隴南帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合理確(què)定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州礦區職工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對(duì)帶式輸送機(jī)托輥間(jiān)距的(dí)現狀(zhuàng)進行分析 ,論證了合(hé)理確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距的必(bì)要性 ,探(tàn)討(tǎo)了托(tuō)輥(gǔn)間距合理確(què)定(dìng)的(dí)方(fāng)法(fǎ)及優(yōu)越性(xìng)。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸送機(jī); 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶式輸送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥用於(yú)支承輸送帶和(hé)貨載 , 並使輸送(sòng)帶的垂度(dù)不超過限定值(zhí)。托輥(gǔn)的數(shù)量(liáng)對於帶式輸(shū)送機(jī)的(dí)正常使用(yòng)，平穩(wěn)運行，維護費用，功率(shuài)消耗，整機(jī)價格有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如能對托輥間(jiān)距(jù)進行(háng)合(hé)理設(shè)計(jì)和布置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少托輥用量 ,降低(dī)整(zhěng)機價格(gé) ,減少投資，營運及維護費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能源 ,並(bìng)帶來可(kě)觀的(dí)經濟(jì)效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀及其分(fēn)析

國產帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通(tōng)常(cháng)根(gēn)據(jù)經(jīng)驗數(shù)據確定 ,或(huò)通過輸送帶最小張力(lì)設(shè)計(jì)計算托輥間(jiān)距(jù)。

211          根據廠家(jiā)提(tí)供的數據確(què)定(dìng)

我(wǒ)國目前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送機規定的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物料的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物(wù)料(liào)的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯(xīn)帶(dài)式輸送機 , 承載(zǎi)托輥間(jiān)距一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距一般取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於上述(shù)數(shù)據是根據(jù)廠(chǎng)家所提供的經(jīng)驗數據確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實際工況可能存(cún)在(zài)很大(dà)差(chà)別。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)確(què)定托輥(gǔn)間距

根(gēn)據(jù)逐點(diǎn)計算法(fǎ),首先分(fēn)別(bié)計算出(chū)輸(shū)送(sòng)機(jī)承(chéng)載段和空(kōng)載段的最(zuì)小張力值 ,由公(gōng)式即可計算(suàn)出承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距和回程托輥間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更大值。

β———輸送(sòng)機運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值 , 並(bìng)考慮各(gè)種(zhǒng)實際因素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。

213          現狀(zhuàng)分析

以(yǐ)上兩種(zhǒng)方(fāng)法 , 其(qí)基本(běn)原理都(dū)是按承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或回程段最小(xiǎo)張力(lì)點(diǎn)的(dí)輸送帶張力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 在整個輸送機長度(dù)上 , 分(fēn)別采用(yòng)統一的(dí)托輥間(jiān)距。這樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設(shè)計和製(zhì)造工藝 , 但沒有(yǒu)根(gēn)據輸送(sòng)帶(dài)在(zài)輸(shū)送機(jī)長度上(shàng)張力(lì)的(dí)變(biàn)化(huà)及托輥的(dí)受力(lì)情況(kuàng) , 合理確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對於短運距帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的影(yǐng)響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對(duì)於長運距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則(zé)會大大(dà)增加托輥(gǔn)數(shù)量 , 從而使設備造(zào)價(jià)較高 , 運行阻力，功率(shuài)消(xiāo)耗，維護(hù)費(fèi)用(yòng)等都(dū)會(huì)大量增(zēng)加(jiā) , 因此很不合(hé)理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距的合(hé)理(lǐ)計算(suàn)

帶式輸(shū)送機(jī)在整個運(yùn)輸長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸送帶張(zhāng)力是連續變化(huà)的。合理的托輥(gǔn)間(jiān)距應在(zài)滿足(zú)托輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及壽命(mìng)要求，輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度要(yào)求的條(tiáo)件下 , 根據(jù)該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。如(rú)在德(dé)國有(yǒu)一(yī)條(tiáo) 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區(qū)段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減(jiǎn)少了托(tuō)輥用量(liáng)。

在(zài)設計時 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應同時滿足(zú) 2 個條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承載(zǎi)能力及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保證輸送(sòng)帶適當(dāng)的下(xià)垂度(dù)。

311 根據(jù)托輥承載能(néng)力(lì)及使用壽命(mìng)確定托輥(gǔn)間距

托輥的(dí)承載能(néng)力及使用(yòng)壽命(mìng)取決於物(wù)料(liào)的特(tè)性，單(dān)位(wèi)長度輸送帶及(jí)貨(huò)載的質量 ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶速(sù)，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運行工況等因素 ,可由其動載和(hé)靜載分別(bié)計算如下:

(1)     承(chéng)載托輥間距

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨載的質量 ,kg/ m ;

按動載計(jì)算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥子額(é)定承載能力 ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係(xì)數;

f s ———運行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上(shàng)各係數(shù)均(jūn)可(kě)從(cóng)有關資料(liào)上查(chá)得。

承(chéng)載托輥間距取式(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出較小值(zhí) , 即可(kě)滿(mǎn)足(zú)承載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載能力的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確定

根據(jù)以(yǐ)上(shàng)的計算結果 , 可選取較小(xiǎo)值確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距;同時(shí) , 還要綜(zōng)合考(kǎo)慮其他(tā)因素的(dí)影(yǐng)響 , 如物料(liào)性質(zhì)，輸送(sòng)帶寬度，輸送機(jī)傾(qīng)角，實際運行(háng)情況等。輸(shū)送(sòng)機較(jiào)長時 , 可分段確定(dìng)托輥間距。

314          優越(yuè)性(xìng)分析

通過(guò)對(duì)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距的合(hé)理確定(dìng)及(jí)優(yōu)化(huà)布置 , 可大大(dà)減少托輥用量(liáng) , 其優(yōu)越性(xìng)是非常(cháng)明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約(yuē)占輸(shū)送(sòng)機成本的 30 % , 如(rú)果托輥數量減少一半 , 成本約降低 15 % 。因此將會(huì)大(dà)幅

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機(jī)運行阻力降低 , 功

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距取式(5) ，式(6) 計(jì)算出(chū)的(dí)較小值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空段(duàn)承載(zǎi)能力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托輥(gǔn)的使用壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度確(què)定托(tuō)輥間距

輸送(sòng)帶下垂(chuí)度取決於托輥間距(jù)，該(gāi)處(chǔ)的輸送帶張(zhāng)力(lì)，單(dān)位長度(dù)輸送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi)的質量等因素 ,一般要(yào)求比較合適的(dí)輸送帶下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如下(xià):

率消耗減小 , 節(jié)約電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很大 , 且(qiě)易出(chū)現(xiàn)故障 , 故減少托(tuō)輥用量 , 使(shǐ)維護(hù)工(gōng)作量和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提高運(yùn)行(háng)可靠性。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離帶(dài)式(shì)輸送機的托(tuō)輥間(jiān)距優化[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥間距 a0

(2)        回程(chéng)托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業部(bù)北京運輸(shū)機械(xiè)研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定式帶(dài)式(shì)輸送機(jī)設(shè)計選用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工業(yè)出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 隴南(nán)膠帶輸送(sòng)機結(jié)構，原理與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤炭工(gōng)業(yè)出(chū)版

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦(kuàng)業大學出版社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度 , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情(qíng)況下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取決於該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的大小。為滿足下垂(chuí)度要(yào)求 , 張力較小的區(qū)段采(cǎi)用(yòng)較(jiào)小的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 張力較大的(dí)區段(duàn)可(kě)采(cǎi)用(yòng)較大的托輥(gǔn)間距(jù) , 這樣可大(dà)

作者(zhě)簡介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢業(yè)於(yú)原山(shān)東(dōng)礦業學院,現(xiàn)從(cóng)事礦(kuàng)山(shān)機械的科研(yán)及教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發表論(lùn)文數篇。

收(shōu)稿日(rì)期(qī) :2001208231