臨(lín)夏帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確定

李福(fú)固

(兖(yǎn)州礦區(qū)職工大(dà)學(xué) , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對(duì)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀進行分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理確定(dìng)托輥間距的必(bì)要性 ,探討了托輥(gǔn)間(jiān)距合理確(què)定的(dí)方法(fǎ)及優(yōu)越性。

關鍵詞(cí) : 帶式(shì)輸送(sòng)機; 輸送帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥間距; 張(zhāng)力(lì)

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引言

在(zài)帶(dài)式輸(shū)送機中(zhōng),托(tuō)輥用於支(zhī)承(chéng)輸(shū)送帶和(hé)貨載 , 並使輸送帶的垂(chuí)度不(bù)超過(guò)限定(dìng)值。托輥的(dí)數量對於帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的正(zhèng)常(cháng)使用(yòng)，平(píng)穩運(yùn)行(háng)，維護費用，功(gōng)率消耗，整機(jī)價(jià)格(gé)有重要影響。因此(cǐ) ,如能對(duì)托輥(gǔn)間距進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和布置 ,可減(jiǎn)少托輥用量 ,降低整機價格(gé) ,減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)，營(yíng)運(yùn)及維護費用 ,節約(yuē)能(néng)源(yuán) ,並帶來可(kě)觀的(dí)經濟(jì)效(xiào)益。

2         托輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)及其分析

國產帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通常根據(jù)經驗(yàn)數(shù)據確定 ,或通過(guò)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小張力(lì)設計計(jì)算托輥間距。

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

我(wǒ)國目(mù)前采用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機規定的(dí)托輥間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運輸物料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式(shì)輸送(sòng)機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥間距一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距一般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明(míng) ,由(yóu)於上(shàng)述數(shù)據是根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家所提供(gōng)的經驗(yàn)數據確定(dìng) ,與(yǔ)實際工(gōng)況(kuàng)可能存在(zài)很大差別(bié)。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張(zhāng)力確定(dìng)托輥(gǔn)間距

根(gēn)據逐(zhú)點(diǎn)計算法,首先分別計(jì)算出(chū)輸送(sòng)機承載(zǎi)段和空載(zǎi)段的(dí)最(zuì)小張力值 ,由公式(shì)即(jí)可計(jì)算出承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)和(hé)回程托輥間距(jù)的(dí)理論更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸送(sòng)機運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計算值 , 並(bìng)考(kǎo)慮各種實際因素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀分析

以上(shàng)兩種方法 , 其基本原理都是(shì)按承載(zǎi)段或(huò)回程段最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點的輸送(sòng)帶張力(lì)確定托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在整個(gè)輸送機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分別采用統一的托輥間(jiān)距。這樣雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設(shè)計和(hé)製造工藝 , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶(dài)在輸送(sòng)機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的變化(huà)及(jí)托(tuō)輥的受(shòu)力(lì)情況(kuàng) , 合理確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。對(duì)於(yú)短運(yùn)距帶式輸送(sòng)機(jī)的影響(xiǎng)不大(dà) , 但(dàn)對(duì)於(yú)長(cháng)運(yùn)距(jù)帶式(shì)輸送機 , 則(zé)會大(dà)大增(zēng)加(jiā)托輥數(shù)量 , 從而使設備造價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)，功率消(xiāo)耗(hào)，維護(hù)費(fèi)用(yòng)等都會(huì)大(dà)量增(zēng)加 , 因(yīn)此很(hěn)不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托輥間距(jù)的(dí)合理計算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送機(jī)在整個運輸長(cháng)度(dù)上 , 輸送(sòng)帶張力是(shì)連(lián)續(xù)變化(huà)的。合(hé)理(lǐ)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應(yīng)在(zài)滿足托輥承載能力(lì)及(jí)壽命(mìng)要求，輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)要求(qiú)的(dí)條件下 , 根(gēn)據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大小 , 來(lái)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。如(rú)在(zài)德(dé)國有(yǒu)一條 10 km 長的帶式(shì)輸(shū)送機(jī) ,在全長 3/ 4 的區段 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托輥(gǔn)用量。

在設計(jì)時(shí) ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應(yīng)同(tóng)時滿(mǎn)足 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載能力(lì)及使(shǐ)用壽命(mìng)要(yào)求(qiú); (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適當(dāng)的(dí)下垂度。

311 根據(jù)托輥承載(zǎi)能力及使用壽(shòu)命確定托輥間距

托輥的(dí)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取(qǔ)決(jué)於物料的特性(xìng)，單位(wèi)長度(dù)輸送帶及貨載(zǎi)的質量(liáng) ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承載托輥間距(jù) a0

回程(chéng)托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子(zǐ)軸承和運行工(gōng)況等因(yīn)素 ,可由其動(dòng)載和靜載分別計(jì)算(suàn)如下(xià):

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送(sòng)帶最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸送(sòng)帶的質量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度貨(huò)載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按動載計算(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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托輥的(dí)輥子額定(dìng)承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係數(shù);

f s ———運行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數。

以上各(gè)係數均可(kě)從有(yǒu)關(guān)資(zī)料上查(chá)得。

承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較小值(zhí) , 即可滿足(zú)承載(zǎi)段承載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證托輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥間距

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量。

313          托輥(gǔn)間距的(dí)合理確定(dìng)

根據以上的計(jì)算(suàn)結(jié)果 , 可(kě)選取(qǔ)較小(xiǎo)值確定托輥間距;同(tóng)時(shí) , 還要(yào)綜(zōng)合考慮其(qí)他因(yīn)素(sù)的影響(xiǎng) , 如物料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸送(sòng)帶寬(kuān)度(dù)，輸送(sòng)機傾角(jiǎo)，實(shí)際運行(háng)情況等。輸(shū)送機(jī)較長時 , 可分(fēn)段確定托輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過(guò)對帶(dài)式(shì)輸送機托輥間距的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)及(jí)優(yōu)化布置(zhì) , 可(kě)大(dà)大減少托輥用量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越性是(shì)非(fēi)常(cháng)明顯的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成本約占輸送機(jī)成本的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少一半 , 成本(běn)約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸送(sòng)機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力降低 , 功

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(5) ，式(6) 計算出的較(jiào)小值即可(kě)滿足(zú)回(huí)空段承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托(tuō)輥間距(jù)，該處的輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送帶(dài)和(hé)貨載的質量等(děng)因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要(yào)求比(bǐ)較(jiào)合適的(dí)輸(shū)送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如下:

率消耗(hào)減小 , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由於帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)用量很(hěn)大 , 且易出(chū)現(xiàn)故障 , 故(gù)減少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 使維護工(gōng)作(zuò)量(liáng)和費用降低。

(4)    延長輸(shū)送(sòng)帶使用壽命 , 降低輸(shū)送帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提高運(yùn)行(háng)可(kě)靠(kào)性。

參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距(jù)離帶式(shì)輸(shū)送機的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)優化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程托輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部(bù)北(běi)京(jīng)運輸機(jī)械研究所 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式輸送機設(shè)計(jì)選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工(gōng)業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 臨夏膠(jiāo)帶輸(shū)送機(jī)結(jié)構，原(yuán)理與計算[ M]1 北京:煤(méi)炭(tàn)工業出(chū)版

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運輸(shū)機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國礦(kuàng)業大(dà)學出版(bǎn)社,19891

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

由式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定(dìng)的情(qíng)況下(xià) , 托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)的(dí)大小。為滿足(zú)下(xià)垂(chuí)度要求 , 張力較小(xiǎo)的(dí)區段采用較小的(dí)托輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大(dà)的(dí)區(qū)段可(kě)采用(yòng)較大(dà)的(dí)托(tuō)輥間距 , 這樣(yàng)可(kě)大(dà)

作者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業於原(yuán)山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學院,現從事礦山機(jī)械(xiè)的(dí)科研及教(jiào)學(xué)工作,已發表論文(wén)數篇(piān)。

收稿日期(qī) :2001208231