南(nán)京帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理確(què)定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖州(zhōu)礦區(qū)職(zhí)工(gōng)大(dà)學 , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)現(xiàn)狀進行(háng)分(fēn)析(xī) ,論證了合理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的必要(yào)性(xìng) ,探討了托輥間距合(hé)理(lǐ)確定(dìng)的方法(fǎ)及優越性。

關(guān)鍵詞 : 帶式輸送機; 輸送帶; 托輥; 托(tuō)輥間(jiān)距(jù); 張力(lì)

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標識碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶式輸(shū)送機中,托(tuō)輥用(yòng)於支承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶和貨載 , 並使(shǐ)輸(shū)送帶的垂(chuí)度不(bù)超(chāo)過(guò)限定(dìng)值。托(tuō)輥的數量對於(yú)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的(dí)正常使(shǐ)用，平穩運(yùn)行，維護費(fèi)用(yòng)，功率消耗，整機價格有重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如能對托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)進行(háng)合理設計和布置 ,可減少托輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價(jià)格(gé) ,減少(shǎo)投資(zī)，營運及維(wéi)護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節約能(néng)源 ,並帶來可觀的經濟效益。

2         托輥(gǔn)間距的現(xiàn)狀及其分析

國(guó)產帶式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)間距通(tōng)常根據(jù)經驗數(shù)據確定 ,或(huò)通過(guò)輸送帶最小張力(lì)設計(jì)計算托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

211          根據廠家提供的數據(jù)確(què)定(dìng)

我國目前(qián)采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸送機(jī)規定的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸物(wù)料的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆散(sàn)密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩(shéng)芯帶式(shì)輸(shū)送機 , 承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥間距(jù)一般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證明 ,由(yóu)於上述數據是(shì)根據廠家(jiā)所提供的(dí)經驗數據確(què)定 ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工(gōng)況可能存在(zài)很大(dà)差別。

212          根(gēn)據(jù)最(zuì)小張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥間距(jù)

根(gēn)據逐(zhú)點(diǎn)計算法,首先(xiān)分別(bié)計(jì)算(suàn)出輸送機承(chéng)載段和(hé)空(kōng)載段(duàn)的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,由公式即可計算出承載(zǎi)托輥間距和回程托輥(gǔn)間距的理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸(shū)送機運輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計(jì)算(suàn)值 , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種實際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀分析

以(yǐ)上兩種(zhǒng)方法 , 其基本原理都(dū)是按承(chéng)載段或(huò)回(huí)程段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力點的輸(shū)送帶張力(lì)確(què)定托輥(gǔn)間距(jù) , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸送機(jī)長(cháng)度上(shàng) , 分別(bié)采(cǎi)用(yòng)統(tǒng)一(yī)的托輥間距。這樣雖(suī)可簡化設計和製造工藝(yì) , 但沒有根據輸送帶在輸(shū)送機長(cháng)度上張力(lì)的(dí)變化(huà)及托(tuō)輥的(dí)受力情況 , 合(hé)理確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對(duì)於(yú)短(duǎn)運距帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的(dí)影響(xiǎng)不(bù)大 , 但對於長運(yùn)距帶式輸(shū)送機(jī) , 則會大大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數量(liáng) , 從(cóng)而使設(shè)備造價較(jiào)高(gāo) , 運行阻(zǔ)力，功率(shuài)消耗，維護(hù)費用(yòng)等都會(huì)大量(liáng)增(zēng)加 , 因此很不(bù)合理(lǐ)。

3     托輥間距(jù)的(dí)合理計算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送機在整(zhěng)個運(yùn)輸長度上 , 輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力是連續(xù)變(biàn)化的。合(hé)理的托(tuō)輥間距(jù)應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥承載能力及(jí)壽命(mìng)要(yào)求，輸送帶下(xià)垂(chuí)度要求的條件(jiàn)下 , 根(gēn)據該處輸送帶(dài)張力的(dí)大小 , 來確(què)定(dìng)托輥間距。如(rú)在德(dé)國(guó)有一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶式輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在(zài)全長 3/ 4 的區段(duàn) ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

在(zài)設(shè)計(jì)時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應同時(shí)滿足 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)要求; (2) 保證輸送帶(dài)適當(dāng)的下垂度(dù)。

311 根據托輥承(chéng)載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距

托輥的承載能(néng)力及使(shǐ)用壽命取決於物料(liào)的(dí)特(tè)性(xìng)，單位長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)及貨(huò)載的質量 ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，帶速(sù)，

承載托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承和(hé)運(yùn)行(háng)工(gōng)況(kuàng)等因素 ,可(kě)由其動載(zǎi)和靜載分別計(jì)算(suàn)如下:

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥間距

式(shì) 中 S

minzh

———承載段輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送帶最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位長度輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度(dù)貨載的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)的輥子(zǐ)額(é)定承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)。

以上(shàng)各係數均可(kě)從有關資(zī)料上查(chá)得。

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較小(xiǎo)值 , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足承(chéng)載(zǎi)段承載能(néng)力的要求 ,並保證托輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的合理確定

根(gēn)據以上的(dí)計算結果(guǒ) , 可(kě)選取(qǔ)較小(xiǎo)值確定托輥間(jiān)距;同(tóng)時 , 還要(yào)綜(zōng)合考(kǎo)慮其他(tā)因素的影(yǐng)響 , 如物料性(xìng)質，輸(shū)送帶寬度(dù)，輸送(sòng)機(jī)傾角(jiǎo)，實際(jì)運行(háng)情(qíng)況等。輸送(sòng)機(jī)較長(cháng)時 , 可分段(duàn)確定(dìng)托輥間距(jù)。

314          優(yōu)越性(xìng)分析

通(tōng)過對(duì)帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確(què)定及優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可(kě)大大減少托輥用量 , 其(qí)優越(yuè)性是非常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本約占(zhān)輸送(sòng)機成(chéng)本的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥數量減少(shǎo)一半(bàn) , 成本約降低(dī) 15 % 。因此將會(huì)大幅

按動載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數量減少 , 使輸送機運行(háng)阻(zǔ)力(lì)降(jiàng)低 , 功(gōng)

回程托輥間(jiān)距取式(shì)(5) ，式(6) 計算出的較小值(zhí)即(jí)可(kě)滿足(zú)回(huí)空(kōng)段承(chéng)載(zǎi)能力的要求 ,並(bìng)保證托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)確(què)定托輥(gǔn)間距

輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)取(qǔ)決於托輥間(jiān)距(jù)，該(gāi)處(chǔ)的輸(shū)送帶(dài)張力(lì)，單位長度(dù)輸送帶和貨載的質(zhì)量等(děng)因素 ,一般(bān)要求比(bǐ)較合(hé)適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下:

率消耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸(shū)送機托輥用(yòng)量很大 , 且易出(chū)現故障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托(tuō)輥用量 , 使維護工(gōng)作(zuò)量和費用降(jiàng)低(dī)。

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

提高(gāo)運行可靠(kào)性(xìng)。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)優化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

(2)        回(huí)程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部(bù)北京(jīng)運輸(shū)機械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定式帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)設計選用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 南(nán)京膠(jiāo)帶輸送(sòng)機(jī)結(jié)構，原理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北京:煤(méi)炭工(gōng)業出(chū)版

式中   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山(shān)運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦業大學出版社(shè),19891

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

由式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況下(xià) , 托輥間距取決(jué)於(yú)該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)的大小。為滿足(zú)下(xià)垂度要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力較(jiào)小的(dí)區(qū)段(duàn)采用較小的(dí)托輥間(jiān)距 , 張力較(jiào)大的區(qū)段(duàn)可(kě)采用較大的托輥間距 , 這樣可大

作者(zhě)簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢業於原山東礦業(yè)學(xué)院,現(xiàn)從事礦(kuàng)山(shān)機械的(dí)科研及教學工(gōng)作(zuò),已發表(biǎo)論文數篇。

收稿日(rì)期(qī) :2001208231