遼寧(níng)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的合理(lǐ)確(què)定

李福(fú)固(gù)

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區職(zhí)工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通(tōng)過對帶式輸送機托輥(gǔn)間距的現狀進(jìn)行(háng)分析 ,論(lùn)證了合(hé)理確定托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)必要(yào)性 ,探討了托輥(gǔn)間距合理(lǐ)確定的(dí)方法及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶; 托輥(gǔn); 托輥(gǔn)間距; 張(zhāng)力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識碼 : A

1         引言

在(zài)帶式(shì)輸送機(jī)中,托輥用於(yú)支(zhī)承輸送帶和貨(huò)載 , 並使輸(shū)送帶(dài)的垂度不(bù)超(chāo)過限(xiàn)定值(zhí)。托輥的(dí)數量(liáng)對於帶式輸(shū)送機(jī)的(dí)正常(cháng)使用(yòng)，平穩(wěn)運行，維(wéi)護費用，功(gōng)率消耗，整(zhěng)機(jī)價(jià)格有(yǒu)重要(yào)影響。因(yīn)此 ,如(rú)能(néng)對(duì)托輥(gǔn)間(jiān)距進(jìn)行(háng)合(hé)理(lǐ)設(shè)計(jì)和布置 ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng) ,降低整(zhěng)機價格 ,減少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運(yùn)及維護(hù)費用 ,節約能(néng)源 ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可觀的(dí)經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的現狀(zhuàng)及其(qí)分(fēn)析

國產帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常(cháng)根(gēn)據經(jīng)驗數(shù)據確定(dìng) ,或(huò)通(tōng)過輸送(sòng)帶(dài)最小張(zhāng)力(lì)設計(jì)計算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

211          根據廠家提供(gōng)的數據(jù)確(què)定

我國目前采用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸送(sòng)機規定的(dí)托輥(gǔn)間距為:

(1)  當(dāng)運輸物料的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯(xīn)帶式(shì)輸送(sòng)機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由於(yú)上述(shù)數據(jù)是(shì)根據(jù)廠(chǎng)家所(suǒ)提(tí)供的經(jīng)驗數據確定 ,與實際工況(kuàng)可能存在很大(dà)差別。

212          根(gēn)據(jù)最小(xiǎo)張(zhāng)力確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

根(gēn)據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算(suàn)法(fǎ),首先(xiān)分別計算出輸(shū)送機承載(zǎi)段(duàn)和空載段的最(zuì)小張力值 ,由公式(shì)即(jí)可計算出承(chéng)載托輥(gǔn)間距和(hé)回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距的理(lǐ)論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸(shū)送機運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值 , 並考慮各(gè)種實(shí)際因(yīn)素 , 可(kě)確定托輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分析

以上兩種(zhǒng)方法(fǎ) , 其基(jī)本(běn)原(yuán)理都是按承載段或回(huí)程(chéng)段(duàn)最小張(zhāng)力(lì)點的輸送帶(dài)張力確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整個輸(shū)送機長度上(shàng) , 分(fēn)別采用(yòng)統(tǒng)一的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距。這樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化設計和(hé)製(zhì)造工(gōng)藝 , 但沒有(yǒu)根據(jù)輸送(sòng)帶在輸送(sòng)機長度(dù)上(shàng)張力的變(biàn)化及托(tuō)輥的受力情況 , 合理(lǐ)確定(dìng)托輥間(jiān)距。對於(yú)短(duǎn)運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的影響不大(dà) , 但對於長運(yùn)距帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 則會(huì)大大增加(jiā)托輥數量(liáng) , 從而使(shǐ)設(shè)備造價(jià)較高 , 運(yùn)行阻力(lì)，功率(shuài)消耗，維(wéi)護(hù)費(fèi)用等都會大量增加 , 因此很不合(hé)理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)計(jì)算

帶式輸送機在整(zhěng)個運輸長度(dù)上 , 輸送帶張(zhāng)力是連續變化的(dí)。合(hé)理的托(tuō)輥(gǔn)間距應在滿(mǎn)足托輥承(chéng)載能(néng)力及壽(shòu)命要求，輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)要(yào)求的(dí)條(tiáo)件(jiàn)下(xià) , 根據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)的(dí)大小 , 來確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。如在德(dé)國有一(yī)條 10 km 長的(dí)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 ,在全長 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥間距(jù)達 8 m ,因而大大減少了托輥用(yòng)量。

在設計時 ,托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)同時滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條件: (1) 托輥承載能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸送帶(dài)適當(dāng)的(dí)下(xià)垂度。

311 根據托輥承載能(néng)力及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托輥(gǔn)的承載(zǎi)能力及使用(yòng)壽命取決於物料的特性，單位長(cháng)度(dù)輸送帶及(jí)貨載的質量(liáng) ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承和運行(háng)工況等因(yīn)素 ,可(kě)由(yóu)其(qí)動(dòng)載和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分別(bié)計算(suàn)如下:

(1)     承(chéng)載托輥(gǔn)間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸(shū)送帶(dài)最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送(sòng)帶最(zuì)小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨載的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥(gǔn)的輥子(zǐ)額(é)定(dìng)承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係(xì)數;

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上(shàng)各係數(shù)均可(kě)從有關資料上(shàng)查(chá)得。

承載(zǎi)托輥間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計算(suàn)出較小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可滿足承(chéng)載段(duàn)承載能力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間距

按(àn)靜載(zǎi)計(jì)算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間距的(dí)合理確定(dìng)

根據(jù)以上的計算(suàn)結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值(zhí)確定托輥(gǔn)間距;同時 , 還要綜(zōng)合(hé)考慮其(qí)他因素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料性(xìng)質，輸送(sòng)帶(dài)寬度，輸送(sòng)機傾角(jiǎo)，實際運行情況等。輸(shū)送(sòng)機(jī)較(jiào)長(cháng)時 , 可分段(duàn)確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)。

314          優(yōu)越性(xìng)分析

通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送(sòng)機托輥間距(jù)的(dí)合(hé)理確定及(jí)優化布(bù)置(zhì) , 可(kě)大大(dà)減(jiǎn)少托輥用(yòng)量(liáng) , 其優(yōu)越(yuè)性是(shì)非(fēi)常明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥成本(běn)約(yuē)占輸送(sòng)機成本(běn)的 30 % , 如果托(tuō)輥數量減(jiǎn)少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約降低 15 % 。因(yīn)此將(jiāng)會大(dà)幅

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投資。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少 , 使輸送機運(yùn)行阻力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回程托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算出的較小值即(jí)可滿足回空(kōng)段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶(dài)下垂(chuí)度確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

輸送帶下垂度(dù)取決(jué)於托輥間(jiān)距(jù)，該處的輸送(sòng)帶張力，單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶和貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng)等因素 ,一般(bān)要(yào)求比較(jiào)合適的輸送帶(dài)下(xià)垂度為 1 % ,計算(suàn)如(rú)下:

率(shuài)消耗(hào)減(jiǎn)小 , 節約電能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式輸送機托(tuō)輥用量很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工作(zuò)量(liáng)和費用降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送帶(dài)使用(yòng)壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸(shū)送(sòng)帶(dài)跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提高運行(háng)可靠性(xìng)。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距離帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的(dí)托輥間距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業(yè)部(bù)北京(jīng)運(yùn)輸機(jī)械研究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式(shì)帶式輸送機設計選用手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶金(jīn)工業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 遼(liáo)寧膠(jiāo)帶輸送機結構，原理與計(jì)算[ M]1 北京:煤(méi)炭工業出版

式(shì)中(zhōng)   F ———該處輸送帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦山(shān)運(yùn)輸機械[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦業大學出(chū)版社,19891

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

由式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定(dìng)的情況下(xià) , 托輥(gǔn)間距(jù)取決於該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力的(dí)大(dà)小。為滿(mǎn)足下(xià)垂度(dù)要求 , 張(zhāng)力較小的(dí)區(qū)段(duàn)采用(yòng)較小(xiǎo)的托輥(gǔn)間距(jù) , 張力(lì)較大(dà)的區(qū)段(duàn)可(kě)采用(yòng)較大的托輥間距 , 這(zhè)樣可大

作(zuò)者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年(nián)畢業於(yú)原(yuán)山東礦業學院(yuàn),現從事礦山機械的(dí)科研及教學工(gōng)作(zuò),已發表(biǎo)論(lùn)文數篇。

收稿日(rì)期 :2001208231