平(píng)度帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥間距的合理確定

李福(fú)固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區職工大(dà)學 , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的現狀進(jìn)行(háng)分析(xī) ,論證(zhèng)了合理確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)必要(yào)性 ,探討了托輥(gǔn)間距合(hé)理確定的方(fāng)法(fǎ)及(jí)優(yōu)越性。

關鍵詞 : 帶(dài)式輸送(sòng)機(jī); 輸送帶(dài); 托(tuō)輥(gǔn); 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機中,托輥用於支承輸送帶和(hé)貨載 , 並使(shǐ)輸(shū)送帶的垂度不超(chāo)過限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托輥(gǔn)的數(shù)量對於帶式(shì)輸送機的(dí)正常(cháng)使(shǐ)用
，平(píng)穩運(yùn)行
，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)
，功(gōng)率消(xiāo)耗
，整(zhěng)機價格(gé)有(yǒu)重要影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能(néng)對托輥間距進(jìn)行合理(lǐ)設(shè)計和布置 ,可減少(shǎo)托輥用(yòng)量 ,降低整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減少投資(zī)
，營運及維護(hù)費(fèi)用 ,節約能源 ,並(bìng)帶來(lái)可(kě)觀的經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)現(xiàn)狀及其(qí)分析(xī)

國(guó)產帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距通常根(gēn)據經(jīng)驗數據確定 ,或(huò)通(tōng)過(guò)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)設計計算托(tuō)輥間距。

211          根(gēn)據廠家(jiā)提供(gōng)的(dí)數(shù)據(jù)確(què)定(dìng)

我國(guó)目(mù)前(qián)采用的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送機規(guī)定的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距為:

(1)  當(dāng)運輸(shū)物(wù)料的(dí)鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩芯(xīn)帶式輸送(sòng)機 , 承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間距一般取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由於上(shàng)述數據(jù)是根據廠家所提供(gōng)的(dí)經驗數(shù)據確定 ,與實際(jì)工(gōng)況可(kě)能(néng)存在很大差別。

212          根據(jù)最小張力確定托輥間(jiān)距

根(gēn)據逐點計算法,首先分別計(jì)算出(chū)輸送機承載(zǎi)段和空載段(duàn)的最小張力值 ,由公(gōng)式(shì)即可計(jì)算出承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距和回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)的(dí)理論更大值。

β———輸送(sòng)機(jī)運(yùn)輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算值(zhí) , 並考(kǎo)慮(lǜ)各(gè)種實際因素(sù) , 可(kě)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀分(fēn)析

以(yǐ)上兩種方(fāng)法 , 其基本原理都是按(àn)承(chéng)載(zǎi)段或回(huí)程段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)點(diǎn)的輸送帶張力(lì)確定托(tuō)輥間距 , 在整(zhěng)個輸(shū)送機長度上 , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用統(tǒng)一的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖可(kě)簡化設計和製造(zào)工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有根據(jù)輸送帶在輸送機(jī)長度上(shàng)張(zhāng)力的變化(huà)及托輥(gǔn)的(dí)受力情況 , 合(hé)理確定托(tuō)輥間距。對於短運距(jù)帶式(shì)輸送機的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)不大(dà) , 但對(duì)於(yú)長運距帶式(shì)輸(shū)送機 , 則(zé)會(huì)大(dà)大增加(jiā)托輥數量 , 從(cóng)而使設(shè)備造(zào)價較高 , 運行(háng)阻(zǔ)力(lì)
，功率(shuài)消(xiāo)耗
，維護(hù)費(fèi)用(yòng)等(děng)都會(huì)大量增加(jiā) , 因(yīn)此很不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托輥間距的合(hé)理(lǐ)計(jì)算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)在整個(gè)運(yùn)輸(shū)長(cháng)度上 , 輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力是連續(xù)變化的。合理的托輥(gǔn)間(jiān)距應在(zài)滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥承載能力(lì)及壽命(mìng)要求(qiú)
，輸(shū)送帶下(xià)垂度要求的(dí)條(tiáo)件下(xià) , 根(gēn)據(jù)該處輸(shū)送(sòng)帶張力的(dí)大小(xiǎo) , 來確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。如(rú)在德國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長的(dí)帶式(shì)輸送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托(tuō)輥間距達 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大大減少了托輥(gǔn)用量(liáng)。

在設計(jì)時(shí) ,托輥間距(jù)應(yīng)同時滿(mǎn)足(zú) 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承載能(néng)力(lì)及使用壽命要(yào)求; (2) 保證輸送帶(dài)適當的(dí)下垂(chuí)度(dù)。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承載能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

托輥的(dí)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命取決於(yú)物(wù)料(liào)的(dí)特(tè)性
，單(dān)位(wèi)長度輸(shū)送帶及貨載的質(zhì)量 ,托(tuō)輥間(jiān)距
，帶速
，

承載托輥間距 a0

回程托(tuō)輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑
，輥子軸(zhóu)承和(hé)運行(háng)工況等(děng)因(yīn)素(sù) ,可由其(qí)動載和靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別(bié)計算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送帶(dài)最小張力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸送帶的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載(zǎi)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    礦    機    械(xiè)                              2002 年(nián)第 2 期(qī)

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)的輥(gǔn)子(zǐ)額定(dìng)承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)。

以上各係數均(jūn)可從有(yǒu)關資(zī)料上查(chá)得。

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距取式(shì)(3)
，式 (4)  計算(suàn)出較小(xiǎo)值(zhí) , 即可(kě)滿(mǎn)足(zú)承(chéng)載段承載能力的要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證托輥(gǔn)的使用壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托輥間距

按(àn)靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托輥(gǔn)用量。

313          托輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確(què)定

根(gēn)據(jù)以上(shàng)的計算結果 , 可選(xuǎn)取較小(xiǎo)值(zhí)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時 , 還(huán)要綜(zōng)合考(kǎo)慮其(qí)他因(yīn)素的影(yǐng)響 , 如物料(liào)性質(zhì)
，輸送帶(dài)寬度
，輸(shū)送機(jī)傾角(jiǎo)
，實(shí)際(jì)運(yùn)行(háng)情況等。輸送機較長(cháng)時 , 可(kě)分段確定托輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優越性(xìng)分析

通(tōng)過對帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理確定(dìng)及優化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大大減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 其優(yōu)越性(xìng)是非常明顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成本(běn)約(yuē)占輸送(sòng)機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥數(shù)量減少(shǎo)一半 , 成本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因此(cǐ)將會(huì)大幅

按動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量減少(shǎo) , 使輸(shū)送機運(yùn)行阻力降低(dī) , 功(gōng)

回程托輥間距(jù)取式(5)
，式(shì)(6) 計算出(chū)的較(jiào)小(xiǎo)值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回空段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求 ,並保(bǎo)證托輥的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂(chuí)度確(què)定托輥間距(jù)

輸送帶下(xià)垂度取(qǔ)決於托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)
，該處(chǔ)的(dí)輸送帶張力
，單位長度輸送(sòng)帶和貨載的(dí)質量等因素 ,一般要(yào)求比較(jiào)合(hé)適的輸送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如下(xià):

率消耗減(jiǎn)小 , 節(jié)約電能。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)用量(liáng)很大(dà) , 且(qiě)易出現(xiàn)故(gù)障 , 故減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 使維(wéi)護工作量和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延長輸(shū)送(sòng)帶使(shǐ)用壽命(mìng) , 降低輸送帶跑偏(piān)率 ,

提高運行可靠(kào)性(xìng)。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離帶式輸送(sòng)機的托輥間距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間距 a0

(2)        回程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業部(bù)北京運輸(shū)機械研究所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式帶式輸(shū)送機設計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工業(yè)出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 平度膠(jiāo)帶輸(shū)送機結構
，原理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸送(sòng)帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山運輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業大(dà)學出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度 , 一(yī)般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7)
，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在(zài) q
，qd 和 k 一(yī)定的情況(kuàng)下 , 托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)決(jué)於(yú)該(gāi)處輸送帶張力(lì)的(dí)大(dà)小。為滿(mǎn)足下垂度(dù)要求 , 張力(lì)較(jiào)小的區段采用(yòng)較(jiào)小的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 張力較大的(dí)區段(duàn)可(kě)采用(yòng)較大(dà)的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 這樣(yàng)可大(dà)

作者(zhě)簡介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣人(rén),1991 年(nián)畢業於(yú)原(yuán)山東礦(kuàng)業(yè)學院(yuàn),現(xiàn)從事礦山機械的科研及教學工作,已發(fā)表論(lùn)文數篇。

收(shōu)稿日(rì)期 :2001208231