柳州(zhōu)帶式(shì)輸送機(jī)托輥間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定

李(lǐ)福固

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職(zhí)工大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過對帶式輸送機托輥間(jiān)距的(dí)現狀進行(háng)分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合理(lǐ)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距的必要性 ,探(tàn)討了托(tuō)輥(gǔn)間距合(hé)理確定的(dí)方法(fǎ)及(jí)優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式輸送機(jī); 輸(shū)送帶; 托輥; 托輥間(jiān)距(jù); 張力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標識碼 : A

1         引言

在(zài)帶式輸(shū)送機中(zhōng),托輥用於(yú)支承(chéng)輸送(sòng)帶(dài)和貨載(zǎi) , 並(bìng)使輸送帶的(dí)垂(chuí)度不(bù)超過限定值(zhí)。托輥的數(shù)量對(duì)於(yú)帶式輸(shū)送(sòng)機的(dí)正常使用(yòng)，平穩運行，維護費(fèi)用(yòng)，功率消耗(hào)，整(zhěng)機價格(gé)有重(zhòng)要(yào)影響。因此 ,如(rú)能對(duì)托輥(gǔn)間距進(jìn)行(háng)合理設計和布置(zhì) ,可(kě)減少托輥用(yòng)量 ,降(jiàng)低整(zhěng)機價格(gé) ,減少投資(zī)，營(yíng)運及維護費(fèi)用 ,節(jié)約(yuē)能源(yuán) ,並帶(dài)來可觀的(dí)經(jīng)濟效益(yì)。

2         托(tuō)輥間距的現狀及(jí)其分析

國(guó)產帶式輸送機托(tuō)輥間(jiān)距通(tōng)常(cháng)根(gēn)據經驗數(shù)據確(què)定(dìng) ,或(huò)通(tōng)過輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力設計(jì)計(jì)算托輥間距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家提(tí)供的數據確(què)定

我國目前采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機規(guī)定的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物料的(dí)鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物料的(dí)鬆散密(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)繩芯帶(dài)式輸送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證明(míng) ,由於(yú)上述(shù)數據是根據(jù)廠家(jiā)所提(tí)供(gōng)的經驗數據確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實際工況(kuàng)可能存在很(hěn)大差別。

212          根據(jù)最小張(zhāng)力(lì)確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

根(gēn)據逐點計(jì)算(suàn)法(fǎ),首先分(fēn)別計算(suàn)出(chū)輸送機(jī)承載段和空載(zǎi)段(duàn)的(dí)最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式即可(kě)計算(suàn)出(chū)承載(zǎi)托輥間距和回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距的理(lǐ)論(lùn)更大(dà)值。

β———輸送(sòng)機運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據計算(suàn)值(zhí) , 並考慮(lǜ)各種(zhǒng)實際因素(sù) , 可確定托(tuō)輥間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以上(shàng)兩種方法 , 其基(jī)本原(yuán)理(lǐ)都(dū)是(shì)按承載段(duàn)或回程段最小張力點(diǎn)的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在(zài)整個輸送機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別采用統一的托輥間距。這樣雖可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設(shè)計(jì)和(hé)製(zhì)造工藝 , 但沒(méi)有根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶在輸送(sòng)機長度上張(zhāng)力的變(biàn)化(huà)及(jí)托輥(gǔn)的受力情況 , 合理確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運距(jù)帶式輸送(sòng)機的影響不大(dà) , 但(dàn)對(duì)於(yú)長運距帶式輸送(sòng)機 , 則會(huì)大大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而使設備造價較高 , 運(yùn)行(háng)阻力(lì)，功(gōng)率消耗，維護費用等都會大(dà)量(liáng)增加 , 因(yīn)此很(hěn)不(bù)合理。

3     托輥間(jiān)距的合理計(jì)算

帶式輸(shū)送機(jī)在整個(gè)運輸長度上 , 輸(shū)送帶(dài)張力是連續變化的。合(hé)理的托輥間距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足托輥(gǔn)承載能力(lì)及壽命要求(qiú)，輸送帶下(xià)垂度要求的條件下(xià) , 根據(jù)該處輸(shū)送(sòng)帶張力的大小 , 來確定托輥間(jiān)距(jù)。如在德國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的(dí)區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥間距達 8 m ,因而(ér)大(dà)大(dà)減少(shǎo)了(liǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

在設計時 ,托輥(gǔn)間距應(yīng)同(tóng)時滿足 2 個條件: (1) 托輥承載(zǎi)能力及使(shǐ)用(yòng)壽命要求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶適(shì)當的下垂(chuí)度。

311 根據(jù)托(tuō)輥承載(zǎi)能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)確(què)定托輥間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥的承載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命(mìng)取決(jué)於物料的(dí)特(tè)性，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)及貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量 ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速，

承載托輥(gǔn)間距 a0

回程托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承和(hé)運行工(gōng)況(kuàng)等(děng)因(yīn)素 ,可由其(qí)動(dòng)載和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分別計算如(rú)下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單(dān)位長度輸送(sòng)帶的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載(zǎi)的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥的輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承(chéng)載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係(xì)數;

f s ———運行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工況係數。

以(yǐ)上各係數(shù)均可從有(yǒu)關資料上(shàng)查(chá)得(dé)。

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出較小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿(mǎn)足承載段(duàn)承載能力的(dí)要(yào)求(qiú) ,並保證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

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

d    n

量減少托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距的合理確(què)定

根據以上(shàng)的計算結(jié)果 , 可選取較(jiào)小值確定托輥間(jiān)距;同(tóng)時(shí) , 還(huán)要綜(zōng)合(hé)考(kǎo)慮其(qí)他(tā)因素(sù)的影(yǐng)響 , 如(rú)物料性(xìng)質，輸(shū)送帶寬(kuān)度，輸送(sòng)機傾角，實際運(yùn)行情況等。輸送(sòng)機較長時 , 可分(fēn)段(duàn)確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)。

314          優越性分析

通過(guò)對(duì)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的合(hé)理確定及(jí)優(yōu)化布(bù)置(zhì) , 可大(dà)大減(jiǎn)少托輥用量 , 其(qí)優越性(xìng)是(shì)非常(cháng)明顯的。

(1)    托輥成(chéng)本約占(zhān)輸(shū)送機成(chéng)本的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數量(liáng)減少一半 , 成本約降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將(jiāng)會(huì)大(dà)幅(fú)

按動(dòng)載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量減少 , 使(shǐ)輸(shū)送機運(yùn)行阻力降(jiàng)低 , 功

回程托輥間距取式(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出的較(jiào)小值(zhí)即可滿(mǎn)足(zú)回空段承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶下垂(chuí)度(dù)確定托輥間(jiān)距(jù)

輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)取決於(yú)托輥間(jiān)距，該處的輸(shū)送帶張(zhāng)力，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶和(hé)貨載的質量等(děng)因素(sù) ,一般(bān)要求比較(jiào)合(hé)適的輸(shū)送帶下垂(chuí)度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如(rú)下(xià):

率消耗減(jiǎn)小 , 節約電(diàn)能。

(3)    由於帶式(shì)輸(shū)送機托輥用量(liáng)很(hěn)大 , 且(qiě)易出現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使維護(hù)工作量(liáng)和費(fèi)用降低。

(4)    延長(cháng)輸送(sòng)帶使用壽命 , 降低(dī)輸(shū)送帶(dài)跑偏率 ,

提高運行可靠性。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離(lí)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的(dí)托輥間距優化[J ]1 礦山(shān)機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距 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 ] 機械(xiè)工業部北京運輸機械研究(jiū)所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式(shì)帶(dài)式輸送機設(shè)計選用(yòng)手冊[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金(jīn)工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 柳州膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送(sòng)機(jī)結構，原(yuán)理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤炭工業(yè)出(chū)版

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山(shān)運輸機械[ M]1 徐州:中國礦業大(dà)學(xué)出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸送(sòng)帶下垂度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的情況下 , 托(tuō)輥(gǔn)間距取決於(yú)該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大(dà)小。為滿足下(xià)垂(chuí)度要求(qiú) , 張力(lì)較小的(dí)區(qū)段采用較小(xiǎo)的托(tuō)輥間距(jù) , 張力較(jiào)大(dà)的區段可采用較大(dà)的(dí)托(tuō)輥間距 , 這樣(yàng)可大(dà)

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣人,1991 年(nián)畢業於原(yuán)山東礦(kuàng)業(yè)學院,現從事礦(kuàng)山機械(xiè)的科(kē)研(yán)及教學工作,已發表(biǎo)論文數(shù)篇(piān)。

收稿日(rì)期 :2001208231