平頂山(shān)帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥間距的合理確定

李(lǐ)福固

(兖州礦區職(zhí)工(gōng)大學(xué) , 山(shān)東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對帶式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)進(jìn)行分(fēn)析(xī) ,論證了合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥間距的(dí)必要性 ,探討了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合理確定的(dí)方法及(jí)優越性。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式輸送(sòng)機; 輸(shū)送帶(dài); 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間(jiān)距(jù); 張力(lì)

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)中,托輥用(yòng)於支承(chéng)輸送帶和(hé)貨載(zǎi) , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂度不超(chāo)過限(xiàn)定(dìng)值。托輥的數量對於帶式輸送機(jī)的正常(cháng)使用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運行(háng)，維(wéi)護費用，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，整機價(jià)格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影響。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托(tuō)輥間距(jù)進行合(hé)理設(shè)計(jì)和布置 ,可減少托輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價格 ,減少(shǎo)投(tóu)資，營(yíng)運(yùn)及維(wéi)護費用 ,節約能源(yuán) ,並帶(dài)來可觀的經(jīng)濟(jì)效(xiào)益。

2         托輥間距(jù)的(dí)現狀及其分析

國產帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間距通常根據經(jīng)驗(yàn)數據確定 ,或通過輸送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)設(shè)計(jì)計(jì)算(suàn)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

211          根據廠家提供的數據(jù)確定(dìng)

我國目(mù)前采用的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機規(guī)定(dìng)的托輥間距為:

(1)  當運輸(shū)物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托輥間距一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程托輥(gǔn)間距一般(bān)取 310 m。

實踐證明 ,由於上(shàng)述數據(jù)是根據廠(chǎng)家所(suǒ)提供的(dí)經驗數據確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工(gōng)況(kuàng)可(kě)能(néng)存在(zài)很大差別。

212          根據最小張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)

根(gēn)據逐點(diǎn)計(jì)算法,首先分別計(jì)算出輸送(sòng)機(jī)承載段(duàn)和空載段(duàn)的最小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由公式(shì)即可計算(suàn)出承載托(tuō)輥間距和(hé)回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)的理論更大(dà)值(zhí)。

β———輸送(sòng)機(jī)運輸傾角 , (°) 。

根據計算值 , 並考慮各(gè)種實際(jì)因素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。

213          現狀分析

以上兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其基本原理都是(shì)按(àn)承載(zǎi)段或回(huí)程段最小張力(lì)點的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力確定托(tuō)輥間距 , 在(zài)整(zhěng)個輸送(sòng)機長度(dù)上(shàng) , 分別(bié)采用統一(yī)的托輥間(jiān)距(jù)。這樣雖可簡化設計和(hé)製造工(gōng)藝(yì) , 但沒(méi)有(yǒu)根據(jù)輸送帶在(zài)輸送機長(cháng)度(dù)上張(zhāng)力(lì)的變化(huà)及(jí)托(tuō)輥的受(shòu)力(lì)情況(kuàng) , 合理確定托輥(gǔn)間(jiān)距。對(duì)於(yú)短運距帶式(shì)輸送(sòng)機的(dí)影(yǐng)響不(bù)大(dà) , 但對於(yú)長(cháng)運距帶式(shì)輸送(sòng)機 , 則會(huì)大大增加托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使(shǐ)設(shè)備(bèi)造價較高(gāo) , 運(yùn)行阻力(lì)，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，維(wéi)護費用等(děng)都會(huì)大(dà)量增加(jiā) , 因此很不合(hé)理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的合(hé)理(lǐ)計(jì)算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)在整個運輸長度(dù)上(shàng) , 輸送(sòng)帶張力(lì)是(shì)連續變化的。合理(lǐ)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足托(tuō)輥承(chéng)載能力及(jí)壽命要求，輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)要求的(dí)條(tiáo)件下(xià) , 根(gēn)據該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。如(rú)在德(dé)國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī) ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)達(dá) 4 m ,回程托(tuō)輥間距達 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用量。

在(zài)設計時(shí) ,托輥間(jiān)距應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承(chéng)載能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶(dài)適(shì)當的下垂度(dù)。

311 根據托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力及使用壽命確(què)定托輥間(jiān)距

托(tuō)輥的承載能力及使用壽命取決於物料的(dí)特性(xìng)，單(dān)位長度輸(shū)送帶(dài)及貨載的質(zhì)量 ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載托輥間距 a0

回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸承和(hé)運行工(gōng)況(kuàng)等(děng)因(yīn)素 ,可由其(qí)動載(zǎi)和(hé)靜載(zǎi)分別(bié)計(jì)算如下:

(1)     承(chéng)載托輥間距

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸送帶最小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送帶最小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載(zǎi)的質量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的輥子額(é)定(dìng)承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工況係數。

以上(shàng)各(gè)係(xì)數均可(kě)從有(yǒu)關資(zī)料上查(chá)得。

承載托(tuō)輥間距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可滿足(zú)承(chéng)載(zǎi)段承載能力(lì)的要(yào)求 ,並保證(zhèng)托輥的使(shǐ)用壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間(jiān)距

按靜(jìng)載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理確定

根(gēn)據(jù)以上的計(jì)算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小值確定托輥間距(jù);同(tóng)時 , 還要(yào)綜合(hé)考(kǎo)慮其(qí)他因(yīn)素的影響 , 如(rú)物料性(xìng)質(zhì)，輸送(sòng)帶寬(kuān)度(dù)，輸送機傾角(jiǎo)，實(shí)際運行(háng)情況等。輸(shū)送機(jī)較長時(shí) , 可分段(duàn)確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分析(xī)

通(tōng)過對帶式輸送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定及優化(huà)布置 , 可(kě)大大減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 其優(yōu)越性是非(fēi)常(cháng)明(míng)顯的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本約占輸送機(jī)成(chéng)本(běn)的 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數量減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半(bàn) , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將(jiāng)會大幅

按動(dòng)載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托(tuō)輥數量減少 , 使輸送機(jī)運行阻(zǔ)力降(jiàng)低 , 功

回(huí)程托(tuō)輥間距取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出的較小值(zhí)即可滿(mǎn)足回(huí)空段承(chéng)載能力的要求 ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的使用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送帶下垂度(dù)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托輥間距(jù)，該處(chǔ)的輸送帶張力(lì)，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶和貨載的(dí)質(zhì)量等因(yīn)素(sù) ,一(yī)般(bān)要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合(hé)適(shì)的輸送帶下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率消耗減小 , 節約電(diàn)能(néng)。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸送機托輥(gǔn)用量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易(yì)出(chū)現(xiàn)故障 , 故(gù)減少托輥用量 , 使維護(hù)工作(zuò)量(liáng)和費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使用(yòng)壽(shòu)命 , 降低輸送(sòng)帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行可靠性。

參考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距(jù)離帶式輸送(sòng)機的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)優化[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間距(jù) a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) 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(yùn)輸(shū)機(jī)械研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定式帶(dài)式輸送機設計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶金工(gōng)業(yè)出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 平頂山膠帶(dài)輸(shū)送機(jī)結構，原理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭工業出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該處輸(shū)送帶(dài)張力(lì) ,N ;

社,19901

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

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

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的(dí)情(qíng)況下(xià) , 托輥(gǔn)間距取(qǔ)決於(yú)該處輸送(sòng)帶張力(lì)的大小(xiǎo)。為滿足下垂(chuí)度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較小(xiǎo)的(dí)區段采用較小的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力較大的(dí)區段可(kě)采用較(jiào)大(dà)的(dí)托輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣(yàng)可大

作(zuò)者(zhě)簡介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業(yè)於原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業學院,現從事礦山(shān)機械的科(kē)研(yán)及教學(xué)工作(zuò),已(yǐ)發(fā)表(biǎo)論(lùn)文數篇。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231