帶式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的合理確(què)定

李福(fú)固(gù)

(兖州礦區(qū)職工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過對帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現狀(zhuàng)進行分(fēn)析(xī) ,論證(zhèng)了(liǎo)合理確(què)定托輥間距的必要(yào)性 ,探(tàn)討了(liǎo)托輥(gǔn)間距(jù)合(hé)理確(què)定的(dí)方(fāng)法及優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞 : 帶式(shì)輸送機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥間(jiān)距; 張(zhāng)力

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

1         引(yǐn)言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機中,托輥(gǔn)用(yòng)於(yú)支承輸送(sòng)帶和(hé)貨載 , 並使輸送帶的垂度不超(chāo)過限(xiàn)定(dìng)值。托輥的(dí)數量對(duì)於帶(dài)式(shì)輸送機的正常(cháng)使用(yòng)，平穩運行(háng)，維護(hù)費(fèi)用，功率消耗，整(zhěng)機價(jià)格有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響。因此 ,如能對托(tuō)輥間(jiān)距進(jìn)行合理(lǐ)設(shè)計和布(bù)置 ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥用量 ,降低(dī)整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減少投資，營運及維(wéi)護費(fèi)用 ,節(jié)約能源(yuán) ,並帶(dài)來可(kě)觀(guān)的經(jīng)濟效益。

2         托輥間(jiān)距(jù)的(dí)現(xiàn)狀及其分析(xī)

國產(chǎn)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通常根(gēn)據(jù)經驗數(shù)據確定 ,或通過輸送(sòng)帶(dài)最小張力(lì)設(shè)計(jì)計算托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家(jiā)提供的數(shù)據確(què)定(dìng)

我(wǒ)國(guó)目(mù)前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送機規定(dìng)的托輥(gǔn)間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物料(liào)的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩(shéng)芯帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明 ,由(yóu)於上述(shù)數(shù)據是(shì)根據廠家(jiā)所提供的經驗(yàn)數(shù)據(jù)確定(dìng) ,與實際工況(kuàng)可(kě)能(néng)存在很大(dà)差別。

212          根(gēn)據(jù)最(zuì)小(xiǎo)張力確定托輥間(jiān)距

根據(jù)逐點計(jì)算法(fǎ),首先(xiān)分(fēn)別計(jì)算出(chū)輸送機承載(zǎi)段和空載段的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,由公(gōng)式即(jí)可計算出承載托輥間(jiān)距和(hé)回程托(tuō)輥間距的理論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送機(jī)運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根據計算值(zhí) , 並考慮各種實(shí)際(jì)因素 , 可確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀分析

以上兩(liǎng)種方法(fǎ) , 其基本(běn)原理都是按承(chéng)載段或(huò)回程段最小張力(lì)點的輸(shū)送帶(dài)張力確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù) , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用統一(yī)的托輥(gǔn)間距。這樣雖(suī)可簡化設計(jì)和製造工藝 , 但沒(méi)有根據(jù)輸(shū)送帶在(zài)輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng)張力的(dí)變化(huà)及托輥的受力(lì)情(qíng)況 , 合理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間距。對於短(duǎn)運距帶(dài)式輸送機的(dí)影(yǐng)響不大(dà) , 但對(duì)於長(cháng)運(yùn)距帶式(shì)輸送機 , 則會大(dà)大增加托(tuō)輥數(shù)量 , 從而使設備造價較高(gāo) , 運行阻力，功率消(xiāo)耗，維護費(fèi)用等(děng)都(dū)會大量增(zēng)加 , 因此很(hěn)不合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間距的合理計算

帶式輸送機(jī)在(zài)整個運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送帶(dài)張力是(shì)連(lián)續變化的(dí)。合(hé)理的(dí)托輥間(jiān)距應在滿足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)壽命(mìng)要求，輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度要(yào)求(qiú)的條件下 , 根據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如(rú)在(zài)德(dé)國有(yǒu)一條 10 km 長的(dí)帶式輸(shū)送(sòng)機 ,在全(quán)長 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載托輥間距達 4 m ,回(huí)程托輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因而大(dà)大(dà)減少了托(tuō)輥用量(liáng)。

在(zài)設計時 ,托(tuō)輥(gǔn)間距應同(tóng)時滿足(zú) 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托輥承載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保證輸送帶適(shì)當的下垂(chuí)度。

311 根據(jù)托輥承(chéng)載能(néng)力及使用(yòng)壽命確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

托輥(gǔn)的承(chéng)載能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命取決於物料(liào)的特(tè)性(xìng)，單位長度輸(shū)送帶及貨(huò)載的質量 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶(dài)速，

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸承和運行工況(kuàng)等因素(sù) ,可(kě)由其(qí)動載和靜載分別(bié)計算如下:

(1)     承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶最小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸送帶最小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送(sòng)帶的質量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械                              2002 年第(dì) 2 期(qī)

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥的(dí)輥(gǔn)子額(é)定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數(shù)。

以上(shàng)各(gè)係(xì)數均(jūn)可(kě)從有關(guān)資(zī)料上查得(dé)。

承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距取式(3) ，式 (4)  計算出(chū)較小值 , 即可滿(mǎn)足承載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的(dí)要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間距

按靜(jìng)載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

313          托輥間距的合(hé)理(lǐ)確定

根(gēn)據以(yǐ)上(shàng)的(dí)計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值確定托(tuō)輥間距;同時 , 還要(yào)綜(zōng)合考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素的影(yǐng)響 , 如物料性質，輸送(sòng)帶寬(kuān)度，輸(shū)送機傾角，實際運(yùn)行(háng)情況等。輸(shū)送機較(jiào)長時(shí) , 可分段(duàn)確定(dìng)托輥(gǔn)間距。

314          優越性(xìng)分(fēn)析

通(tōng)過對(duì)帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)及優(yōu)化(huà)布(bù)置 , 可(kě)大(dà)大減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 其優(yōu)越(yuè)性是非常(cháng)明(míng)顯的。

(1)    托輥(gǔn)成本約(yuē)占輸(shū)送機成(chéng)本的 30 % , 如果托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少一半(bàn) , 成本約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大幅

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減少(shǎo) , 使輸送機運行阻力降低(dī) , 功(gōng)

回(huí)程托輥間距(jù)取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算出的較(jiào)小值即可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空段承載能力(lì)的要求(qiú) ,並保證托輥的使(shǐ)用壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶(dài)下垂度(dù)確定托輥間距

輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)取決(jué)於(yú)托(tuō)輥間距，該(gāi)處的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力，單(dān)位長(cháng)度輸送(sòng)帶和貨載的質量(liáng)等因(yīn)素(sù) ,一(yī)般要求比較(jiào)合(hé)適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶下垂度為 1 % ,計算如下:

率(shuài)消耗減小(xiǎo) , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥用量(liáng)很大(dà) , 且易(yì)出現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少托輥(gǔn)用量(liáng) , 使維(wéi)護(hù)工(gōng)作(zuò)量(liáng)和費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送(sòng)帶(dài)使用壽命(mìng) , 降低(dī)輸(shū)送帶跑偏率 ,

提(tí)高運(yùn)行(háng)可(kě)靠性。

參(cān)考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離帶式輸(shū)送機(jī)的(dí)托輥間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間距 a0

(2)        回程托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工業部(bù)北(běi)京運輸(shū)機械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定式(shì)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)設計選用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金(jīn)工(gōng)業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 膠帶(dài)輸(shū)送機(jī)結構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭(tàn)工(gōng)業出版

式中(zhōng)   F ———該處輸送(sòng)帶(dài)張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山(shān)運輸機械[ M]1 徐州:中國(guó)礦(kuàng)業(yè)大學出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下垂(chuí)度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定的情況下(xià) , 托輥間(jiān)距取決(jué)於該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小。為滿足下(xià)垂度要(yào)求(qiú) , 張力(lì)較小的(dí)區段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥間距(jù) , 張(zhāng)力較大的(dí)區(qū)段可(kě)采用(yòng)較(jiào)大(dà)的托輥間距(jù) , 這(zhè)樣可大(dà)

作者簡介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年(nián)畢(bì)業(yè)於(yú)原山東礦(kuàng)業學(xué)院,現從事礦山機械的(dí)科(kē)研(yán)及教(jiào)學工作,已發表(biǎo)論文數(shù)篇。

收稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231