帶式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

李福固(gù)

(兖州礦區(qū)職(zhí)工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間距(jù)的(dí)現狀進行分析 ,論(lùn)證了合(hé)理確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)的必(bì)要(yào)性 ,探討了托輥間距合理確(què)定的方法(fǎ)及(jí)優越性。

關鍵詞 : 帶式(shì)輸(shū)送機; 輸送帶; 托輥(gǔn); 托輥間距(jù); 張(zhāng)力

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

1         引(yǐn)言

在(zài)帶(dài)式輸送(sòng)機中,托輥(gǔn)用(yòng)於(yú)支承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載 , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)的(dí)垂度不超過限(xiàn)定值。托(tuō)輥的數量(liáng)對(duì)於帶式輸送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平穩運(yùn)行(háng)，維護費用(yòng)，功(gōng)率消耗，整機價(jià)格有(yǒu)重要影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如(rú)能(néng)對托(tuō)輥間距(jù)進行合理設計和布置 ,可減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降低整機(jī)價格 ,減少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運(yùn)及維(wéi)護(hù)費(fèi)用 ,節約能源 ,並帶(dài)來可(kě)觀(guān)的經濟效益。

2         托輥間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀及其(qí)分(fēn)析

國產(chǎn)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距通常(cháng)根據(jù)經驗數據(jù)確(què)定(dìng) ,或通(tōng)過(guò)輸(shū)送帶(dài)最小張(zhāng)力設(shè)計計算托(tuō)輥間距(jù)。

211          根據(jù)廠(chǎng)家提供的數據確定(dìng)

我國目(mù)前采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送機規(guī)定的托輥間距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩(shéng)芯(xīn)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般(bān)取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明(míng) ,由於上述數據是(shì)根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提供的經驗(yàn)數(shù)據確定 ,與(yǔ)實(shí)際工況可能存在很大(dà)差別。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張力(lì)確定托輥間距

根(gēn)據逐點(diǎn)計算法,首先分(fēn)別(bié)計算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機承載段(duàn)和空載段的(dí)最小(xiǎo)張力值 ,由公(gōng)式(shì)即(jí)可計(jì)算(suàn)出(chū)承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距和回程(chéng)托輥間距(jù)的理(lǐ)論(lùn)更(gēng)大(dà)值。

β———輸(shū)送(sòng)機運輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算(suàn)值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各(gè)種實(shí)際(jì)因素 , 可(kě)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析

以(yǐ)上(shàng)兩種方(fāng)法(fǎ) , 其基本原理(lǐ)都是按(àn)承載(zǎi)段(duàn)或回程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張力點(diǎn)的輸送帶張力(lì)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距 , 在整(zhěng)個(gè)輸(shū)送機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分別(bié)采用統(tǒng)一(yī)的托輥(gǔn)間距。這(zhè)樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化設計(jì)和製(zhì)造(zào)工(gōng)藝(yì) , 但(dàn)沒有根(gēn)據輸送帶在(zài)輸(shū)送機長度上張力的變化(huà)及托輥的(dí)受(shòu)力情況 , 合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。對於(yú)短運距帶(dài)式輸送機的影響(xiǎng)不(bù)大 , 但對於(yú)長運距(jù)帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 則會大大(dà)增加托輥(gǔn)數量 , 從(cóng)而(ér)使設(shè)備造價(jià)較高 , 運行(háng)阻(zǔ)力，功(gōng)率消(xiāo)耗，維護(hù)費用等(děng)都會(huì)大(dà)量增(zēng)加 , 因此很(hěn)不合(hé)理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的合理(lǐ)計算(suàn)

帶(dài)式輸送機(jī)在(zài)整(zhěng)個(gè)運(yùn)輸長(cháng)度上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶張力是連續變(biàn)化的。合(hé)理的托輥間距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及壽命要求，輸(shū)送帶(dài)下垂度要(yào)求的(dí)條(tiáo)件(jiàn)下(xià) , 根據(jù)該處(chǔ)輸送帶張力(lì)的(dí)大(dà)小 , 來(lái)確定托輥(gǔn)間(jiān)距。如(rú)在(zài)德(dé)國(guó)有一(yī)條 10 km 長的帶式(shì)輸(shū)送機(jī) ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間(jiān)距達 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減少(shǎo)了托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)。

在(zài)設(shè)計時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應同時滿(mǎn)足 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保證輸送帶適(shì)當(dāng)的下垂(chuí)度。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及使用壽命確(què)定托輥間(jiān)距

托輥的承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命取(qǔ)決於物料(liào)的(dí)特(tè)性，單位(wèi)長度輸送帶及貨載的(dí)質量(liáng) ,托輥間(jiān)距，帶(dài)速，

承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承(chéng)和運行(háng)工(gōng)況等因素(sù) ,可由其(qí)動載和靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別計算(suàn)如(rú)下:

(1)     承載托輥間距

式 中 S

minzh

———承載段輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸送帶(dài)的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載(zǎi)的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦(kuàng)    機(jī)    械(xiè)                              2002 年(nián)第 2 期

式中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的輥子(zǐ)額(é)定承(chéng)載能力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工況係(xì)數。

以上各係數均可從有關(guān)資料(liào)上(shàng)查得。

承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較小值(zhí) , 即可滿(mǎn)足(zú)承(chéng)載段承載能力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托輥的使用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間距的合(hé)理(lǐ)確定

根據以(yǐ)上的計算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小(xiǎo)值確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距;同(tóng)時(shí) , 還要綜合考慮(lǜ)其(qí)他因(yīn)素(sù)的影響 , 如物(wù)料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送帶(dài)寬度，輸送(sòng)機(jī)傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運行(háng)情況等(děng)。輸(shū)送機(jī)較長時(shí) , 可(kě)分(fēn)段確定托輥間距。

314          優越(yuè)性分析

通(tōng)過對帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距的合(hé)理確定及優化布置 , 可(kě)大大減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) , 其(qí)優越性是非常明顯的(dí)。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸(shū)送(sòng)機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本約(yuē)降低 15 % 。因此將會(huì)大幅(fú)

按動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少 , 使輸(shū)送(sòng)機運(yùn)行阻力降低 , 功(gōng)

回程托輥間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計算出的較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)即可(kě)滿(mǎn)足(zú)回(huí)空段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶下垂度(dù)確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)

輸送帶下(xià)垂度取(qǔ)決於(yú)托輥(gǔn)間距(jù)，該處的輸送(sòng)帶張力，單位長(cháng)度輸(shū)送帶和貨載的(dí)質(zhì)量(liáng)等因素 ,一般(bān)要求比(bǐ)較合適的輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗(hào)減小 , 節(jié)約電(diàn)能。

(3)    由於帶式(shì)輸送機托(tuō)輥用量(liáng)很大(dà) , 且易出現故障(zhàng) , 故(gù)減少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維護(hù)工作(zuò)量和(hé)費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使用壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸送(sòng)帶跑偏率(shuài) ,

提(tí)高運(yùn)行(háng)可(kě)靠性。

參考(kǎo)文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式輸(shū)送機的(dí)托輥(gǔn)間距優化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業(yè)部北京運(yùn)輸機(jī)械研究所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶式輸送機設(shè)計選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工業(yè)出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 膠帶(dài)輸送(sòng)機結(jié)構(gòu)，原理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤炭(tàn)工業出版

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

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山(shān)運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中(zhōng)國礦(kuàng)業大學出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度 , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情況下 , 托輥間距(jù)取決於(yú)該處(chǔ)輸(shū)送帶張力(lì)的大小。為(wéi)滿足下(xià)垂(chuí)度要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較小(xiǎo)的區段采(cǎi)用(yòng)較(jiào)小的托輥間距(jù) , 張力(lì)較大(dà)的(dí)區(qū)段(duàn)可(kě)采(cǎi)用較(jiào)大的托輥間(jiān)距(jù) , 這樣(yàng)可大

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年(nián)畢業(yè)於原山東(dōng)礦(kuàng)業學院,現從(cóng)事(shì)礦山(shān)機械的科研及教學工(gōng)作,已發表論文(wén)數篇。

收稿日(rì)期 :2001208231