dài)式輸送機托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理確(què)定及(jí)優化(huà)布置(zhì) , 可大(dà)大減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優越(yuè)性(xìng)是非(fēi)常明顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本約占輸送機成本(běn)的(dí) 30 % , 如果托輥數(shù)量(liáng)減少一半 , 成(chéng)本(běn)約降低(dī) 15 % 。因(yīn)此將會大(dà)幅

按動(dòng)載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸送(sòng)機(jī)運行阻力(lì)降低(dī) , 功

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(5)
，式(6) 計(jì)算出的較(jiào)小值即可滿(mǎn)足回空段承載(zǎi)能力(lì)的要求 ,並保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)確定托(tuō)輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶下垂度取決(jué)於托(tuō)輥間距
，該處的(dí)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)
，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶和(hé)貨載的質量(liáng)等(děng)因(yīn)素 ,一般要(yào)求比較合適的輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)為 1 % ,計算如下:

率消(xiāo)耗減小 , 節約電(diàn)能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)用(yòng)量很(hěn)大(dà) , 且易出(chū)現(xiàn)故(gù)障 , 故減(jiǎn)少托輥用量 , 使維護(hù)工作量和費用降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶(dài)跑偏(piān)率 ,

提高運行(háng)可(kě)靠性。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)的托輥間距優化(huà)[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥間距 a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業部(bù)北京(jīng)運(yùn)輸(shū)機(jī)械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)設(shè)計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金工(gōng)業出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 萊(lái)西(xī)膠帶(dài)輸(shū)送機結(jié)構
，原理與計算[ M]1 北(běi)京:煤炭工(gōng)業出版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦山運輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦(kuàng)業大(dà)學(xué)出版社,19891

k ———輸(shū)送帶下垂(chuí)度 , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7)
，式(8) 可知 , 在(zài) q
，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的情(qíng)況(kuàng)下 , 托輥(gǔn)間距取決(jué)於(yú)該處輸送帶張(zhāng)力的大小(xiǎo)。為滿足下(xià)垂度要求(qiú) , 張力(lì)較小的區段采用較小(xiǎo)的托輥間(jiān)距 , 張力較(jiào)大的區(qū)段可采用較大(dà)的(dí)托輥間距 , 這(zhè)樣可大(dà)

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣(xiàn)人(rén),1991 年畢(bì)業於原山(shān)東礦(kuàng)業學(xué)院,現從(cóng)事礦(kuàng)山(shān)機械的(dí)科研及教(jiào)學(xué)工(gōng)作,已發表(biǎo)論文(wén)數(shù)篇。

收稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231