馬鞍山(shān)帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合理確定(dìng)

李福固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區職工大(dà)學 , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)進行分(fēn)析 ,論證了合理(lǐ)確定(dìng)托輥間距的必要性(xìng) ,探討了托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距合(hé)理(lǐ)確(què)定的方法及優(yōu)越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式(shì)輸送機(jī); 輸送(sòng)帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間距; 張力

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

1         引言(yán)

在(zài)帶式輸送(sòng)機中,托輥(gǔn)用(yòng)於(yú)支(zhī)承(chéng)輸(shū)送帶(dài)和貨載 , 並使(shǐ)輸(shū)送帶(dài)的垂度不超過限定值。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量(liáng)對(duì)於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的(dí)正(zhèng)常使(shǐ)用，平穩運行，維護費(fèi)用(yòng)，功率(shuài)消耗，整機(jī)價(jià)格有(yǒu)重要影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如能對托(tuō)輥間距(jù)進行合(hé)理(lǐ)設計和布置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量 ,降低整機(jī)價(jià)格 ,減少(shǎo)投(tóu)資，營運(yùn)及維護費用 ,節約能源 ,並帶來可觀(guān)的經濟(jì)效益。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距的現(xiàn)狀(zhuàng)及其(qí)分(fēn)析

國產帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥間(jiān)距通常(cháng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數據(jù)確定 ,或通(tōng)過(guò)輸(shū)送帶最小張力(lì)設計(jì)計算(suàn)托(tuō)輥間距(jù)。

211          根(gēn)據廠家提(tí)供(gōng)的數據(jù)確(què)定

我國(guó)目前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸送機規定(dìng)的托(tuō)輥(gǔn)間距為:

(1)  當運輸(shū)物料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載托輥(gǔn)間距一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥間距一(yī)般取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於上(shàng)述(shù)數(shù)據是(shì)根(gēn)據廠家所提(tí)供(gōng)的(dí)經驗數據確(què)定(dìng) ,與實際工況可能(néng)存在很(hěn)大差別。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張力確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

根據(jù)逐點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首先(xiān)分(fēn)別計算出(chū)輸(shū)送(sòng)機(jī)承(chéng)載段和空(kōng)載段(duàn)的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,由公式(shì)即(jí)可(kě)計(jì)算出承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)和回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論(lùn)更大(dà)值(zhí)。

β———輸送(sòng)機(jī)運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並(bìng)考(kǎo)慮各種(zhǒng)實(shí)際因素 , 可確(què)定托輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分析

以(yǐ)上兩種方法(fǎ) , 其基(jī)本原理(lǐ)都是(shì)按承載段(duàn)或回程段最小(xiǎo)張(zhāng)力點的輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥間距(jù) , 在整個(gè)輸送機(jī)長(cháng)度上 , 分(fēn)別(bié)采用統(tǒng)一的托(tuō)輥(gǔn)間距。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化(huà)設計和製造工藝 , 但沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸(shū)送(sòng)帶在輸(shū)送機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力的(dí)變(biàn)化及(jí)托(tuō)輥的受力情(qíng)況 , 合理(lǐ)確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。對於(yú)短運(yùn)距帶式輸(shū)送機的影響不(bù)大(dà) , 但(dàn)對(duì)於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶式(shì)輸送機 , 則會(huì)大(dà)大增加托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從而使設(shè)備(bèi)造價較(jiào)高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)，功率(shuài)消耗，維護費用等都會大(dà)量(liáng)增加(jiā) , 因(yīn)此很不合理。

3     托輥間(jiān)距的(dí)合理計(jì)算

帶(dài)式輸送機(jī)在整(zhěng)個運(yùn)輸長度(dù)上 , 輸(shū)送帶張力(lì)是連續變(biàn)化(huà)的(dí)。合理(lǐ)的托輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)在(zài)滿足托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及(jí)壽命(mìng)要(yào)求，輸(shū)送帶下(xià)垂度要求的(dí)條件下 , 根據該處(chǔ)輸送(sòng)帶張力的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來確(què)定托(tuō)輥間距。如在德國(guó)有一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在(zài)全長 3/ 4 的區段 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因(yīn)而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少了托輥用(yòng)量。

在(zài)設計時 ,托輥間(jiān)距(jù)應同時滿足 2 個條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承(chéng)載能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保證輸送帶(dài)適(shì)當的下(xià)垂度(dù)。

311 根(gēn)據托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力及使用壽(shòu)命確定(dìng)托輥(gǔn)間距

托輥(gǔn)的承(chéng)載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取決於物料的特性，單位長(cháng)度輸(shū)送帶及(jí)貨載的質量(liáng) ,托輥(gǔn)間距，帶(dài)速(sù)，

承載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥子軸承(chéng)和(hé)運行工況等因(yīn)素(sù) ,可由其(qí)動(dòng)載和靜(jìng)載分別計(jì)算(suàn)如下(xià):

(1)     承載托輥間(jiān)距

式(shì) 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度(dù)貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的(dí)輥(gǔn)子額定(dìng)承(chéng)載能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係(xì)數(shù);

f s ———運(yùn)行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以(yǐ)上(shàng)各係(xì)數均(jūn)可(kě)從有關(guān)資(zī)料上(shàng)查(chá)得。

承載托輥間距取(qǔ)式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出較小(xiǎo)值(zhí) , 即可(kě)滿足承載段承載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使用(yòng)壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥間(jiān)距(jù)

按靜載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托輥(gǔn)用量。

313          托(tuō)輥間距的(dí)合理確定

根據以上的(dí)計算結(jié)果(guǒ) , 可選取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值確定(dìng)托輥間(jiān)距;同時 , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合考(kǎo)慮(lǜ)其(qí)他因(yīn)素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如(rú)物料(liào)性質，輸(shū)送帶(dài)寬度(dù)，輸(shū)送機傾角，實(shí)際(jì)運(yùn)行(háng)情(qíng)況等。輸送(sòng)機(jī)較(jiào)長時(shí) , 可分段(duàn)確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

314          優越(yuè)性分析(xī)

通過對(duì)帶式輸送機托輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確定及優化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 其(qí)優越性是(shì)非(fēi)常(cháng)明顯的(dí)。

(1)    托輥成(chéng)本(běn)約占輸送機(jī)成(chéng)本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥(gǔn)數量減少一半 , 成(chéng)本(běn)約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會(huì)大幅

按(àn)動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少 , 使輸送(sòng)機運(yùn)行(háng)阻力降低(dī) , 功

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距取式(5) ，式(6) 計算出的較小(xiǎo)值即可(kě)滿足回空(kōng)段承載能力的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)取決於托(tuō)輥間距(jù)，該處(chǔ)的(dí)輸送帶張力(lì)，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載的(dí)質量等因(yīn)素 ,一般(bān)要(yào)求(qiú)比較(jiào)合(hé)適的輸(shū)送帶(dài)下垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸送機(jī)托輥(gǔn)用量很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易出現故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托(tuō)輥用量(liáng) , 使維護工作(zuò)量和(hé)費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送帶使用壽命 , 降低輸送帶跑偏率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運行可靠(kào)性(xìng)。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距優化(huà)[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程(chéng)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)部北京運輸機械研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式帶式輸送(sòng)機設計選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京:冶金工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 馬(mǎ)鞍山膠帶輸送(sòng)機(jī)結構，原(yuán)理(lǐ)與計算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭(tàn)工業出版

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦山運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中(zhōng)國礦(kuàng)業大學出(chū)版社(shè),19891

k ———輸送(sòng)帶下垂度 , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定的(dí)情況下 , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的大(dà)小。為滿(mǎn)足(zú)下垂(chuí)度(dù)要求 , 張力較小的(dí)區段采用(yòng)較(jiào)小的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 張力較(jiào)大的(dí)區(qū)段可(kě)采用較大(dà)的(dí)托輥間(jiān)距 , 這樣(yàng)可大(dà)

作(zuò)者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城縣人(rén),1991 年(nián)畢業於(yú)原(yuán)山東礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現(xiàn)從事礦山(shān)機械的(dí)科(kē)研及教學(xué)工(gōng)作,已發表(biǎo)論文數篇。

收稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231