蘭州(zhōu)帶(dài)式輸(shū)送機托輥間距的(dí)合理確定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職工大(dà)學(xué) , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對帶式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀進行分(fēn)析 ,論(lùn)證了合理確定托輥間(jiān)距的必(bì)要(yào)性 ,探(tàn)討(tǎo)了托輥間距(jù)合(hé)理確定(dìng)的方法及優(yōu)越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸(shū)送機; 輸送帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間距; 張(zhāng)力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼 : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式輸送機中,托(tuō)輥(gǔn)用於支(zhī)承輸送帶和貨(huò)載 , 並使輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂度(dù)不(bù)超(chāo)過限定值。托輥的(dí)數量對於(yú)帶式輸送機(jī)的(dí)正常使(shǐ)用
，平穩運行
，維(wéi)護費(fèi)用
，功(gōng)率消(xiāo)耗
，整(zhěng)機(jī)價格有重要影響。因此(cǐ) ,如能對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)進行(háng)合理(lǐ)設計(jì)和布置 ,可減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量 ,降低整機價格(gé) ,減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)
，營運及維(wéi)護(hù)費用 ,節(jié)約能源 ,並帶來可(kě)觀的(dí)經(jīng)濟(jì)效(xiào)益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現狀及其(qí)分析

國產帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥間距通(tōng)常(cháng)根(gēn)據經驗(yàn)數(shù)據確定 ,或(huò)通過輸送帶最(zuì)小張力設(shè)計計算(suàn)托輥間距(jù)。

211          根據(jù)廠家提供(gōng)的(dí)數據確定

我(wǒ)國目前采用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送機(jī)規定(dìng)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩(shéng)芯帶(dài)式輸(shū)送機 , 承載托輥(gǔn)間(jiān)距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程托(tuō)輥(gǔn)間距一般取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由(yóu)於(yú)上述數(shù)據是(shì)根據(jù)廠(chǎng)家所(suǒ)提(tí)供的經驗(yàn)數(shù)據(jù)確定(dìng) ,與(yǔ)實際(jì)工(gōng)況可(kě)能存在(zài)很大差別。

212          根據(jù)最小張(zhāng)力確定(dìng)托輥間距

根(gēn)據(jù)逐點計算法,首先(xiān)分(fēn)別計(jì)算出輸送機(jī)承載段(duàn)和空載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,由公(gōng)式即可(kě)計算(suàn)出承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距和回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)理論(lùn)更(gēng)大值(zhí)。

β———輸(shū)送機(jī)運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根據計算(suàn)值 , 並(bìng)考慮各(gè)種實際因(yīn)素 , 可確定(dìng)托輥間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀分析

以上兩種(zhǒng)方法 , 其基本原理(lǐ)都是按(àn)承載段或(huò)回程(chéng)段(duàn)最小張力點(diǎn)的(dí)輸(shū)送帶張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在(zài)整(zhěng)個輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分別(bié)采用統一的托(tuō)輥間距。這樣雖(suī)可簡(jiǎn)化(huà)設計(jì)和製(zhì)造工(gōng)藝 , 但沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶(dài)在輸送機長度(dù)上(shàng)張力(lì)的(dí)變(biàn)化及托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受力情況 , 合理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。對於短運(yùn)距帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的影(yǐng)響不(bù)大 , 但(dàn)對於(yú)長運(yùn)距(jù)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī) , 則會大(dà)大增加托(tuō)輥數量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造(zào)價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力
，功(gōng)率消(xiāo)耗
，維護(hù)費用等(děng)都會大(dà)量(liáng)增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不合理。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)計算(suàn)

帶式輸送(sòng)機(jī)在整個運輸長度上 , 輸(shū)送帶張力是(shì)連續(xù)變(biàn)化的。合(hé)理的托輥(gǔn)間距應在滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及(jí)壽命要(yào)求
，輸送(sòng)帶下垂(chuí)度要(yào)求(qiú)的條(tiáo)件下 , 根據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力的大(dà)小 , 來確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。如在德國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長的(dí)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī) ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥間距達(dá) 8 m ,因而大大(dà)減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

在設計時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應(yīng)同(tóng)時(shí)滿足 2 個條件: (1) 托輥承載能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)要求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸送帶適當(dāng)的(dí)下垂度。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承載能力(lì)及使用(yòng)壽命(mìng)確定托輥間距

托輥的承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命取決(jué)於(yú)物料(liào)的特性
，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)及貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng) ,托輥間(jiān)距
，帶(dài)速(sù)
，

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

回(huí)程托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)
，輥子(zǐ)軸承和運行工況(kuàng)等因素(sù) ,可由其(qí)動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜載分(fēn)別(bié)計(jì)算如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥(gǔn)間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸送帶最小張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥子額定(dìng)承(chéng)載能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷(hé)係(xì)數;

f s ———運行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數 ;

f a ———工況係數。

以上各係(xì)數均(jūn)可(kě)從(cóng)有關資料上(shàng)查得(dé)。

承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(shì)(3)
，式 (4)  計算出較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可滿(mǎn)足承(chéng)載段承載能(néng)力的(dí)要(yào)求 ,並保證托輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托輥用量(liáng)。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理確定

根(gēn)據以上的計算(suàn)結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小(xiǎo)值確定托輥間距;同時 , 還(huán)要綜(zōng)合考(kǎo)慮其他(tā)因素的影響(xiǎng) , 如物(wù)料性(xìng)質
，輸送帶寬度(dù)
，輸送(sòng)機(jī)傾角
，實際運行情(qíng)況等。輸(shū)送(sòng)機較(jiào)長時 , 可分(fēn)段確(què)定托輥間距(jù)。

314          優越性分析(xī)

通過(guò)對帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確定及優化布(bù)置 , 可(kě)大大(dà)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量 , 其(qí)優越(yuè)性是非常明顯的。

(1)    托輥成(chéng)本約(yuē)占輸送機(jī)成(chéng)本(běn)的 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少一(yī)半 , 成本約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會大幅

按動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量減少 , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機運行阻(zǔ)力(lì)降低 , 功(gōng)

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距取式(5)
，式(6) 計(jì)算出的較(jiào)小值即可滿(mǎn)足(zú)回空(kōng)段承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證托輥的使用壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶(dài)下垂(chuí)度確定托輥(gǔn)間距(jù)

輸(shū)送帶下(xià)垂度取(qǔ)決於(yú)托(tuō)輥間距
，該處的輸送帶(dài)張(zhāng)力
，單位長度輸送帶和貨(huò)載的質(zhì)量等因(yīn)素 ,一般要求(qiú)比較合適(shì)的輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如下(xià):

率消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節約(yuē)電能。

(3)    由於(yú)帶式輸送機托輥(gǔn)用量(liáng)很大(dà) , 且易(yì)出(chū)現故(gù)障 , 故(gù)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量 , 使維(wéi)護工作(zuò)量和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延長(cháng)輸送(sòng)帶使用(yòng)壽(shòu)命 , 降低輸(shū)送帶跑偏(piān)率(shuài) ,

提高(gāo)運行可靠性(xìng)。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優化(huà)[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 ] 機械工業部(bù)北京運輸機械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶式輸送機(jī)設(shè)計選用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶金工業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 蘭州膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送機結構
，原理與(yǔ)計算[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運輸(shū)機械[ M]1 徐州:中國礦業大(dà)學(xué)出版社,19891

k ———輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度 , 一(yī)般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7)
，式(8) 可知(zhī) , 在 q
，qd 和 k 一(yī)定的情況下 , 托(tuō)輥間距(jù)取決(jué)於(yú)該處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大小(xiǎo)。為滿足(zú)下(xià)垂(chuí)度要求 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小的區(qū)段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小的(dí)托輥(gǔn)間距 , 張力較大(dà)的(dí)區(qū)段可采用(yòng)較大的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這樣可(kě)大

作者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城縣人,1991 年(nián)畢(bì)業於原山東礦業(yè)學院,現從事(shì)礦(kuàng)山機械的科研(yán)及教學(xué)工(gōng)作(zuò),已發表論文數篇。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231