青島帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)確定

李(lǐ)福固(gù)

(兖(yǎn)州礦區(qū)職工大學 , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶(dài)式輸送機托輥間距的現狀(zhuàng)進行分(fēn)析 ,論(lùn)證了合理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距的(dí)必(bì)要性 ,探(tàn)討(tǎo)了托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)合理(lǐ)確(què)定的方(fāng)法(fǎ)及優(yōu)越(yuè)性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式(shì)輸送機(jī); 輸送(sòng)帶; 托輥(gǔn); 托(tuō)輥間距(jù); 張力(lì)

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶式(shì)輸送機中,托輥(gǔn)用(yòng)於支承輸送(sòng)帶和(hé)貨載 , 並(bìng)使輸(shū)送帶(dài)的垂(chuí)度不超過(guò)限(xiàn)定值。托(tuō)輥的(dí)數(shù)量對於帶式(shì)輸送機(jī)的(dí)正常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平穩運行(háng)，維護費用(yòng)，功率消(xiāo)耗(hào)，整(zhěng)機價格(gé)有重要(yào)影響。因此 ,如能(néng)對托(tuō)輥間(jiān)距進行(háng)合(hé)理(lǐ)設計和布置 ,可減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) ,降(jiàng)低整(zhěng)機價格 ,減少投(tóu)資(zī)，營運(yùn)及維護費用(yòng) ,節(jié)約能(néng)源(yuán) ,並(bìng)帶來(lái)可(kě)觀的經濟(jì)效益(yì)。

2         托輥(gǔn)間距的現狀(zhuàng)及其分析(xī)

國(guó)產帶(dài)式輸送機(jī)托輥間距通常根據經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確(què)定 ,或通過輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小張力設計(jì)計算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠家提(tí)供的數據確定

我(wǒ)國目(mù)前采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸(shū)送機規定的(dí)托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當運(yùn)輸物料的鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料的鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯帶式(shì)輸送機 , 承(chéng)載托輥間距一般取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於(yú)上述(shù)數據是(shì)根據廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的(dí)經(jīng)驗數(shù)據確定 ,與實(shí)際工況可能(néng)存在(zài)很大(dà)差(chà)別。

212          根(gēn)據最小張力確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

根據逐(zhú)點(diǎn)計算法(fǎ),首先分(fēn)別計算(suàn)出輸送機承(chéng)載(zǎi)段和空載段的最小張(zhāng)力值 ,由(yóu)公式(shì)即可計(jì)算出承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距和回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)的(dí)理論(lùn)更(gēng)大值。

β———輸(shū)送機運(yùn)輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計算值(zhí) , 並(bìng)考慮各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因(yīn)素 , 可(kě)確定托輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀分析

以上兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其基(jī)本原(yuán)理(lǐ)都是(shì)按(àn)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或回程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點的輸送(sòng)帶張力(lì)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距 , 在(zài)整個(gè)輸(shū)送(sòng)機(jī)長度(dù)上 , 分別采用統一(yī)的托輥間距。這樣(yàng)雖(suī)可簡化設(shè)計(jì)和(hé)製(zhì)造工藝(yì) , 但沒有根(gēn)據輸(shū)送帶在(zài)輸送(sòng)機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力的(dí)變(biàn)化及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受力情(qíng)況(kuàng) , 合理確(què)定托輥(gǔn)間距。對(duì)於短運距帶式輸送機的影響不大 , 但(dàn)對於(yú)長運(yùn)距帶式(shì)輸送機 , 則會大大增加托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使設備造價較高(gāo) , 運行(háng)阻(zǔ)力，功率消耗(hào)，維(wéi)護費(fèi)用等都會大量(liáng)增加 , 因(yīn)此(cǐ)很(hěn)不合理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的合理計算(suàn)

帶式(shì)輸送(sòng)機在整(zhěng)個(gè)運輸(shū)長度(dù)上 , 輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力是連續變化的(dí)。合(hé)理的托輥間距應在滿足(zú)托輥承(chéng)載能力及壽(shòu)命要(yào)求，輸送(sòng)帶下垂度要(yào)求的條件下(xià) , 根據該處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力的大小(xiǎo) , 來(lái)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如在德國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶式輸送機(jī) ,在全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距達 4 m ,回程托(tuō)輥間距達(dá) 8 m ,因而(ér)大大減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托輥用量。

在設計(jì)時(shí) ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應同時滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)使用(yòng)壽命要(yào)求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸(shū)送帶(dài)適(shì)當的(dí)下垂(chuí)度。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽命確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距

托(tuō)輥的(dí)承載能力及使用(yòng)壽命(mìng)取決於(yú)物料(liào)的特性，單(dān)位長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,托輥間距，帶速，

承載托輥(gǔn)間距 a0

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承(chéng)和(hé)運行工況(kuàng)等(děng)因素 ,可(kě)由(yóu)其動(dòng)載和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分別(bié)計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承載段輸(shū)送帶最小張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送帶最小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度(dù)貨(huò)載的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的(dí)輥子額定承(chéng)載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數。

以上(shàng)各(gè)係(xì)數均(jūn)可從(cóng)有(yǒu)關資料上(shàng)查(chá)得(dé)。

承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取式(3) ，式(shì) (4)  計算出較小值 , 即可(kě)滿(mǎn)足承載段承載能(néng)力的(dí)要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥(gǔn)間距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托輥用量(liáng)。

313          托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定(dìng)

根據以上的計(jì)算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小值(zhí)確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距;同(tóng)時 , 還(huán)要(yào)綜合考(kǎo)慮其他因素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料性質，輸送帶(dài)寬度，輸送(sòng)機傾角，實(shí)際運行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸送機(jī)較(jiào)長時 , 可分段確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優越(yuè)性(xìng)分析

通過對(duì)帶式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理確定及優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可大(dà)大減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) , 其優越(yuè)性是非常明(míng)顯的(dí)。

(1)    托輥成本約(yuē)占輸送(sòng)機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如果托輥數量減少一(yī)半 , 成本約(yuē)降低 15 % 。因此將會大(dà)幅(fú)

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機運行阻(zǔ)力降低 , 功(gōng)

回程托輥(gǔn)間距(jù)取式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出(chū)的較(jiào)小值即可(kě)滿足回(huí)空段(duàn)承載能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並保(bǎo)證托輥(gǔn)的使用壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)確(què)定托(tuō)輥間距

輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度取決於(yú)托輥間距，該處的輸送帶張力，單位長度(dù)輸送帶和(hé)貨(huò)載的質量等因素 ,一般要(yào)求比較合(hé)適的(dí)輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計算(suàn)如(rú)下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗(hào)減(jiǎn)小 , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送機托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且易(yì)出(chū)現故障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少托(tuō)輥用量 , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工作量和費用降低。

(4)    延長輸送帶(dài)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng) , 降(jiàng)低(dī)輸送帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高運行(háng)可靠(kào)性。

參考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶式(shì)輸送(sòng)機的(dí)托(tuō)輥間距優(yōu)化[J ]1 礦山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間距 a0

(2)        回程(chéng)托輥間(jiān)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)北京運輸機械研究所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機設(shè)計(jì)選用(yòng)手冊[ M]1 北京:冶金工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 青島(dǎo)膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送機結構(gòu)，原(yuán)理與計算(suàn)[ M]1 北京:煤(méi)炭工(gōng)業出(chū)版(bǎn)

式(shì)中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運輸機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國(guó)礦(kuàng)業(yè)大學(xué)出版(bǎn)社,19891

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

由式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的(dí)情況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間距取決於該(gāi)處輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的(dí)大小。為(wéi)滿(mǎn)足下(xià)垂(chuí)度要(yào)求 , 張(zhāng)力較小(xiǎo)的區段采(cǎi)用(yòng)較小的托輥(gǔn)間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大的(dí)區段可(kě)采用較大(dà)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可大

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業於(yú)原(yuán)山東礦業學院(yuàn),現從(cóng)事礦(kuàng)山機械的(dí)科(kē)研及(jí)教(jiào)學工作,已(yǐ)發表(biǎo)論(lùn)文(wén)數(shù)篇。

收稿日期(qī) :2001208231