帶式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確定

李福(fú)固

(兖州礦區(qū)職工大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過(guò)對帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行分(fēn)析(xī) ,論(lùn)證了(liǎo)合理(lǐ)確定托輥間距(jù)的必(bì)要性 ,探(tàn)討(tǎo)了托輥間(jiān)距(jù)合理確定的(dí)方法(fǎ)及優越性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸送機; 輸送帶(dài); 托輥; 托輥間(jiān)距; 張力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言

在帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)中(zhōng),托輥用(yòng)於支承(chéng)輸送帶(dài)和貨載(zǎi) , 並使輸(shū)送(sòng)帶(dài)的(dí)垂(chuí)度不超(chāo)過(guò)限定值。托輥的數(shù)量對於帶式輸送(sòng)機的正(zhèng)常使用(yòng)，平(píng)穩運(yùn)行(háng)，維護(hù)費用(yòng)，功率消耗，整(zhěng)機(jī)價(jià)格有重要影(yǐng)響。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能對(duì)托輥間(jiān)距(jù)進(jìn)行合理(lǐ)設計(jì)和(hé)布置 ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) ,降低整機價格(gé) ,減(jiǎn)少投資，營運及維護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節約能源 ,並(bìng)帶來可觀(guān)的經濟效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)及其(qí)分(fēn)析

國產帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通(tōng)常(cháng)根據經驗數據確定 ,或通(tōng)過輸送帶最小(xiǎo)張力(lì)設計計(jì)算(suàn)托輥間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據廠家(jiā)提供的數據確定

我國(guó)目前采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機規定的托輥間距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物(wù)料(liào)的鬆(sōng)散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯帶式輸送機 , 承載托輥間距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間(jiān)距一般取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由於上述(shù)數據是根據(jù)廠家所(suǒ)提(tí)供(gōng)的經驗數據(jù)確(què)定 ,與實際(jì)工況(kuàng)可能存在很(hěn)大差(chà)別。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張力確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

根據逐點計算法(fǎ),首先(xiān)分別計算出(chū)輸送(sòng)機(jī)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和空載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,由公式(shì)即(jí)可(kě)計(jì)算出(chū)承載托輥間(jiān)距(jù)和回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更大(dà)值。

β———輸(shū)送(sòng)機運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並考(kǎo)慮各種實際(jì)因素 , 可確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析

以上(shàng)兩種(zhǒng)方法 , 其基本(běn)原理都是按(àn)承載段(duàn)或(huò)回程(chéng)段最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù) , 在整個(gè)輸(shū)送機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分別采(cǎi)用統(tǒng)一的(dí)托(tuō)輥間距(jù)。這樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化設計和(hé)製造工(gōng)藝 , 但沒有根據輸送帶(dài)在輸送機(jī)長度(dù)上(shàng)張力的變(biàn)化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的受力情(qíng)況 , 合(hé)理確定托輥間(jiān)距(jù)。對於短(duǎn)運距帶(dài)式輸送(sòng)機的影響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但對於長(cháng)運距帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 則會(huì)大(dà)大(dà)增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數量(liáng) , 從(cóng)而使設備(bèi)造(zào)價較(jiào)高 , 運(yùn)行阻力(lì)，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，維護(hù)費用等(děng)都(dū)會大量(liáng)增(zēng)加 , 因此(cǐ)很(hěn)不(bù)合理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理計算(suàn)

帶(dài)式輸送機(jī)在整(zhěng)個運輸(shū)長度(dù)上 , 輸(shū)送帶張力是連(lián)續(xù)變化的(dí)。合(hé)理(lǐ)的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)應在滿足托(tuō)輥承載(zǎi)能力(lì)及壽(shòu)命要求，輸送帶下垂度要(yào)求(qiú)的條件下 , 根據該處輸送帶張(zhāng)力(lì)的大小 , 來確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。如(rú)在(zài)德國(guó)有(yǒu)一(yī)條 10 km 長的帶式輸送機 ,在全長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承載托(tuō)輥間距達 4 m ,回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)達 8 m ,因而大大減(jiǎn)少(shǎo)了托輥(gǔn)用量。

在設計時 ,托輥間距應同時(shí)滿足(zú) 2 個條件: (1) 托輥承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及使(shǐ)用壽命(mìng)要求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶(dài)適(shì)當(dāng)的(dí)下(xià)垂度。

311 根據托(tuō)輥承載能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽命確定托輥間距

托(tuō)輥的(dí)承載能力及使用壽命取決(jué)於物料(liào)的特(tè)性，單(dān)位長度輸(shū)送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托輥間距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承和運行工況等因素 ,可(kě)由其動載和(hé)靜(jìng)載分別計(jì)算如下:

(1)     承載托(tuō)輥間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送帶(dài)最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送帶最小張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度輸(shū)送帶的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長度貨載(zǎi)的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的輥子(zǐ)額定承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數。

以上各係數均可從有關(guān)資(zī)料上(shàng)查(chá)得(dé)。

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算出較小(xiǎo)值 , 即(jí)可(kě)滿足承載段承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的要求(qiú) ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間距

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理(lǐ)確定

根據(jù)以上的計(jì)算(suàn)結果 , 可(kě)選取較小值確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距;同時(shí) , 還(huán)要綜合考慮其他(tā)因(yīn)素(sù)的影響 , 如物料性質(zhì)，輸送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度，輸送機傾角，實際(jì)運行情況(kuàng)等。輸(shū)送機較長時(shí) , 可(kě)分段確定托輥(gǔn)間距(jù)。

314          優越性分析

通(tōng)過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托輥間(jiān)距的合(hé)理確定及優化布置 , 可(kě)大大減少托(tuō)輥用量 , 其優越性(xìng)是(shì)非常明顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本約占輸(shū)送機成本的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥數(shù)量減少一半 , 成本(běn)約降低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會大幅(fú)

按動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸送機運行阻(zǔ)力降(jiàng)低 , 功

回程托(tuō)輥(gǔn)間距取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算出(chū)的較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可(kě)滿(mǎn)足回空段承(chéng)載能(néng)力的要求 ,並保證托輥的使用壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶(dài)下垂度確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度取決(jué)於托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，該處(chǔ)的(dí)輸送帶(dài)張力，單(dān)位(wèi)長度輸送帶和貨(huò)載的質(zhì)量(liáng)等(děng)因(yīn)素 ,一般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合(hé)適的(dí)輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)為 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率消耗減小(xiǎo) , 節約電能。

(3)    由於帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)用量很大 , 且(qiě)易出(chū)現故(gù)障(zhàng) , 故減少托(tuō)輥用量(liáng) , 使(shǐ)維護工作量和(hé)費用(yòng)降低。

(4)    延長(cháng)輸送帶使(shǐ)用壽命 , 降(jiàng)低輸送帶(dài)跑偏率 ,

提高運行可靠性(xìng)。

參考(kǎo)文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的托輥間距優化[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)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)輸機械(xiè)研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型固定式帶式輸(shū)送(sòng)機設計選用手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶(yě)金工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 膠(jiāo)帶輸送機結(jié)構(gòu)，原理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出(chū)版

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山運輸機械[ M]1 徐(xú)州:中國(guó)礦業(yè)大學出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶下垂度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情況下 , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取決於(yú)該(gāi)處輸送(sòng)帶張力的(dí)大小(xiǎo)。為滿(mǎn)足(zú)下垂(chuí)度要求 , 張力(lì)較(jiào)小的(dí)區段(duàn)采用較小的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力較(jiào)大的區段可采用(yòng)較大(dà)的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 這樣可大

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣(xiàn)人(rén),1991 年畢業(yè)於(yú)原山(shān)東礦業學(xué)院,現(xiàn)從(cóng)事(shì)礦(kuàng)山(shān)機(jī)械的科(kē)研(yán)及教學(xué)工(gōng)作(zuò),已發(fā)表論(lùn)文數(shù)篇。

收(shōu)稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231