內(nèi)蒙古帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理確(què)定

李(lǐ)福固

(兖州(zhōu)礦區(qū)職(zhí)工大(dà)學 , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對(duì)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托輥間(jiān)距的現狀進(jìn)行(háng)分析(xī) ,論證了(liǎo)合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥間距的必要(yào)性 ,探討了托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合理確定(dìng)的方法(fǎ)及優(yōu)越(yuè)性。

關鍵詞 : 帶(dài)式(shì)輸送機(jī); 輸送帶; 托輥; 托輥間距; 張(zhāng)力(lì)

中圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識(shí)碼 : A

1         引言

在帶式(shì)輸送(sòng)機中(zhōng),托輥(gǔn)用(yòng)於(yú)支承輸送帶(dài)和貨載(zǎi) , 並使輸(shū)送帶的(dí)垂度(dù)不超(chāo)過限定(dìng)值。托(tuō)輥(gǔn)的數量對於(yú)帶式輸送機的正(zhèng)常使用(yòng)，平穩(wěn)運行(háng)，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)，功(gōng)率消耗，整機(jī)價格(gé)有(yǒu)重要影響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如(rú)能(néng)對(duì)托(tuō)輥間距進(jìn)行合理設計(jì)和(hé)布置(zhì) ,可減少托輥(gǔn)用(yòng)量 ,降(jiàng)低(dī)整機價格 ,減(jiǎn)少投資，營運及維(wéi)護(hù)費用 ,節(jié)約能(néng)源 ,並帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀及其分析

國(guó)產(chǎn)帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常根(gēn)據經驗數(shù)據(jù)確定(dìng) ,或通(tōng)過(guò)輸(shū)送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)設(shè)計計算(suàn)托輥間距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提(tí)供的數據確定

我(wǒ)國目(mù)前采(cǎi)用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機規定的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物料的鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料的鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式輸(shū)送機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間(jiān)距一般取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由於上述(shù)數(shù)據是根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提供(gōng)的經驗數據(jù)確定 ,與實際工況可(kě)能存(cún)在很(hěn)大(dà)差別(bié)。

212          根(gēn)據(jù)最小張(zhāng)力確定托輥間(jiān)距

根(gēn)據逐點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分別計算(suàn)出輸送機(jī)承載段和(hé)空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的(dí)最小張力值 ,由公式(shì)即可計(jì)算出承載托(tuō)輥(gǔn)間距和回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的理論(lùn)更(gēng)大值。

β———輸送(sòng)機(jī)運輸(shū)傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計算(suàn)值(zhí) , 並考慮(lǜ)各種(zhǒng)實際因(yīn)素 , 可確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀分析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩種方法 , 其(qí)基(jī)本(běn)原(yuán)理都是按承(chéng)載(zǎi)段或(huò)回程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張力點(diǎn)的(dí)輸送帶張力確定托輥(gǔn)間距 , 在(zài)整個輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度上 , 分(fēn)別(bié)采用統一的托輥間距。這樣雖可(kě)簡(jiǎn)化設計(jì)和(hé)製(zhì)造(zào)工藝 , 但(dàn)沒(méi)有根據輸送(sòng)帶在(zài)輸(shū)送(sòng)機(jī)長度(dù)上(shàng)張力的變化及托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受力情況(kuàng) , 合(hé)理確(què)定(dìng)托輥間距。對(duì)於短運距(jù)帶式輸(shū)送機的影響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對於(yú)長運(yùn)距帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 , 則(zé)會大大增加托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造價(jià)較高 , 運(yùn)行(háng)阻力，功率消(xiāo)耗，維護費用等(děng)都會(huì)大(dà)量增(zēng)加 , 因此很不(bù)合理。

3     托輥間距的合(hé)理計(jì)算

帶式(shì)輸送機(jī)在整個運(yùn)輸長(cháng)度上 , 輸送(sòng)帶張力(lì)是連(lián)續變(biàn)化(huà)的(dí)。合理的托(tuō)輥間距(jù)應(yīng)在滿足托輥承載(zǎi)能(néng)力及(jí)壽命要求，輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度要(yào)求的(dí)條(tiáo)件下(xià) , 根(gēn)據(jù)該處輸(shū)送帶(dài)張力的大小 , 來確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。如在德國有一條 10 km 長(cháng)的(dí)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區(qū)段 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因而大(dà)大減少了(liǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

在(zài)設(shè)計時 ,托輥間距應同時滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)使(shǐ)用壽命要求; (2) 保證(zhèng)輸(shū)送帶(dài)適當的下垂度(dù)。

311 根據(jù)托輥(gǔn)承載能(néng)力(lì)及使用壽(shòu)命確定托輥間距

托輥的(dí)承載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽命取(qǔ)決於物料的(dí)特性，單位(wèi)長度(dù)輸送帶(dài)及(jí)貨載的質量 ,托輥間(jiān)距(jù)，帶(dài)速，

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行(háng)工況等因(yīn)素 ,可由(yóu)其(qí)動(dòng)載(zǎi)和靜載(zǎi)分(fēn)別計算如下:

(1)     承載(zǎi)托輥(gǔn)間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段輸送帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送帶(dài)最小張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送帶(dài)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥(gǔn)的(dí)輥子(zǐ)額(é)定承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係數;

f s ———運(yùn)行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數。

以上各係數(shù)均可從(cóng)有關(guān)資料上(shàng)查得(dé)。

承(chéng)載托(tuō)輥間距取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出較(jiào)小值 , 即可滿(mǎn)足承載段(duàn)承載能(néng)力的要求 ,並保證托輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)

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

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)

根據(jù)以上的(dí)計算結果(guǒ) , 可選取較小(xiǎo)值確定(dìng)托輥間距;同時 , 還(huán)要(yào)綜合考(kǎo)慮其(qí)他因素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料性質(zhì)，輸送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度(dù)，輸送(sòng)機傾角，實(shí)際(jì)運行(háng)情況等(děng)。輸送機較長(cháng)時(shí) , 可分(fēn)段確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。

314          優越性分析

通(tōng)過對(duì)帶式輸送機托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確定(dìng)及優化布(bù)置 , 可(kě)大大(dà)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其(qí)優越性(xìng)是(shì)非常明(míng)顯的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成本約占輸送(sòng)機(jī)成(chéng)本(běn)的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥(gǔn)數量減少一半 , 成本約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將會(huì)大幅

按動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸送(sòng)機(jī)運(yùn)行(háng)阻力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回程托(tuō)輥間距(jù)取式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的(dí)較小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可滿足回(huí)空段承(chéng)載能力的(dí)要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

312 根據輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距

輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)取(qǔ)決(jué)於(yú)托輥間距，該處(chǔ)的輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力，單位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)和貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng)等因素(sù) ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合適的輸送帶(dài)下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如下:

率消(xiāo)耗(hào)減(jiǎn)小 , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)用(yòng)量很大(dà) , 且易出現(xiàn)故障(zhàng) , 故(gù)減少托輥(gǔn)用量 , 使維護(hù)工作量(liáng)和費用(yòng)降低。

(4)    延長輸(shū)送(sòng)帶(dài)使(shǐ)用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提(tí)高(gāo)運行(háng)可靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的托輥間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業部(bù)北(běi)京運輸(shū)機(jī)械研究所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式帶(dài)式輸送(sòng)機設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 內蒙古(gǔ)膠帶(dài)輸送機(jī)結構，原理與計(jì)算[ M]1 北京:煤(méi)炭工(gōng)業(yè)出(chū)版

式中   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦山(shān)運輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業大學出(chū)版社(shè),19891

k ———輸送(sòng)帶下垂(chuí)度 , 一(yī)般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的(dí)情況下(xià) , 托輥間距取決於該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張力的大小。為滿足(zú)下垂(chuí)度要(yào)求(qiú) , 張力(lì)較小的(dí)區(qū)段(duàn)采(cǎi)用(yòng)較小的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 張(zhāng)力較(jiào)大的區段(duàn)可(kě)采用較大的(dí)托輥間距(jù) , 這樣(yàng)可大

作者簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢業於(yú)原山(shān)東礦業學院,現從(cóng)事礦山(shān)機(jī)械的(dí)科(kē)研(yán)及教學工(gōng)作,已(yǐ)發表論(lùn)文數(shù)篇。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231