南陽帶式(shì)輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理確定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區職工(gōng)大(dà)學(xué) , 山(shān)東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀進行分(fēn)析 ,論(lùn)證(zhèng)了合(hé)理確(què)定托(tuō)輥間距的必(bì)要(yào)性 ,探討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)合(hé)理確(què)定的方法及優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞 : 帶式輸送(sòng)機(jī); 輸送帶; 托(tuō)輥; 托輥(gǔn)間距(jù); 張(zhāng)力

中圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥(gǔn)用於支承輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨(huò)載(zǎi) , 並使(shǐ)輸(shū)送帶的垂度(dù)不(bù)超(chāo)過限(xiàn)定值。托(tuō)輥(gǔn)的數量對(duì)於(yú)帶(dài)式輸(shū)送機的正常使(shǐ)用(yòng)，平(píng)穩運行，維(wéi)護費用，功率消(xiāo)耗(hào)，整機價格有重要影響。因此 ,如(rú)能對托輥(gǔn)間距進行(háng)合理設(shè)計和(hé)布置 ,可減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價(jià)格(gé) ,減(jiǎn)少投資，營運(yùn)及維護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節約能源(yuán) ,並帶來可觀的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托輥間距(jù)的現(xiàn)狀及其(qí)分(fēn)析(xī)

國產帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距通常根據經(jīng)驗(yàn)數據確定 ,或通(tōng)過(guò)輸送帶(dài)最小張(zhāng)力設(shè)計計(jì)算(suàn)托輥(gǔn)間距。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供的數據確定(dìng)

我國(guó)目(mù)前(qián)采用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送(sòng)機(jī)規(guī)定的托輥間距為:

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥間距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯(xīn)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距一(yī)般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述數據是根據(jù)廠家所(suǒ)提供(gōng)的(dí)經驗數(shù)據確定 ,與(yǔ)實(shí)際工(gōng)況(kuàng)可(kě)能存(cún)在很(hěn)大差別。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張力確(què)定(dìng)托輥間距

根據逐點計算法,首先(xiān)分(fēn)別計(jì)算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機承載(zǎi)段和空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的(dí)最小張(zhāng)力值 ,由公式(shì)即(jí)可計(jì)算出承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距和(hé)回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的理(lǐ)論更大值。

β———輸送機運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算(suàn)值 , 並考(kǎo)慮各(gè)種實際因(yīn)素 , 可確定(dìng)托輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以上(shàng)兩(liǎng)種方法 , 其基(jī)本(běn)原理(lǐ)都(dū)是(shì)按(àn)承(chéng)載段(duàn)或回程(chéng)段最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點的(dí)輸(shū)送帶張力確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在(zài)整個(gè)輸送機長度上 , 分別采用統(tǒng)一(yī)的托輥間距。這樣雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和(hé)製造工藝 , 但沒(méi)有根據輸送(sòng)帶在(zài)輸(shū)送機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力的變(biàn)化(huà)及(jí)托輥的受(shòu)力情(qíng)況 , 合理(lǐ)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對於短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸送機的影響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對於長運(yùn)距帶式輸送機 , 則會(huì)大大增(zēng)加托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量 , 從(cóng)而使(shǐ)設備(bèi)造(zào)價(jià)較高 , 運(yùn)行(háng)阻力，功率消耗，維護(hù)費用等都(dū)會(huì)大量增加 , 因此(cǐ)很不合理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理計(jì)算(suàn)

帶式(shì)輸送(sòng)機在整個(gè)運輸(shū)長度上(shàng) , 輸送帶張力是(shì)連續變化的。合(hé)理的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距應在滿(mǎn)足托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及壽命要求，輸送帶(dài)下(xià)垂度要求的條件下 , 根據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)的大小(xiǎo) , 來確定(dìng)托(tuō)輥間距。如在(zài)德(dé)國有一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸送(sòng)機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距達 4 m ,回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少了(liǎo)托輥用量。

在(zài)設(shè)計(jì)時(shí) ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應同(tóng)時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保證(zhèng)輸(shū)送(sòng)帶適當的下(xià)垂度。

311 根(gēn)據托輥承載能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)確定托輥(gǔn)間距(jù)

托輥(gǔn)的承載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命取(qǔ)決於(yú)物料的(dí)特(tè)性，單位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶及貨(huò)載的質(zhì)量 ,托輥間距，帶速，

承載(zǎi)托輥間距 a0

回程托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸承和運行工(gōng)況等因素(sù) ,可由其(qí)動(dòng)載和靜(jìng)載(zǎi)分別計算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承載托(tuō)輥間(jiān)距

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送帶(dài)最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度(dù)貨載的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動載計(jì)算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的輥子額(é)定承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係(xì)數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以上(shàng)各係數(shù)均可(kě)從(cóng)有(yǒu)關(guān)資(zī)料上(shàng)查得。

承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出(chū)較(jiào)小值 , 即(jí)可滿(mǎn)足(zú)承(chéng)載段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的要求(qiú) ,並保(bǎo)證托輥的使用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量(liáng)。

313          托輥間距的合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

根(gēn)據(jù)以上(shàng)的計(jì)算結(jié)果(guǒ) , 可選取(qǔ)較小值確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù);同時 , 還要綜合(hé)考慮(lǜ)其(qí)他因素(sù)的影響(xiǎng) , 如(rú)物料性(xìng)質(zhì)，輸送帶寬度，輸(shū)送(sòng)機傾角，實際運(yùn)行情況等(děng)。輸(shū)送(sòng)機較(jiào)長時 , 可分段確(què)定托輥間距。

314          優越(yuè)性分析

通過對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理(lǐ)確(què)定及(jí)優化(huà)布(bù)置 , 可(kě)大(dà)大(dà)減(jiǎn)少托輥用(yòng)量(liáng) , 其優越性是(shì)非常明顯的。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸(shū)送機成本的 30 % , 如果托輥數量減少一半 , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將(jiāng)會大(dà)幅(fú)

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少(shǎo) , 使輸送機(jī)運(yùn)行(háng)阻力降低 , 功

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的較小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可(kě)滿足(zú)回(huí)空段承(chéng)載能力(lì)的要求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥的(dí)使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶(dài)下垂(chuí)度確定(dìng)托輥(gǔn)間距

輸送帶下垂度取(qǔ)決於托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該處(chǔ)的(dí)輸送帶(dài)張力(lì)，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量等因素 ,一般(bān)要(yào)求比較合(hé)適的(dí)輸(shū)送帶(dài)下垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如下:

率(shuài)消耗(hào)減(jiǎn)小 , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)用(yòng)量很大(dà) , 且易(yì)出(chū)現故障(zhàng) , 故(gù)減少托(tuō)輥用(yòng)量 , 使維(wéi)護工作量(liáng)和(hé)費用(yòng)降低。

(4)    延長輸送帶使用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降(jiàng)低輸送帶跑偏率(shuài) ,

提高運(yùn)行可靠性(xìng)。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離帶式輸(shū)送機的托輥間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業(yè)部(bù)北京運(yùn)輸(shū)機械研(yán)究所 1DTⅡ型固定(dìng)式(shì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)設計選用手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金工(gōng)業(yè)出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 南陽膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送(sòng)機(jī)結構，原理與(yǔ)計算[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出(chū)版

式中   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山(shān)運輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù) , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定的情況(kuàng)下 , 托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於該(gāi)處輸送帶張(zhāng)力的大(dà)小。為滿足下(xià)垂(chuí)度(dù)要(yào)求(qiú) , 張力(lì)較小的(dí)區(qū)段(duàn)采用較(jiào)小的托輥(gǔn)間距(jù) , 張力(lì)較(jiào)大的(dí)區(qū)段可(kě)采(cǎi)用較大的托輥間距(jù) , 這(zhè)樣可(kě)大

作者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年畢業於(yú)原(yuán)山(shān)東(dōng)礦業學院,現從事礦(kuàng)山機械的(dí)科研(yán)及教(jiào)學(xué)工作(zuò),已發表論文(wén)數篇。

收稿日期 :2001208231