青(qīng)島帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確(què)定

李(lǐ)福(fú)固

(兖(yǎn)州礦區職工大學 , 山東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過(guò)對(duì)帶式輸送機托輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)進行(háng)分析 ,論證了合(hé)理確定托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)必(bì)要(yào)性 ,探(tàn)討了(liǎo)托輥(gǔn)間距合理確(què)定的(dí)方(fāng)法(fǎ)及優(yōu)越性(xìng)。

關鍵詞 : 帶式輸送機; 輸送(sòng)帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托(tuō)輥間(jiān)距; 張力(lì)

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

1         引(yǐn)言

在帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)中(zhōng),托(tuō)輥用於(yú)支承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶和貨載(zǎi) , 並(bìng)使輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂(chuí)度不(bù)超過限(xiàn)定值(zhí)。托輥(gǔn)的數量對於帶式輸送機的正常(cháng)使用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運行(háng)，維(wéi)護(hù)費用，功率(shuài)消耗(hào)，整機價格有重要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)。因(yīn)此(cǐ) ,如能(néng)對(duì)托(tuō)輥間距進行合(hé)理(lǐ)設(shè)計和布置(zhì) ,可減少托輥用量(liáng) ,降(jiàng)低整機價格 ,減少(shǎo)投資(zī)，營運(yùn)及維護(hù)費用(yòng) ,節約能源(yuán) ,並帶來(lái)可觀的(dí)經(jīng)濟(jì)效益。

2         托輥間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)及其分析

國產(chǎn)帶式輸(shū)送機(jī)托輥間距通(tōng)常(cháng)根據經驗數(shù)據(jù)確(què)定(dìng) ,或(huò)通過輸送帶(dài)最小(xiǎo)張力(lì)設計(jì)計(jì)算托輥間距。

211          根(gēn)據廠家(jiā)提(tí)供(gōng)的(dí)數(shù)據(jù)確定

我國目前采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機規(guī)定的托(tuō)輥間距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間距取 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 承(chéng)載托輥間(jiān)距一般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由(yóu)於上述數(shù)據是(shì)根(gēn)據廠家所提供的經驗數(shù)據確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實際工況可(kě)能(néng)存在很(hěn)大差(chà)別(bié)。

212          根(gēn)據最(zuì)小張力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)

根據(jù)逐(zhú)點計(jì)算(suàn)法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別計算出輸(shū)送(sòng)機(jī)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和空載段(duàn)的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公(gōng)式(shì)即(jí)可(kě)計(jì)算(suàn)出承載(zǎi)托(tuō)輥間距和(hé)回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)理論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸送(sòng)機(jī)運(yùn)輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計算(suàn)值 , 並(bìng)考(kǎo)慮各種實(shí)際因素 , 可(kě)確定托輥(gǔn)間距(jù)。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上兩種方法 , 其(qí)基本原(yuán)理都是(shì)按承載段或(huò)回程段(duàn)最(zuì)小張力(lì)點(diǎn)的輸送(sòng)帶張(zhāng)力確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 在(zài)整(zhěng)個輸送(sòng)機長度上(shàng) , 分(fēn)別采(cǎi)用統一(yī)的托(tuō)輥間距(jù)。這(zhè)樣雖可簡(jiǎn)化設(shè)計和(hé)製造工(gōng)藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根據輸送帶在(zài)輸送機(jī)長度上(shàng)張力的(dí)變化及托輥(gǔn)的(dí)受力情(qíng)況 , 合理確定托輥間(jiān)距。對(duì)於短運(yùn)距帶式輸送機(jī)的影響不大(dà) , 但對(duì)於(yú)長(cháng)運距(jù)帶式輸(shū)送機(jī) , 則會(huì)大大增加托輥(gǔn)數(shù)量(liáng) , 從而使(shǐ)設(shè)備造(zào)價較高 , 運行阻(zǔ)力(lì)，功率消(xiāo)耗，維護費用等都會(huì)大量增加(jiā) , 因此很(hěn)不(bù)合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間距(jù)的合理計算(suàn)

帶式(shì)輸送機(jī)在整(zhěng)個(gè)運(yùn)輸長度(dù)上 , 輸送帶(dài)張力(lì)是連(lián)續變化(huà)的。合(hé)理的(dí)托(tuō)輥間距(jù)應在滿足(zú)托輥承載能(néng)力(lì)及壽(shòu)命要(yào)求(qiú)，輸(shū)送帶下(xià)垂度要(yào)求的條(tiáo)件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小 , 來確定(dìng)托輥(gǔn)間距。如(rú)在(zài)德(dé)國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長的帶式(shì)輸送機(jī) ,在(zài)全長 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

在(zài)設計(jì)時 ,托(tuō)輥(gǔn)間距應同(tóng)時滿足 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保證輸送帶(dài)適當的下垂(chuí)度(dù)。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥(gǔn)的承(chéng)載能力及(jí)使用壽命取決於物(wù)料的特性(xìng)，單位長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨(huò)載的(dí)質量 ,托(tuō)輥間距，帶速，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子軸承和運行(háng)工(gōng)況等(děng)因(yīn)素 ,可(kě)由(yóu)其(qí)動(dòng)載(zǎi)和靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別(bié)計算如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸送帶(dài)的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨載的質(zhì)量(liáng) ,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    礦(kuàng)    機    械(xiè)                              2002 年(nián)第 2 期

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的(dí)輥(gǔn)子額定承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係(xì)數;

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數。

以上各係數均可(kě)從有(yǒu)關(guān)資料上查得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托輥間距取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較小值 , 即可滿足承(chéng)載段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)

按(àn)靜載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間距(jù)的合理確(què)定

根據以上的計算(suàn)結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)確定托輥間距;同(tóng)時(shí) , 還要(yào)綜(zōng)合考慮其(qí)他因(yīn)素(sù)的影響(xiǎng) , 如物料(liào)性(xìng)質，輸送帶寬(kuān)度，輸送(sòng)機傾角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運(yùn)行(háng)情況等(děng)。輸送(sòng)機較長時 , 可(kě)分段確定托(tuō)輥間(jiān)距。

314          優越性分析

通(tōng)過對帶(dài)式輸送機托(tuō)輥間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定及(jí)優(yōu)化(huà)布(bù)置 , 可(kě)大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 其(qí)優越性是(shì)非(fēi)常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥(gǔn)成本約(yuē)占(zhān)輸送機成本的 30 % , 如(rú)果托輥數量(liáng)減少一(yī)半 , 成(chéng)本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大(dà)幅(fú)

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數(shù)量減(jiǎn)少 , 使輸(shū)送機(jī)運(yùn)行(háng)阻力(lì)降低(dī) , 功

回程(chéng)托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的(dí)較(jiào)小值即可滿(mǎn)足回(huí)空段(duàn)承載(zǎi)能力的要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據輸(shū)送(sòng)帶下垂度確(què)定托輥間(jiān)距(jù)

輸(shū)送帶(dài)下垂度(dù)取決(jué)於托輥間距，該處(chǔ)的(dí)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力，單位長度(dù)輸送(sòng)帶和貨載的(dí)質(zhì)量等(děng)因(yīn)素(sù) ,一般要(yào)求(qiú)比較合適(shì)的輸(shū)送帶下垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如下:

率消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節約電能。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥用(yòng)量很(hěn)大 , 且易(yì)出現故障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少托輥用量(liáng) , 使維護(hù)工(gōng)作量(liáng)和費用(yòng)降低。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降低(dī)輸(shū)送帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提高運(yùn)行(háng)可(kě)靠(kào)性。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離帶式輸送(sòng)機的(dí)托(tuō)輥間距優化(huà)[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業(yè)部北京運(yùn)輸機械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定式帶(dài)式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 青島膠帶(dài)輸(shū)送(sòng)機結構，原理與計算[ M]1 北京(jīng):煤炭(tàn)工(gōng)業出(chū)版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業大學(xué)出(chū)版(bǎn)社,19891

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

由式(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的(dí)情(qíng)況下(xià) , 托輥間距取(qǔ)決於該處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小。為滿足下垂度要求 , 張力較小的區段(duàn)采用較小的托輥(gǔn)間距 , 張力較(jiào)大的(dí)區(qū)段可(kě)采用較(jiào)大的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 這(zhè)樣可大

作者簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業(yè)於(yú)原(yuán)山(shān)東礦業(yè)學院,現從事(shì)礦山機械的科研及教學(xué)工(gōng)作,已(yǐ)發表(biǎo)論文數篇(piān)。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231