呂梁(liáng)帶式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合(hé)理確(què)定(dìng)

李(lǐ)福固(gù)

(兖州礦區(qū)職(zhí)工大學 , 山(shān)東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過(guò)對帶式(shì)輸送機托(tuō)輥間距的現狀(zhuàng)進行分析 ,論證了合理確定托(tuō)輥間距的(dí)必(bì)要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了(liǎo)托輥間(jiān)距(jù)合(hé)理確(què)定的方法及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關(guān)鍵詞(cí) : 帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī); 輸送帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間距; 張力(lì)

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

1         引言(yán)

在帶式(shì)輸送機中(zhōng),托(tuō)輥用於支(zhī)承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨載 , 並使輸(shū)送(sòng)帶(dài)的(dí)垂度不超過(guò)限定值(zhí)。托(tuō)輥的(dí)數(shù)量對(duì)於帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)的(dí)正常使用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運行，維護(hù)費用(yòng)，功率消(xiāo)耗(hào)，整機價(jià)格有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如(rú)能對托輥(gǔn)間(jiān)距進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設(shè)計和布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 ,降(jiàng)低(dī)整機(jī)價(jià)格 ,減少投資，營(yíng)運及維護費(fèi)用(yòng) ,節約能源(yuán) ,並帶(dài)來(lái)可觀(guān)的經濟效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間距的(dí)現狀及(jí)其分(fēn)析

國產帶(dài)式(shì)輸送機托輥間距通常根據經驗數(shù)據(jù)確(què)定(dìng) ,或(huò)通過(guò)輸送(sòng)帶最小張力設(shè)計計算(suàn)托輥間距。

211          根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家提供的(dí)數(shù)據(jù)確(què)定(dìng)

我國目前采用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)規定的托(tuō)輥間距為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證明(míng) ,由(yóu)於上述(shù)數(shù)據是根據廠家所(suǒ)提供的(dí)經(jīng)驗數據確(què)定 ,與(yǔ)實際工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在很大差別(bié)。

212          根據最小張力確定(dìng)托輥間距

根據逐(zhú)點(diǎn)計算(suàn)法,首(shǒu)先(xiān)分別(bié)計算出(chū)輸送(sòng)機承載段和(hé)空載段的最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由公式(shì)即可計算出承載托輥(gǔn)間距(jù)和回程托(tuō)輥(gǔn)間距的理論(lùn)更大(dà)值。

β———輸(shū)送(sòng)機運(yùn)輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並考慮各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因素(sù) , 可確(què)定托輥間距。

213          現狀分(fēn)析

以上(shàng)兩種(zhǒng)方法 , 其基(jī)本(běn)原(yuán)理(lǐ)都(dū)是按(àn)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或(huò)回程段最小張力(lì)點的(dí)輸送帶張(zhāng)力(lì)確定托輥間(jiān)距(jù) , 在整個(gè)輸送(sòng)機長(cháng)度上(shàng) , 分別采用統一(yī)的托輥間(jiān)距。這樣雖可簡化設計和製造工藝 , 但(dàn)沒有根據輸(shū)送帶(dài)在(zài)輸送(sòng)機(jī)長度上(shàng)張力的變(biàn)化(huà)及托輥的受(shòu)力情況 , 合理(lǐ)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距。對於短(duǎn)運距帶(dài)式輸(shū)送機的影(yǐng)響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對(duì)於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則會(huì)大(dà)大增(zēng)加托輥數量(liáng) , 從而(ér)使設(shè)備(bèi)造價較高(gāo) , 運(yùn)行阻(zǔ)力，功(gōng)率消耗，維(wéi)護(hù)費(fèi)用(yòng)等都(dū)會大(dà)量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不合理(lǐ)。

3     托輥間距的(dí)合(hé)理計(jì)算

帶(dài)式輸送機在整個(gè)運(yùn)輸長(cháng)度(dù)上 , 輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)是(shì)連續變化的。合理(lǐ)的托輥間(jiān)距應在滿足托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及壽命(mìng)要求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶下垂度要求(qiú)的條件下(xià) , 根(gēn)據該處(chǔ)輸送帶(dài)張力的大小 , 來確定(dìng)托輥(gǔn)間距。如在德國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸送機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區段 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因而大大減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

在(zài)設計時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)同時滿(mǎn)足(zú) 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保(bǎo)證輸(shū)送(sòng)帶適當的(dí)下垂度(dù)。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命確定(dìng)托(tuō)輥間距

托輥的承載能力及(jí)使(shǐ)用壽命取(qǔ)決(jué)於(yú)物料的特性(xìng)，單位長度輸(shū)送帶(dài)及(jí)貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量 ,托輥間距，帶速(sù)，

承載托輥間(jiān)距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行工(gōng)況(kuàng)等(děng)因(yīn)素 ,可由其(qí)動(dòng)載和靜載分別(bié)計算如下:

(1)     承載托(tuō)輥間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段輸送帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度輸送帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度貨(huò)載的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的輥子額定承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工況係數(shù)。

以(yǐ)上各係數均可從(cóng)有關資料上(shàng)查得(dé)。

承載托(tuō)輥間距取式(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較小值(zhí) , 即可滿足承載段(duàn)承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求 ,並保(bǎo)證托輥的使用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少托輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合理確(què)定

根(gēn)據以(yǐ)上(shàng)的計算(suàn)結(jié)果 , 可選取較(jiào)小值(zhí)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距;同時 , 還(huán)要綜(zōng)合(hé)考慮(lǜ)其他因(yīn)素(sù)的影響(xiǎng) , 如物料(liào)性質(zhì)，輸(shū)送(sòng)帶寬(kuān)度，輸(shū)送機傾角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運行情況(kuàng)等。輸送機較長時 , 可(kě)分段確定(dìng)托(tuō)輥間距。

314          優越(yuè)性(xìng)分析(xī)

通(tōng)過對帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間距的合理確(què)定及(jí)優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可(kě)大大減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 其優(yōu)越(yuè)性是(shì)非常(cháng)明顯的。

(1)    托(tuō)輥成本約(yuē)占輸送(sòng)機成本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥數(shù)量減少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約降低 15 % 。因此將會大(dà)幅

按動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投資。

(2)    托(tuō)輥數量(liáng)減少 , 使輸(shū)送機運行(háng)阻(zǔ)力(lì)降(jiàng)低 , 功(gōng)

回(huí)程托(tuō)輥間距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算出的(dí)較(jiào)小值即(jí)可滿足回(huí)空(kōng)段承載(zǎi)能力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶下(xià)垂度確(què)定托輥間距

輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托輥(gǔn)間(jiān)距，該處(chǔ)的輸送(sòng)帶張力(lì)，單(dān)位(wèi)長度輸(shū)送帶和貨載的(dí)質量(liáng)等因(yīn)素 ,一(yī)般要求比(bǐ)較(jiào)合(hé)適(shì)的(dí)輸送帶下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如(rú)下:

率(shuài)消耗減小 , 節約(yuē)電能。

(3)    由於(yú)帶式輸送(sòng)機托輥用(yòng)量(liáng)很大 , 且易(yì)出現故(gù)障 , 故減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使維護(hù)工作量和(hé)費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送(sòng)帶使用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低輸送帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提高(gāo)運(yùn)行可(kě)靠性。

參考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的(dí)托(tuō)輥間距優化[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù) a0

(2)        回(huí)程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業(yè)部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸(shū)機(jī)械(xiè)研究所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式(shì)輸送機(jī)設(shè)計選用手冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工(gōng)業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 呂梁膠(jiāo)帶(dài)輸送(sòng)機(jī)結(jié)構，原(yuán)理(lǐ)與計算[ M]1 北京:煤(méi)炭工(gōng)業出版

式中   F ———該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐州:中國礦(kuàng)業(yè)大學出版(bǎn)社,19891

k ———輸(shū)送帶下(xià)垂度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的情況下(xià) , 托輥(gǔn)間距取(qǔ)決於該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的大小(xiǎo)。為(wéi)滿足下垂度(dù)要(yào)求 , 張力較(jiào)小的(dí)區(qū)段采用較小(xiǎo)的托(tuō)輥間距(jù) , 張力較(jiào)大的區段可采用(yòng)較大的托輥間距(jù) , 這樣可大(dà)

作(zuò)者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣人(rén),1991 年畢業於原(yuán)山東礦業學院,現(xiàn)從事礦(kuàng)山機械的科(kē)研及教(jiào)學(xué)工(gōng)作,已(yǐ)發(fā)表論(lùn)文(wén)數篇。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231