臨沂(yí)帶(dài)式輸送機(jī)托輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確(què)定(dìng)

李福固(gù)

(兖(yǎn)州礦區職工大學 , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對(duì)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的現(xiàn)狀進行分析(xī) ,論證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確定托輥間距的必要性 ,探討了(liǎo)托(tuō)輥間距(jù)合理確定的(dí)方法(fǎ)及(jí)優(yōu)越性(xìng)。

關鍵詞 : 帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機; 輸(shū)送(sòng)帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識碼 : A

1         引(yǐn)言

在帶式(shì)輸送機中,托輥用於支承(chéng)輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並使輸(shū)送帶的垂度(dù)不超(chāo)過(guò)限定值(zhí)。托輥(gǔn)的(dí)數量(liáng)對於帶式輸送(sòng)機的正常使用(yòng)，平穩運行，維護費(fèi)用，功率(shuài)消耗，整機(jī)價格有重要影(yǐng)響。因此 ,如能對(duì)托輥間距(jù)進(jìn)行合(hé)理(lǐ)設計(jì)和(hé)布(bù)置(zhì) ,可減少托(tuō)輥用量(liáng) ,降(jiàng)低整(zhěng)機價格 ,減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運及(jí)維護(hù)費(fèi)用 ,節(jié)約能源 ,並帶(dài)來(lái)可觀的(dí)經(jīng)濟效益。

2         托輥間(jiān)距的現狀及(jí)其分(fēn)析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間距通(tōng)常根據(jù)經驗數(shù)據確定 ,或通過(guò)輸送帶(dài)最小張(zhāng)力(lì)設計計算(suàn)托(tuō)輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家提(tí)供的數(shù)據(jù)確(què)定

我(wǒ)國目前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸送(sòng)機(jī)規定的托輥間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料(liào)的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯(xīn)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 , 承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間距一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由於上述(shù)數據(jù)是根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所提(tí)供的經(jīng)驗數據(jù)確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實(shí)際工(gōng)況可能(néng)存在(zài)很大(dà)差別。

212          根據最(zuì)小張力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)

根據逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算法,首先分別計算(suàn)出(chū)輸送機(jī)承載段(duàn)和空(kōng)載段的(dí)最小張力值 ,由(yóu)公(gōng)式(shì)即可計算(suàn)出(chū)承載托輥間距和(hé)回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)理(lǐ)論(lùn)更大(dà)值。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據計算值(zhí) , 並(bìng)考慮各種實(shí)際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確定托輥間距。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析

以上兩(liǎng)種方法 , 其(qí)基(jī)本原(yuán)理都(dū)是(shì)按承(chéng)載段(duàn)或(huò)回(huí)程段(duàn)最小張(zhāng)力點(diǎn)的輸送帶張(zhāng)力確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 在(zài)整個(gè)輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分(fēn)別采用(yòng)統一的托輥間距(jù)。這樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設(shè)計(jì)和製(zhì)造工藝 , 但(dàn)沒有根據輸送(sòng)帶(dài)在(zài)輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上張力(lì)的(dí)變(biàn)化(huà)及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受力情(qíng)況(kuàng) , 合理確(què)定(dìng)托輥間距(jù)。對於短運距帶(dài)式輸送機的影(yǐng)響不大(dà) , 但對於長(cháng)運距帶式輸送(sòng)機 , 則會大大增加托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng) , 從而(ér)使(shǐ)設(shè)備造價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻力(lì)，功率消耗，維(wéi)護費(fèi)用等都會大量增加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不(bù)合理。

3     托輥間距的合(hé)理(lǐ)計(jì)算

帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)在整個(gè)運輸長度上 , 輸(shū)送帶(dài)張力(lì)是連續(xù)變化的(dí)。合理的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距應(yīng)在滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承載能力(lì)及(jí)壽命要求，輸送帶下(xià)垂度要(yào)求(qiú)的條(tiáo)件下 , 根(gēn)據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)的大小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定托輥間距(jù)。如(rú)在德(dé)國有一條 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸送(sòng)機 ,在全(quán)長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承載托輥間距達 4 m ,回程托輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托輥用量(liáng)。

在(zài)設計時 ,托(tuō)輥間距(jù)應同時滿(mǎn)足 2 個條件(jiàn): (1) 托輥承載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)要求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸送帶適(shì)當的(dí)下(xià)垂(chuí)度(dù)。

311 根(gēn)據(jù)托(tuō)輥承載能力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距

托輥(gǔn)的(dí)承載能(néng)力(lì)及(jí)使用壽(shòu)命取決(jué)於物料(liào)的(dí)特(tè)性，單(dān)位長度輸送帶(dài)及貨載(zǎi)的質量(liáng) ,托輥間(jiān)距(jù)，帶速，

承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子(zǐ)軸承(chéng)和運行(háng)工況等因素(sù) ,可(kě)由(yóu)其動(dòng)載和(hé)靜載(zǎi)分別(bié)計算如(rú)下:

(1)     承載托(tuō)輥間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段輸送帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶最(zuì)小張力值(zhí) ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸送帶(dài)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機(jī)    械                              2002 年(nián)第(dì) 2 期

式中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的輥子額(é)定(dìng)承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係數;

f s ———運行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以上(shàng)各係數(shù)均(jūn)可(kě)從有關資(zī)料(liào)上查(chá)得。

承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較小值 , 即(jí)可滿足承載段(duàn)承載能(néng)力的(dí)要(yào)求 ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

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

d    n

量減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的合理確(què)定(dìng)

根據以上的計(jì)算結果 , 可選取較小值確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距;同(tóng)時 , 還要綜合(hé)考慮(lǜ)其(qí)他因素的影響 , 如(rú)物料(liào)性質，輸(shū)送帶寬(kuān)度，輸送機傾(qīng)角(jiǎo)，實際(jì)運行情況等(děng)。輸(shū)送(sòng)機較長(cháng)時(shí) , 可分(fēn)段(duàn)確定托輥(gǔn)間距(jù)。

314          優越(yuè)性(xìng)分(fēn)析(xī)

通過對(duì)帶式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確定及優化(huà)布置(zhì) , 可大大(dà)減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 , 其(qí)優越性是非(fēi)常明顯的。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本(běn)約占輸(shū)送機成本(běn)的(dí) 30 % , 如果托輥數量減少(shǎo)一半(bàn) , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因(yīn)此將會大幅

按動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數量(liáng)減少 , 使輸(shū)送機運(yùn)行(háng)阻力(lì)降(jiàng)低 , 功

回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的(dí)較小值即(jí)可(kě)滿足(zú)回空(kōng)段(duàn)承(chéng)載能力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶下垂(chuí)度確定(dìng)托輥(gǔn)間距

輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度取決(jué)於(yú)托(tuō)輥間距，該(gāi)處(chǔ)的輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)，單位(wèi)長度輸送帶(dài)和貨(huò)載的(dí)質量等(děng)因素(sù) ,一般(bān)要(yào)求比(bǐ)較(jiào)合適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度為 1 % ,計算如(rú)下:

率消(xiāo)耗(hào)減(jiǎn)小 , 節約電(diàn)能(néng)。

(3)    由於帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)用量很(hěn)大 , 且(qiě)易(yì)出(chū)現故障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥用量(liáng) , 使維(wéi)護(hù)工(gōng)作(zuò)量和(hé)費用降低(dī)。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提高運(yùn)行可靠(kào)性。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距(jù)離帶式輸送機(jī)的托(tuō)輥(gǔn)間距優化(huà)[J ]1 礦山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回程托輥間距 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(yùn)輸機(jī)械研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型固定(dìng)式帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)設(shè)計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金(jīn)工(gōng)業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 臨(lín)沂(yí)膠帶(dài)輸送機結(jié)構，原理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭工業出版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業(yè)大學出(chū)版社(shè),19891

k ———輸送帶下(xià)垂度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的(dí)情況下 , 托(tuō)輥間距取(qǔ)決於該(gāi)處輸送帶張力的(dí)大小。為滿足下垂度要求 , 張力(lì)較(jiào)小的(dí)區段(duàn)采(cǎi)用較小(xiǎo)的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 張力較大的區(qū)段(duàn)可采用較(jiào)大的托(tuō)輥間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可大(dà)

作者簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣人(rén),1991 年(nián)畢業(yè)於原(yuán)山東(dōng)礦業學(xué)院,現(xiàn)從事礦山機(jī)械(xiè)的科研(yán)及教學(xué)工作,已(yǐ)發表論(lùn)文數篇。

收稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231