帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州礦區職工大學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過(guò)對帶式輸(shū)送機托輥間(jiān)距的(dí)現狀進行(háng)分(fēn)析(xī) ,論(lùn)證了(liǎo)合(hé)理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥間(jiān)距(jù)合理確定的方法(fǎ)及(jí)優越(yuè)性。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸送機; 輸送帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥間距; 張力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)中,托(tuō)輥用於(yú)支(zhī)承(chéng)輸送帶(dài)和(hé)貨(huò)載 , 並使輸(shū)送帶(dài)的垂度不(bù)超過限定(dìng)值。托輥(gǔn)的數(shù)量(liáng)對於(yú)帶式輸送機的(dí)正(zhèng)常使用(yòng)
，平穩(wěn)運行(háng)
，維護(hù)費(fèi)用(yòng)
，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗(hào)
，整(zhěng)機價格(gé)有(yǒu)重要影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對(duì)托輥間距(jù)進(jìn)行合理(lǐ)設(shè)計和布(bù)置(zhì) ,可(kě)減少托(tuō)輥用量 ,降低(dī)整機價(jià)格(gé) ,減少(shǎo)投資
，營(yíng)運及(jí)維(wéi)護費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約能(néng)源 ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可觀的(dí)經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距的現狀(zhuàng)及其(qí)分析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通常根(gēn)據經驗(yàn)數(shù)據確定 ,或通(tōng)過(guò)輸送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力設(shè)計計算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間距。

211          根(gēn)據廠家提(tí)供的數(shù)據(jù)確(què)定

我國目前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機規定的托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當運輸物(wù)料的(dí)鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料的鬆散(sàn)密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯(xīn)帶式輸送(sòng)機(jī) , 承載托輥間距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥(gǔn)間距一(yī)般(bān)取 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由(yóu)於上(shàng)述數(shù)據是(shì)根據(jù)廠家(jiā)所提供(gōng)的(dí)經(jīng)驗(yàn)數據(jù)確定(dìng) ,與實(shí)際工況(kuàng)可能存在很大(dà)差別(bié)。

212          根據最(zuì)小張(zhāng)力確定(dìng)托輥間(jiān)距

根(gēn)據(jù)逐(zhú)點計算(suàn)法,首先分(fēn)別計算(suàn)出輸(shū)送機承載(zǎi)段和(hé)空載(zǎi)段的(dí)最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式(shì)即可(kě)計算(suàn)出(chū)承(chéng)載托輥(gǔn)間距和回程托輥間距的理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值。

β———輸(shū)送機(jī)運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計算(suàn)值 , 並考慮各(gè)種實際(jì)因素 , 可確定托輥間距。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析(xī)

以上兩種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其基本原理(lǐ)都(dū)是按承載段或(huò)回(huí)程(chéng)段最小張力點的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距 , 在整個(gè)輸送機長度上 , 分別(bié)采用(yòng)統一的托(tuō)輥(gǔn)間距。這樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化設計和製(zhì)造工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有根據(jù)輸送帶在輸(shū)送(sòng)機(jī)長(cháng)度上張(zhāng)力(lì)的(dí)變化(huà)及(jí)托輥的受(shòu)力情(qíng)況 , 合理確定托輥(gǔn)間距。對(duì)於短運距帶式輸送(sòng)機的影響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對於長(cháng)運距帶式輸送(sòng)機 , 則會大大(dà)增(zēng)加托(tuō)輥數量(liáng) , 從而(ér)使設備造價較(jiào)高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力
，功率(shuài)消(xiāo)耗
，維護費用等(děng)都會大量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因(yīn)此(cǐ)很不合理(lǐ)。

3     托輥間距的(dí)合理計算

帶(dài)式(shì)輸送機在整個運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力是連續(xù)變(biàn)化(huà)的。合(hé)理(lǐ)的托輥間(jiān)距(jù)應在(zài)滿足托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能力及壽(shòu)命要(yào)求
，輸(shū)送帶下垂度要(yào)求的(dí)條(tiáo)件(jiàn)下 , 根據(jù)該處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小(xiǎo) , 來確定托輥間距。如(rú)在德國有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式輸送機(jī) ,在全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少了(liǎo)托輥用量(liáng)。

在設計時 ,托輥(gǔn)間距應同(tóng)時(shí)滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及(jí)使用壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保證輸送(sòng)帶(dài)適當(dāng)的下垂度。

311 根(gēn)據托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及使用(yòng)壽命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥間距

托輥的承載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽命取(qǔ)決(jué)於(yú)物料的特性
，單位長(cháng)度輸(shū)送帶及貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng) ,托輥(gǔn)間(jiān)距
，帶速
，

承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù) a0

回程托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)
，輥(gǔn)子軸(zhóu)承和運(yùn)行工況(kuàng)等因(yīn)素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動載(zǎi)和(hé)靜載分(fēn)別計(jì)算(suàn)如(rú)下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸送帶(dài)的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度(dù)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥的輥子(zǐ)額定(dìng)承(chéng)載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工況係數(shù)。

以(yǐ)上各(gè)係數均(jūn)可從有(yǒu)關資料(liào)上查得。

承(chéng)載托輥間距(jù)取式(shì)(3) 
，式 (4)  計(jì)算(suàn)出(chū)較小值 , 即可(kě)滿(mǎn)足承載(zǎi)段承載(zǎi)能力的(dí)要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托輥的(dí)使用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

按靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合理確(què)定(dìng)

根據以(yǐ)上(shàng)的(dí)計算結果(guǒ) , 可(kě)選取較小值(zhí)確定托(tuō)輥間距(jù);同時(shí) , 還要綜合考慮(lǜ)其他因(yīn)素的影響 , 如(rú)物料(liào)性質(zhì)
，輸送帶寬度
，輸(shū)送(sòng)機傾角
，實(shí)際(jì)運行情況(kuàng)等。輸(shū)送機較(jiào)長時 , 可分段(duàn)確定(dìng)托輥間距。

314          優(yōu)越性分析(xī)

通過(guò)對帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理確定及優化布置 , 可大大(dà)減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量 , 其(qí)優越性(xìng)是非常(cháng)明顯的。

(1)    托輥(gǔn)成本約占輸送(sòng)機成本的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少一(yī)半 , 成(chéng)本約(yuē)降低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會(huì)大幅(fú)

按(àn)動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數量減少(shǎo) , 使輸送機(jī)運行(háng)阻力降低 , 功(gōng)

回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) 
，式(shì)(6) 計算出的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)即可(kě)滿(mǎn)足回(huí)空段承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶下垂(chuí)度確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)取(qǔ)決(jué)於托輥間距(jù)
，該處的輸(shū)送(sòng)帶張力
，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸送帶和(hé)貨載的(dí)質量(liáng)等(děng)因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合適的輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度為 1 % ,計算如下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗(hào)減小 , 節約(yuē)電能。

(3)    由於帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用量很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易(yì)出現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少托輥用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維護(hù)工(gōng)作(zuò)量(liáng)和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送(sòng)帶使用壽命 , 降低(dī)輸送帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提高運(yùn)行(háng)可(kě)靠性。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機的托輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間距(jù) a0

(2)        回(huí)程托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業部北(běi)京運(yùn)輸(shū)機械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機設計選用手冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工業出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 膠帶輸送機結構
，原理(lǐ)與計算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭(tàn)工業出(chū)版

式中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦山運輸(shū)機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國(guó)礦業(yè)大(dà)學出版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下(xià)垂度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) 
，式(shì)(8) 可(kě)知 , 在 q 
，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情況下(xià) , 托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)決(jué)於(yú)該(gāi)處輸送帶張(zhāng)力的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿足下垂度(dù)要求 , 張力(lì)較(jiào)小的(dí)區段(duàn)采用(yòng)較小(xiǎo)的托輥間距 , 張力(lì)較(jiào)大(dà)的區段可采(cǎi)用(yòng)較大的(dí)托(tuō)輥間距(jù) , 這樣可(kě)大

作者(zhě)簡(jiǎn)介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢業於(yú)原(yuán)山東礦業學(xué)院,現(xiàn)從(cóng)事礦(kuàng)山(shān)機械(xiè)的科研(yán)及(jí)教(jiào)學工(gōng)作,已(yǐ)發(fā)表論(lùn)文數篇(piān)。

收稿日期 :2001208231