平(píng)涼(liáng)帶式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間距的合理確定(dìng)

李福(fú)固

(兖州礦區(qū)職工大(dà)學 , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶(dài)式輸送機托輥間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀進行分(fēn)析 ,論(lùn)證了(liǎo)合理確定托(tuō)輥間距(jù)的必(bì)要性 ,探(tàn)討了托輥(gǔn)間距合(hé)理確(què)定的方(fāng)法及優越性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式輸(shū)送機; 輸送(sòng)帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托(tuō)輥間距; 張力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識(shí)碼 : A

1         引言(yán)

在帶式輸送機(jī)中(zhōng),托輥用於支(zhī)承輸送(sòng)帶和貨載(zǎi) , 並使輸送帶(dài)的垂度不(bù)超(chāo)過(guò)限(xiàn)定值。托輥(gǔn)的數量對於帶式(shì)輸送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使(shǐ)用，平(píng)穩運行，維護費用(yòng)，功率消耗(hào)，整機價格(gé)有重(zhòng)要影響(xiǎng)。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能對(duì)托輥間(jiān)距進行合(hé)理設計(jì)和(hé)布(bù)置 ,可(kě)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) ,降(jiàng)低整(zhěng)機價格 ,減少(shǎo)投資(zī)，營運(yùn)及維(wéi)護(hù)費用 ,節約(yuē)能源(yuán) ,並帶(dài)來可(kě)觀(guān)的經濟效(xiào)益。

2         托輥間(jiān)距的現(xiàn)狀及其(qí)分(fēn)析

國(guó)產(chǎn)帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間距通(tōng)常根據(jù)經驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,或通(tōng)過輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力設計計(jì)算托輥間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家提供的(dí)數據(jù)確定

我國目(mù)前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送機(jī)規定(dìng)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距為:

(1)  當運(yùn)輸物料(liào)的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承載(zǎi)托輥間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)一般取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述數據(jù)是根據(jù)廠(chǎng)家所(suǒ)提(tí)供的(dí)經驗數據(jù)確(què)定 ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工況可能(néng)存(cún)在很大差(chà)別(bié)。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張力確定(dìng)托輥間距(jù)

根據逐點計算(suàn)法(fǎ),首先分別計算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機承載段(duàn)和(hé)空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的(dí)最小張力值 ,由(yóu)公式(shì)即可計算出(chū)承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距和回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)理論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送機運輸(shū)傾角 , (°) 。

根據計算值(zhí) , 並考慮各種(zhǒng)實際因素 , 可確定托輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析

以(yǐ)上(shàng)兩種(zhǒng)方法(fǎ) , 其(qí)基本原(yuán)理(lǐ)都是按承載(zǎi)段或回程段最小張力(lì)點的輸送帶(dài)張(zhāng)力確定(dìng)托輥間距(jù) , 在(zài)整個(gè)輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別采(cǎi)用(yòng)統一的托輥間(jiān)距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖可簡化(huà)設計和製造工藝(yì) , 但沒有根(gēn)據(jù)輸送帶(dài)在輸送機長(cháng)度(dù)上張力的變化(huà)及(jí)托輥(gǔn)的(dí)受力情(qíng)況(kuàng) , 合(hé)理確(què)定托輥間距。對(duì)於短運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)的影響不大 , 但對於長運(yùn)距帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 則(zé)會大大(dà)增(zēng)加托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng) , 從而(ér)使設備造(zào)價(jià)較高(gāo) , 運行阻(zǔ)力(lì)，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，維護費用(yòng)等都會(huì)大量增(zēng)加 , 因此很(hěn)不合(hé)理。

3     托輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)計算(suàn)

帶式(shì)輸送機在整個運輸長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸送帶張力(lì)是連(lián)續變(biàn)化的(dí)。合(hé)理(lǐ)的托輥間距(jù)應(yīng)在滿足(zú)托輥承(chéng)載(zǎi)能力及壽命要(yào)求，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù)要求的條件(jiàn)下 , 根(gēn)據(jù)該處輸送帶(dài)張力的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確定(dìng)托輥(gǔn)間距。如(rú)在德國有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶(dài)式(shì)輸送機(jī) ,在全長 3/ 4 的(dí)區段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距達 4 m ,回程托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 8 m ,因而(ér)大大減少了托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

在設計時(shí) ,托輥間(jiān)距應同時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承載能力及使用壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適(shì)當(dāng)的(dí)下垂度。

311 根(gēn)據托輥承(chéng)載能(néng)力及使用壽命確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

托輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽(shòu)命取(qǔ)決於物(wù)料的特性，單位長度(dù)輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載的(dí)質量 ,托輥間距，帶(dài)速，

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) a0

回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承和運(yùn)行工況等(děng)因素 ,可(kě)由其動載和靜(jìng)載分別(bié)計(jì)算如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載段輸送帶(dài)最(zuì)小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量 ,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(kuàng)    機    械(xiè)                              2002 年(nián)第(dì) 2 期(qī)

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥的(dí)輥(gǔn)子額(é)定(dìng)承(chéng)載能力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷係(xì)數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況係數(shù)。

以上(shàng)各(gè)係數(shù)均可(kě)從有關(guān)資(zī)料上查(chá)得。

承載托(tuō)輥間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算出較小值 , 即(jí)可滿足承(chéng)載(zǎi)段承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要(yào)求 ,並保證托輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距

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

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理確定(dìng)

根(gēn)據以(yǐ)上的(dí)計算結果 , 可(kě)選取較小值(zhí)確定托輥(gǔn)間距;同時(shí) , 還(huán)要綜合考慮其他因(yīn)素(sù)的影響 , 如(rú)物料性(xìng)質，輸(shū)送帶寬度(dù)，輸送機傾(qīng)角，實(shí)際(jì)運(yùn)行(háng)情況(kuàng)等。輸送機較長時 , 可(kě)分段(duàn)確定托輥間距。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分(fēn)析(xī)

通過對(duì)帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間距的合理確定及(jí)優(yōu)化布置 , 可(kě)大大減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 其(qí)優越性是(shì)非常明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送機成本(běn)的(dí) 30 % , 如果托輥(gǔn)數量減少(shǎo)一半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約降低 15 % 。因此將會大幅

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)數量(liáng)減少 , 使輸(shū)送機運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力降低 , 功(gōng)

回程(chéng)托輥間距(jù)取式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算出的較小值即可滿足回空段承(chéng)載能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的使用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度取(qǔ)決(jué)於(yú)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該處的輸送帶(dài)張力(lì)，單位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)和貨載的(dí)質量等因素 ,一般(bān)要求(qiú)比(bǐ)較合適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如(rú)下:

率(shuài)消耗減小 , 節(jié)約電能。

(3)    由於帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥用量很大 , 且易(yì)出現故障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作量和費用降低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降低輸(shū)送帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提高運行可(kě)靠性。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離(lí)帶式輸(shū)送(sòng)機的托輥(gǔn)間距優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥間距 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 ] 機械(xiè)工業部(bù)北京運(yùn)輸機(jī)械研究所 1DTⅡ型固(gù)定式帶式輸送機設(shè)計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金(jīn)工業(yè)出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 平(píng)涼膠(jiāo)帶(dài)輸送(sòng)機結(jié)構(gòu)，原理與計算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭(tàn)工業出版

式中   F ———該處輸(shū)送帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州:中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大(dà)學出版(bǎn)社(shè),19891

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

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的情況(kuàng)下 , 托輥間距(jù)取(qǔ)決(jué)於(yú)該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小(xiǎo)。為滿足(zú)下垂度(dù)要(yào)求 , 張(zhāng)力較(jiào)小的區段(duàn)采用較小的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力較大的區段可采(cǎi)用(yòng)較大(dà)的托輥間距 , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作者(zhě)簡介(jiè) : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢業於原山東礦業學(xué)院,現(xiàn)從事(shì)礦山(shān)機械(xiè)的(dí)科研及教學工作,已發表(biǎo)論(lùn)文數篇(piān)。

收稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231