寧夏(xià)帶(dài)式輸送機托輥(gǔn)間距的合理確定

李福固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職(zhí)工(gōng)大(dà)學(xué) , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過(guò)對(duì)帶(dài)式輸送機托輥間(jiān)距的現(xiàn)狀進行(háng)分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合理確定(dìng)托(tuō)輥間距的必要性 ,探討(tǎo)了托輥間(jiān)距合理確(què)定(dìng)的方法(fǎ)及(jí)優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式輸送(sòng)機; 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥(gǔn)間(jiān)距; 張力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識碼 : A

1         引言

在(zài)帶式輸送(sòng)機(jī)中(zhōng),托輥用於(yú)支承(chéng)輸送帶和(hé)貨(huò)載(zǎi) , 並(bìng)使輸(shū)送(sòng)帶的垂度(dù)不超過(guò)限定(dìng)值。托(tuō)輥的數量對(duì)於(yú)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的正常使用(yòng)，平穩(wěn)運行，維護(hù)費用(yòng)，功率消耗(hào)，整(zhěng)機(jī)價格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托輥間(jiān)距(jù)進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設計和(hé)布(bù)置(zhì) ,可減少托輥用(yòng)量 ,降低整(zhěng)機價(jià)格 ,減少(shǎo)投資，營運(yùn)及維護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約能(néng)源 ,並帶來可觀的(dí)經濟效(xiào)益(yì)。

2         托輥間距的現(xiàn)狀及其分析(xī)

國產(chǎn)帶式輸送(sòng)機(jī)托輥間距通常根據經驗(yàn)數據確定 ,或(huò)通過輸(shū)送帶最小張(zhāng)力(lì)設計計算(suàn)托輥間距。

211          根(gēn)據廠家(jiā)提(tí)供(gōng)的數(shù)據(jù)確(què)定(dìng)

我國目(mù)前采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送(sòng)機(jī)規定(dìng)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距取 112 m ;

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

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩(shéng)芯(xīn)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距一(yī)般取115 m ;(4)   回程托輥間(jiān)距一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明(míng) ,由(yóu)於(yú)上述(shù)數(shù)據(jù)是根(gēn)據廠(chǎng)家所(suǒ)提供(gōng)的經驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,與(yǔ)實際工(gōng)況可能存在很大差別。

212          根據最(zuì)小張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)

根(gēn)據逐(zhú)點(diǎn)計算(suàn)法,首(shǒu)先分別(bié)計算出輸(shū)送機承(chéng)載(zǎi)段和空(kōng)載段(duàn)的(dí)最小張力(lì)值 ,由(yóu)公(gōng)式(shì)即(jí)可計算出承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)和回程托輥間距的(dí)理論更大值(zhí)。

β———輸送(sòng)機運輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算值 , 並考慮(lǜ)各種實(shí)際因素 , 可(kě)確定托輥間距(jù)。

213          現狀分析

以上(shàng)兩種方法 , 其基本(běn)原理都是按承載段或回(huí)程段最(zuì)小張力點(diǎn)的輸送(sòng)帶(dài)張力確(què)定托輥間距 , 在整個(gè)輸(shū)送機長度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用統一(yī)的托(tuō)輥間距。這樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化設計和製造工(gōng)藝 , 但沒有(yǒu)根據輸送帶在(zài)輸(shū)送機長(cháng)度(dù)上張(zhāng)力(lì)的(dí)變化(huà)及(jí)托輥的受(shòu)力情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距。對(duì)於(yú)短(duǎn)運距帶式輸送機的影響(xiǎng)不大(dà) , 但對(duì)於(yú)長運距帶式輸(shū)送機(jī) , 則會(huì)大大增(zēng)加托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從而使設備(bèi)造(zào)價較高 , 運行阻力，功(gōng)率消耗，維護費用(yòng)等(děng)都會(huì)大(dà)量增加 , 因此(cǐ)很(hěn)不(bù)合理。

3     托輥(gǔn)間距的合理(lǐ)計算

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機在整個(gè)運(yùn)輸(shū)長度(dù)上 , 輸送(sòng)帶張力是(shì)連續(xù)變化的。合理的托(tuō)輥間距應(yīng)在(zài)滿足托輥承載(zǎi)能力及壽(shòu)命要求，輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù)要求的條件下 , 根據該(gāi)處輸送帶(dài)張力(lì)的(dí)大(dà)小 , 來確定(dìng)托輥間距。如在(zài)德(dé)國有一條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶式(shì)輸送機(jī) ,在全(quán)長 3/ 4 的(dí)區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距達 8 m ,因而大大減(jiǎn)少了托輥用量(liáng)。

在設(shè)計(jì)時(shí) ,托輥間距(jù)應同時(shí)滿足 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力(lì)及使(shǐ)用壽命(mìng)要求; (2) 保證輸送(sòng)帶(dài)適當(dāng)的(dí)下(xià)垂(chuí)度。

311 根據(jù)托輥承(chéng)載能力及(jí)使(shǐ)用壽命(mìng)確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

托輥的承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)取決(jué)於物料(liào)的(dí)特性，單位長度輸(shū)送帶及貨載的質量(liáng) ,托輥(gǔn)間距，帶(dài)速，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承(chéng)和運行工況等因素(sù) ,可由(yóu)其動載(zǎi)和(hé)靜載分別計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托輥間距

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送(sòng)帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度貨載的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦(kuàng)    機(jī)    械                              2002 年第 2 期

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)輥(gǔn)子額定承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷係數(shù);

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數(shù)。

以(yǐ)上各係數(shù)均可(kě)從有關(guān)資料上查得。

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出較小值(zhí) , 即(jí)可滿足(zú)承載段(duàn)承(chéng)載能力的要(yào)求 ,並保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間距

按靜(jìng)載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定

根據(jù)以(yǐ)上的計算結(jié)果 , 可(kě)選取較小(xiǎo)值確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù);同(tóng)時(shí) , 還(huán)要綜合考慮(lǜ)其他因(yīn)素的影響 , 如(rú)物(wù)料性(xìng)質，輸送帶(dài)寬(kuān)度，輸送機傾角，實(shí)際運行情況(kuàng)等(děng)。輸送(sòng)機(jī)較長時(shí) , 可(kě)分段確(què)定托輥間距。

314          優(yōu)越性分析

通過(guò)對帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理確(què)定及優化布置(zhì) , 可大(dà)大(dà)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 其優(yōu)越(yuè)性是非常(cháng)明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成本(běn)約占(zhān)輸送機(jī)成(chéng)本(běn)的 30 % , 如(rú)果托輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一半(bàn) , 成本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會大(dà)幅(fú)

按(àn)動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資。

(2)    托輥數量(liáng)減少 , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機(jī)運(yùn)行阻(zǔ)力降低 , 功

回程托輥間距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算出(chū)的較小值即可滿足回空段承載能力的要求 ,並保證(zhèng)托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送帶下(xià)垂度(dù)確定托(tuō)輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶下(xià)垂度取(qǔ)決(jué)於(yú)托輥間距，該(gāi)處的(dí)輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力，單(dān)位長度輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載的質量等因(yīn)素(sù) ,一般(bān)要求比(bǐ)較合(hé)適的(dí)輸送(sòng)帶下垂度(dù)為 1 % ,計算如下(xià):

率消耗減小(xiǎo) , 節約(yuē)電能。

(3)    由於帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很(hěn)大 , 且(qiě)易出現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少托輥用量(liáng) , 使維護工(gōng)作(zuò)量和費用降低(dī)。

(4)    延(yán)長輸(shū)送帶使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降低輸送帶跑偏率 ,

提高(gāo)運行可靠性。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的托(tuō)輥間距優化[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距 a0

(2)        回程托輥(gǔn)間距 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(jīng)運輸機械研(yán)究所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定(dìng)式(shì)帶(dài)式輸送機(jī)設(shè)計選用手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 寧(níng)夏(xià)膠(jiāo)帶輸送機結(jié)構(gòu)，原(yuán)理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤炭工業(yè)出版

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運輸機械(xiè)[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業大學出(chū)版社,19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下垂度 , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的情況下(xià) , 托輥間(jiān)距取決於該處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿足下(xià)垂(chuí)度(dù)要(yào)求(qiú) , 張力(lì)較小(xiǎo)的(dí)區(qū)段采用較(jiào)小(xiǎo)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力較大的(dí)區段(duàn)可采用較大(dà)的托輥間距 , 這樣(yàng)可(kě)大

作者(zhě)簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年(nián)畢業(yè)於(yú)原山(shān)東礦業學(xué)院,現(xiàn)從事礦山(shān)機(jī)械的(dí)科(kē)研及教學(xué)工作,已(yǐ)發(fā)表論文數(shù)篇。

收(shōu)稿(gǎo)日期 :2001208231