臨(lín)汾(fén)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理確定(dìng)

李福(fú)固

(兖州礦區(qū)職工大(dà)學 , 山(shān)東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過(guò)對帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分(fēn)析 ,論證了合理(lǐ)確定托(tuō)輥(gǔn)間距的必(bì)要(yào)性 ,探討了托輥(gǔn)間距(jù)合理確定(dìng)的方(fāng)法及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關(guān)鍵詞 : 帶式輸送機; 輸送(sòng)帶; 托輥; 托(tuō)輥間距(jù); 張(zhāng)力

中圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識碼 : A

1         引言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機中,托(tuō)輥(gǔn)用於(yú)支(zhī)承輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi) , 並使輸送帶(dài)的垂(chuí)度(dù)不超(chāo)過限定(dìng)值。托(tuō)輥的數量對(duì)於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機的正(zhèng)常使用，平(píng)穩(wěn)運行，維護(hù)費(fèi)用，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，整機(jī)價格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影響(xiǎng)。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能對(duì)托輥(gǔn)間(jiān)距進(jìn)行合(hé)理設計和布置(zhì) ,可(kě)減少托輥用(yòng)量(liáng) ,降低整機價格(gé) ,減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)，營運(yùn)及(jí)維護(hù)費(fèi)用 ,節(jié)約(yuē)能源 ,並帶來(lái)可觀(guān)的(dí)經濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥間距的現狀(zhuàng)及其分(fēn)析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距(jù)通常根(gēn)據經驗(yàn)數據(jù)確定 ,或(huò)通過(guò)輸送(sòng)帶(dài)最小張(zhāng)力(lì)設計(jì)計算托輥(gǔn)間距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提(tí)供(gōng)的數據(jù)確(què)定(dìng)

我(wǒ)國目前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)規(guī)定(dìng)的托輥(gǔn)間距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料(liào)的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩芯帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥(gǔn)間距一般(bān)取 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由於(yú)上(shàng)述數據(jù)是根據廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提供的經驗(yàn)數據(jù)確(què)定 ,與(yǔ)實際(jì)工況可能(néng)存在很(hěn)大差別(bié)。

212          根(gēn)據最小張力確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

根據逐(zhú)點(diǎn)計算法,首(shǒu)先分(fēn)別(bié)計(jì)算出輸(shū)送機承(chéng)載段和(hé)空(kōng)載段的最小張(zhāng)力(lì)值 ,由公式即可計算出(chū)承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)和回程托輥間(jiān)距的理論(lùn)更(gēng)大(dà)值。

β———輸送(sòng)機(jī)運輸傾角 , (°) 。

根據計算值 , 並(bìng)考慮各種實際因素(sù) , 可(kě)確(què)定托(tuō)輥間距。

213          現(xiàn)狀分析

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其(qí)基(jī)本(běn)原(yuán)理都(dū)是(shì)按承載段(duàn)或(huò)回程(chéng)段(duàn)最小張力點(diǎn)的(dí)輸(shū)送帶張(zhāng)力確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù) , 在整(zhěng)個輸送機(jī)長(cháng)度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用統一的托輥(gǔn)間距。這樣(yàng)雖(suī)可簡(jiǎn)化(huà)設計(jì)和製(zhì)造(zào)工藝(yì) , 但沒有根據(jù)輸送帶在(zài)輸送(sòng)機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力的變(biàn)化及托(tuō)輥的受力情(qíng)況(kuàng) , 合(hé)理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。對於短運距帶式輸送機(jī)的影(yǐng)響不(bù)大 , 但對於長運距帶式輸送(sòng)機 , 則(zé)會(huì)大大(dà)增(zēng)加托輥數量(liáng) , 從(cóng)而使設(shè)備造(zào)價(jià)較高 , 運行(háng)阻(zǔ)力(lì)，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，維護(hù)費(fèi)用(yòng)等都(dū)會大量增加(jiā) , 因(yīn)此很(hěn)不合(hé)理。

3     托輥(gǔn)間距的(dí)合理計(jì)算(suàn)

帶式輸送(sòng)機在整(zhěng)個(gè)運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送(sòng)帶(dài)張力是連續變(biàn)化(huà)的。合(hé)理(lǐ)的托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)在(zài)滿足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及壽(shòu)命(mìng)要求，輸送(sòng)帶(dài)下垂度要求(qiú)的條(tiáo)件下(xià) , 根(gēn)據該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張力的大小(xiǎo) , 來(lái)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如在德國(guó)有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回(huí)程托輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因而(ér)大(dà)大減少(shǎo)了托(tuō)輥用量。

在設計(jì)時(shí) ,托輥間(jiān)距(jù)應同(tóng)時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個條件: (1) 托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及使用壽命要(yào)求(qiú); (2) 保證輸(shū)送(sòng)帶適當(dāng)的(dí)下(xià)垂(chuí)度(dù)。

311 根(gēn)據托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)確(què)定托輥間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥(gǔn)的承載能(néng)力(lì)及使用壽命取(qǔ)決(jué)於物料的(dí)特(tè)性，單位長度輸(shū)送(sòng)帶及(jí)貨(huò)載的質量(liáng) ,托輥間距(jù)，帶速，

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承和運行工況等因素(sù) ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載(zǎi)和靜載分別(bié)計(jì)算如下(xià):

(1)     承載托輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸送帶最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度輸送(sòng)帶(dài)的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

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

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

e ———輥子載荷係數;

f s ———運行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工況係(xì)數。

以上各(gè)係數(shù)均(jūn)可(kě)從(cóng)有關資(zī)料(liào)上查得(dé)。

承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出較小值 , 即可滿足承(chéng)載段承載能力(lì)的(dí)要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

按(àn)靜載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用量。

313          托輥間距的合(hé)理(lǐ)確定

根據(jù)以(yǐ)上的計(jì)算結果 , 可選取較小值確定托輥(gǔn)間(jiān)距;同時 , 還(huán)要綜(zōng)合考慮其他因(yīn)素的影(yǐng)響 , 如物料性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送帶(dài)寬(kuān)度，輸送機(jī)傾角，實(shí)際運(yùn)行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸送機(jī)較長時 , 可(kě)分(fēn)段確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。

314          優越(yuè)性分(fēn)析(xī)

通(tōng)過對(duì)帶式輸送(sòng)機托輥間(jiān)距的(dí)合理確定(dìng)及優(yōu)化布置 , 可大(dà)大減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優越性是非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送(sòng)機成本的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少一半(bàn) , 成(chéng)本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因此將會大幅(fú)

按(àn)動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少 , 使輸(shū)送(sòng)機運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)降低(dī) , 功(gōng)

回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的較小(xiǎo)值即(jí)可滿(mǎn)足回(huí)空(kōng)段(duàn)承載能(néng)力的要求(qiú) ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)確定托輥(gǔn)間距

輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度取(qǔ)決於托(tuō)輥間(jiān)距，該(gāi)處的(dí)輸送(sòng)帶張力(lì)，單(dān)位長度輸送帶(dài)和貨載的(dí)質(zhì)量等因(yīn)素 ,一般(bān)要(yào)求比較合適的輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率消(xiāo)耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節(jié)約電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式輸送機托(tuō)輥用量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且易出(chū)現故障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托輥用量(liáng) , 使維護工作量(liáng)和(hé)費用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延(yán)長輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽(shòu)命 , 降低(dī)輸送(sòng)帶跑偏率(shuài) ,

提高運行(háng)可(kě)靠性(xìng)。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離帶式輸(shū)送機的(dí)托(tuō)輥間距(jù)優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北京運(yùn)輸機(jī)械研(yán)究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定式帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)設(shè)計選(xuǎn)用(yòng)手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶金工業出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 臨汾(fén)膠帶輸送(sòng)機結構(gòu)，原理(lǐ)與(yǔ)計算[ M]1 北京:煤炭(tàn)工業(yè)出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山運輸機械(xiè)[ M]1 徐州:中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大(dà)學(xué)出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度 , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的情(qíng)況(kuàng)下 , 托輥(gǔn)間距(jù)取決(jué)於該(gāi)處輸送帶(dài)張力的(dí)大小。為滿(mǎn)足下垂度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區(qū)段(duàn)采用較小的托輥間距(jù) , 張力(lì)較(jiào)大的區段可采用(yòng)較(jiào)大(dà)的(dí)托輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣(yàng)可大

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業於原山東礦業學院(yuàn),現(xiàn)從事礦山機械(xiè)的科(kē)研(yán)及教學(xué)工作,已(yǐ)發(fā)表論文(wén)數篇。

收(shōu)稿(gǎo)日期 :2001208231