南(nán)通帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職(zhí)工大學(xué) , 山東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶式輸送機托輥(gǔn)間距(jù)的現(xiàn)狀進行分(fēn)析 ,論(lùn)證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確定托輥間距(jù)的(dí)必(bì)要性 ,探討(tǎo)了托輥(gǔn)間距合(hé)理確定(dìng)的(dí)方法(fǎ)及(jí)優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式(shì)輸送機; 輸(shū)送帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥間距; 張(zhāng)力(lì)

中圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托輥(gǔn)用於(yú)支承(chéng)輸送帶和(hé)貨(huò)載 , 並(bìng)使輸(shū)送(sòng)帶的垂度不超(chāo)過(guò)限定(dìng)值。托輥的(dí)數量對於帶式輸送(sòng)機的正(zhèng)常使用(yòng)，平穩(wěn)運行，維(wéi)護費(fèi)用，功率消耗，整(zhěng)機(jī)價(jià)格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影響(xiǎng)。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距進行(háng)合理設(shè)計和布(bù)置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) ,降低整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減少(shǎo)投(tóu)資，營運及(jí)維護費用(yòng) ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶(dài)來可(kě)觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀及(jí)其分(fēn)析

國(guó)產帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距通常根(gēn)據(jù)經驗(yàn)數據(jù)確(què)定 ,或(huò)通過輸送帶最小(xiǎo)張力設計計(jì)算托輥(gǔn)間距。

211          根據(jù)廠(chǎng)家提(tí)供的數據(jù)確定

我(wǒ)國目前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送機規定(dìng)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料的鬆散密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料的(dí)鬆散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯帶式輸送(sòng)機(jī) , 承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證明 ,由於(yú)上述數(shù)據(jù)是根(gēn)據廠家(jiā)所(suǒ)提供(gōng)的經(jīng)驗數據(jù)確(què)定 ,與實際工況(kuàng)可能存在很大(dà)差別。

212          根(gēn)據最小張力(lì)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

根據逐點計(jì)算法(fǎ),首先分(fēn)別(bié)計(jì)算出輸送機承(chéng)載段(duàn)和空載(zǎi)段(duàn)的(dí)最小張力值(zhí) ,由公(gōng)式(shì)即(jí)可計(jì)算(suàn)出(chū)承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距和(hé)回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸送機(jī)運輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據計算值(zhí) , 並考慮各(gè)種(zhǒng)實(shí)際(jì)因(yīn)素(sù) , 可(kě)確定托輥間(jiān)距。

213          現狀分析

以上兩種方法 , 其基(jī)本原理(lǐ)都(dū)是按(àn)承載段或回程段最小(xiǎo)張力(lì)點(diǎn)的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力確(què)定托輥(gǔn)間距(jù) , 在(zài)整個輸送(sòng)機長度(dù)上(shàng) , 分別采(cǎi)用統一的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距。這樣雖可簡(jiǎn)化設計和(hé)製造(zào)工藝(yì) , 但沒有根據輸送帶(dài)在輸(shū)送機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力的(dí)變(biàn)化及托(tuō)輥的受(shòu)力情況(kuàng) , 合(hé)理確定托(tuō)輥間(jiān)距。對(duì)於短運距(jù)帶式(shì)輸送機(jī)的影(yǐng)響不大(dà) , 但對於長(cháng)運(yùn)距帶(dài)式輸(shū)送機 , 則會大(dà)大(dà)增加托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而使(shǐ)設備(bèi)造價(jià)較(jiào)高 , 運行阻(zǔ)力(lì)，功率消(xiāo)耗，維護費(fèi)用等(děng)都(dū)會大(dà)量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因此很(hěn)不合理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距的合理(lǐ)計(jì)算

帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)在(zài)整個(gè)運(yùn)輸(shū)長度上 , 輸送帶張(zhāng)力(lì)是連(lián)續變(biàn)化(huà)的(dí)。合(hé)理(lǐ)的托輥(gǔn)間距應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足托輥承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及壽命(mìng)要(yào)求，輸送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)要求的條件(jiàn)下(xià) , 根據該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力(lì)的大小(xiǎo) , 來確定托輥(gǔn)間距。如在德(dé)國有一(yī)條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸(shū)送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)達 8 m ,因而大大(dà)減(jiǎn)少了托(tuō)輥用量(liáng)。

在(zài)設(shè)計時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應同時滿足(zú) 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載能力(lì)及使(shǐ)用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶適當的(dí)下垂度。

311 根據托(tuō)輥承載能力(lì)及使(shǐ)用壽(shòu)命確定托(tuō)輥間距

托(tuō)輥(gǔn)的承載能(néng)力(lì)及(jí)使用壽(shòu)命取(qǔ)決於物料(liào)的特(tè)性，單位(wèi)長度輸(shū)送帶及貨載的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速，

承載托輥間距 a0

回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子(zǐ)軸(zhóu)承和(hé)運(yùn)行(háng)工況等因(yīn)素 ,可由其(qí)動載和靜載分(fēn)別計(jì)算(suàn)如下:

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

式(shì) 中 S

minzh

———承載段輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度輸送帶(dài)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度貨(huò)載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械(xiè)                              2002 年(nián)第 2 期(qī)

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托輥的輥子額(é)定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷係(xì)數;

f s ———運(yùn)行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以上各係(xì)數均可(kě)從有關(guān)資(zī)料(liào)上查得(dé)。

承載托輥間距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出(chū)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即可(kě)滿足(zú)承載(zǎi)段承載(zǎi)能力的要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距

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

d    n

量(liáng)減少托輥用(yòng)量。

313          托輥間距(jù)的合理確定

根據(jù)以(yǐ)上的計算(suàn)結果 , 可(kě)選取(qǔ)較小值(zhí)確定托輥間(jiān)距(jù);同時 , 還(huán)要綜合(hé)考(kǎo)慮其他(tā)因素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料(liào)性質，輸送帶寬(kuān)度(dù)，輸(shū)送機(jī)傾角，實際運行情(qíng)況(kuàng)等。輸(shū)送機較(jiào)長時 , 可(kě)分段確定托輥間(jiān)距。

314          優越性分析(xī)

通(tōng)過(guò)對(duì)帶式輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理確定及(jí)優(yōu)化布置 , 可大大減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) , 其優越性是非常明顯的。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本約占(zhān)輸送機(jī)成本的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥數量減少(shǎo)一半(bàn) , 成本約降低 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送(sòng)機運行(háng)阻力降(jiàng)低 , 功

回程(chéng)托輥間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算出的較(jiào)小值即(jí)可滿(mǎn)足回空(kōng)段(duàn)承(chéng)載能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥的使用(yòng)壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂度確定托輥間(jiān)距

輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)取(qǔ)決於托(tuō)輥間距，該處的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力，單位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)和貨載的質量(liáng)等(děng)因(yīn)素(sù) ,一(yī)般(bān)要(yào)求比較(jiào)合(hé)適(shì)的輸送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如(rú)下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約(yuē)電能。

(3)    由(yóu)於帶式輸送(sòng)機托輥用(yòng)量很大 , 且易出現(xiàn)故障 , 故(gù)減少托輥用量 , 使(shǐ)維護(hù)工作量和費用降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長輸送帶使用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降(jiàng)低輸送帶(dài)跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高運行可靠性。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離(lí)帶式輸送(sòng)機(jī)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)優化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回(huí)程托輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北京(jīng)運輸機械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)設計選(xuǎn)用(yòng)手冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金(jīn)工業出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 南通膠帶輸送機結(jié)構(gòu)，原理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤炭工業出版

式中   F ———該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國礦業大(dà)學出版社(shè),19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù) , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況下 , 托輥(gǔn)間(jiān)距取決(jué)於該(gāi)處輸送(sòng)帶張力(lì)的大(dà)小。為滿(mǎn)足(zú)下垂度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較小(xiǎo)的區(qū)段采(cǎi)用較小的托輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力(lì)較大的(dí)區段可采用(yòng)較大(dà)的托輥間(jiān)距 , 這樣可大

作者簡介(jiè) : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業於原山(shān)東礦(kuàng)業學院(yuàn),現(xiàn)從(cóng)事礦(kuàng)山機械的科(kē)研(yán)及教(jiào)學工作(zuò),已發表(biǎo)論(lùn)文數篇。

收(shōu)稿(gǎo)日期(qī) :2001208231