帶式(shì)輸送(sòng)機托輥間距的(dí)合理確定

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州礦區(qū)職(zhí)工大(dà)學 , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過(guò)對帶式(shì)輸送機托輥間距(jù)的現狀(zhuàng)進行分(fēn)析 ,論證(zhèng)了合理確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探討了托輥(gǔn)間(jiān)距合理(lǐ)確(què)定的(dí)方法(fǎ)及(jí)優(yōu)越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞(cí) : 帶(dài)式(shì)輸送機; 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距(jù); 張力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶式輸送機(jī)中(zhōng),托輥用於(yú)支承輸送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi) , 並(bìng)使輸(shū)送帶的垂度(dù)不超(chāo)過限定值(zhí)。托輥的數量對於帶式輸送(sòng)機的正常使(shǐ)用，平(píng)穩運(yùn)行，維護費用(yòng)，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整機(jī)價(jià)格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如(rú)能對托輥間距進(jìn)行合理設(shè)計和(hé)布置 ,可減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量(liáng) ,降低整機(jī)價格(gé) ,減少投資，營運及維護(hù)費(fèi)用 ,節約能源(yuán) ,並帶(dài)來可(kě)觀的經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀(zhuàng)及其分(fēn)析(xī)

國產帶式輸(shū)送機(jī)托輥間距(jù)通常根(gēn)據(jù)經驗數(shù)據確(què)定(dìng) ,或通過(guò)輸送帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力設(shè)計(jì)計算托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。

211          根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)提供的(dí)數(shù)據確(què)定

我國(guó)目(mù)前(qián)采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式輸(shū)送機規(guī)定的(dí)托(tuō)輥間距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載托輥間(jiān)距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥間距一般取 310 m。

實踐證明 ,由於上述(shù)數(shù)據是(shì)根據(jù)廠(chǎng)家所提(tí)供的經(jīng)驗(yàn)數據(jù)確定 ,與實(shí)際(jì)工況可能存(cún)在很(hěn)大差別(bié)。

212          根(gēn)據最(zuì)小張力(lì)確(què)定(dìng)托輥間距(jù)

根據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算(suàn)法,首先分別計算出輸送機承載(zǎi)段和空(kōng)載(zǎi)段的最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式即(jí)可計算出承載托(tuō)輥(gǔn)間距和(hé)回程托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)理(lǐ)論更大值。

β———輸送機(jī)運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據計(jì)算(suàn)值 , 並考(kǎo)慮(lǜ)各(gè)種實(shí)際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分析(xī)

以上兩(liǎng)種方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本(běn)原理都是按(àn)承載段或回程(chéng)段最小張(zhāng)力(lì)點的輸送帶張力確定托(tuō)輥間(jiān)距 , 在整(zhěng)個輸送(sòng)機(jī)長度上(shàng) , 分別(bié)采(cǎi)用統(tǒng)一(yī)的托輥間(jiān)距(jù)。這(zhè)樣雖可簡(jiǎn)化(huà)設計和(hé)製造工(gōng)藝(yì) , 但沒有根據輸(shū)送(sòng)帶(dài)在輸送機(jī)長度上張力(lì)的(dí)變(biàn)化(huà)及(jí)托輥(gǔn)的受力情(qíng)況 , 合理確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對(duì)於短運(yùn)距帶式輸(shū)送機(jī)的影響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但(dàn)對於(yú)長運距帶式(shì)輸送機(jī) , 則(zé)會大(dà)大增(zēng)加托輥(gǔn)數量(liáng) , 從(cóng)而使設備造價較(jiào)高 , 運(yùn)行阻力，功(gōng)率(shuài)消耗，維(wéi)護費(fèi)用等都會(huì)大量(liáng)增加 , 因(yīn)此(cǐ)很不合理(lǐ)。

3     托輥間距(jù)的合(hé)理計算

帶式(shì)輸(shū)送機在整個(gè)運(yùn)輸長度上(shàng) , 輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力是連續(xù)變(biàn)化(huà)的。合(hé)理的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足(zú)托輥承(chéng)載能(néng)力及壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)，輸送(sòng)帶下垂度要求(qiú)的條件下 , 根據(jù)該處輸送帶(dài)張力的大小 , 來確定(dìng)托(tuō)輥間距。如在德國有一(yī)條 10 km 長的(dí)帶式輸送(sòng)機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距達 4 m ,回程(chéng)托輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因而大大減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托輥用量。

在(zài)設計(jì)時 ,托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)同(tóng)時(shí)滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥承(chéng)載能力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命要(yào)求; (2) 保證輸送(sòng)帶適(shì)當(dāng)的(dí)下(xià)垂度(dù)。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能力及使用壽(shòu)命確定托(tuō)輥間距(jù)

托輥(gǔn)的承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用壽命取(qǔ)決(jué)於(yú)物(wù)料(liào)的(dí)特性，單(dān)位長度輸(shū)送(sòng)帶及(jí)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量 ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶速(sù)，

承載托輥間距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運行工況(kuàng)等(děng)因素 ,可由其(qí)動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜(jìng)載分別(bié)計(jì)算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥(gǔn)子額(é)定承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷(hé)係(xì)數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數(shù)。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係數均(jūn)可從有關(guān)資(zī)料(liào)上(shàng)查(chá)得。

承(chéng)載托輥(gǔn)間距取式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出較小值 , 即可(kě)滿(mǎn)足(zú)承載(zǎi)段(duàn)承載(zǎi)能力的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間(jiān)距

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

d    n

量減少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)

根(gēn)據以上的(dí)計算結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取(qǔ)較小(xiǎo)值確(què)定托輥(gǔn)間距;同(tóng)時 , 還要(yào)綜合(hé)考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因(yīn)素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料性質(zhì)，輸送(sòng)帶寬(kuān)度(dù)，輸送機(jī)傾角，實(shí)際(jì)運(yùn)行情況等(děng)。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長時 , 可分段確(què)定托輥間距(jù)。

314          優越性分析(xī)

通過對帶式輸送機托輥間距的(dí)合理(lǐ)確定及(jí)優(yōu)化布置 , 可大大(dà)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 其優(yōu)越(yuè)性(xìng)是非常(cháng)明顯的。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本約占輸送(sòng)機成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少(shǎo)一半(bàn) , 成本(běn)約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會大(dà)幅

按(àn)動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量減少 , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機運行阻力降低 , 功

回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距取式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較(jiào)小值即(jí)可滿足(zú)回空段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力的要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使用壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶下(xià)垂度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

輸(shū)送(sòng)帶下垂度取決於(yú)托輥間距(jù)，該(gāi)處的輸送帶張力，單位(wèi)長度輸(shū)送帶和貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量(liáng)等因素 ,一般(bān)要求比較(jiào)合適的輸送(sòng)帶下垂度為 1 % ,計(jì)算如下:

率消耗減小 , 節約電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥用量(liáng)很大(dà) , 且(qiě)易出現故(gù)障(zhàng) , 故減少托輥用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作量和(hé)費用(yòng)降低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶使(shǐ)用壽命 , 降低輸(shū)送(sòng)帶跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行可(kě)靠(kào)性(xìng)。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距離(lí)帶式輸(shū)送機的托輥間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

(2)        回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工業(yè)部北京(jīng)運輸機(jī)械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型(xíng)固定式帶式(shì)輸送機(jī)設計(jì)選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金(jīn)工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 膠帶輸送(sòng)機結構(gòu)，原理與計算[ M]1 北(běi)京:煤炭(tàn)工業出版

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機械[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦(kuàng)業(yè)大學(xué)出(chū)版社,19891

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

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定的情況(kuàng)下 , 托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)決於(yú)該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張力的大(dà)小。為滿足(zú)下(xià)垂度要求 , 張力(lì)較小(xiǎo)的(dí)區段(duàn)采用較(jiào)小(xiǎo)的托(tuō)輥間距 , 張力較(jiào)大(dà)的區段(duàn)可采用(yòng)較大的(dí)托輥間距 , 這樣可(kě)大

作者(zhě)簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業於原山(shān)東礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現從(cóng)事(shì)礦山機械的(dí)科研(yán)及(jí)教學工(gōng)作,已發表論(lùn)文(wén)數篇。

收(shōu)稿(gǎo)日期(qī) :2001208231