帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距的合(hé)理確定

李福固(gù)

(兖州(zhōu)礦區職(zhí)工(gōng)大(dà)學(xué) , 山東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過(guò)對帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)現(xiàn)狀進行(háng)分析 ,論證(zhèng)了合理確定托輥間距(jù)的必要性(xìng) ,探討(tǎo)了托輥(gǔn)間(jiān)距合理確(què)定的方(fāng)法(fǎ)及優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞 : 帶式輸(shū)送機; 輸(shū)送帶; 托輥(gǔn); 托輥(gǔn)間距; 張力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在(zài)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)中,托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)於支承輸送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi) , 並使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂(chuí)度不超過限定(dìng)值(zhí)。托輥的數(shù)量對(duì)於(yú)帶式輸送(sòng)機的正常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平(píng)穩運行，維護費(fèi)用(yòng)，功率(shuài)消耗，整機價格有(yǒu)重要(yào)影響。因此(cǐ) ,如能對托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)進行合理(lǐ)設(shè)計和布置(zhì) ,可減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整機(jī)價(jià)格 ,減少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運及(jí)維護費用 ,節約(yuē)能(néng)源(yuán) ,並(bìng)帶來可觀的(dí)經濟效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其分(fēn)析

國產帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常(cháng)根據(jù)經驗數(shù)據確定(dìng) ,或(huò)通過輸送(sòng)帶最小(xiǎo)張力(lì)設(shè)計計算托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠家(jiā)提供的數據確定

我(wǒ)國目(mù)前采用的DT Ⅱ型帶式輸送(sòng)機(jī)規定(dìng)的托輥(gǔn)間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料(liào)的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯帶式輸(shū)送機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間(jiān)距一般取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於(yú)上(shàng)述數據是根據廠家(jiā)所提供的經驗(yàn)數(shù)據確定 ,與(yǔ)實際(jì)工況可(kě)能(néng)存(cún)在(zài)很(hěn)大差別。

212          根(gēn)據最小張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距

根據逐點計(jì)算法,首(shǒu)先分(fēn)別計算出輸送機承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和(hé)空載段的最小張(zhāng)力(lì)值 ,由公式即可計算(suàn)出承載托輥間(jiān)距和回程托輥(gǔn)間距的理(lǐ)論更大(dà)值(zhí)。

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

根據計算值 , 並考慮各種實際因素 , 可(kě)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其基本(běn)原(yuán)理(lǐ)都(dū)是(shì)按承(chéng)載段或回程段(duàn)最小(xiǎo)張(zhāng)力點(diǎn)的輸送帶(dài)張(zhāng)力確(què)定托輥間(jiān)距 , 在整個輸送機長度上(shàng) , 分別采(cǎi)用統一的托(tuō)輥間距。這(zhè)樣(yàng)雖可(kě)簡化(huà)設(shè)計和製造(zào)工藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有根據(jù)輸送(sòng)帶(dài)在輸送(sòng)機長度上張(zhāng)力(lì)的變(biàn)化及托(tuō)輥的(dí)受(shòu)力(lì)情況 , 合理確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。對(duì)於短運距(jù)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的影響(xiǎng)不大(dà) , 但(dàn)對(duì)於(yú)長運距帶式(shì)輸送機(jī) , 則(zé)會大大增加(jiā)托輥數量(liáng) , 從而使設備(bèi)造(zào)價較高 , 運行(háng)阻力，功率(shuài)消耗(hào)，維護(hù)費用等(děng)都會(huì)大(dà)量增(zēng)加 , 因(yīn)此(cǐ)很不合理。

3     托(tuō)輥間距的(dí)合(hé)理計(jì)算(suàn)

帶式輸送機(jī)在(zài)整(zhěng)個運(yùn)輸長度上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)是連續變(biàn)化(huà)的(dí)。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應在(zài)滿足托輥承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)壽(shòu)命(mìng)要(yào)求，輸送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)要(yào)求的條件(jiàn)下 , 根據該處輸(shū)送帶(dài)張力的大(dà)小 , 來確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。如在德(dé)國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸送機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減少(shǎo)了(liǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量。

在設(shè)計時 ,托輥(gǔn)間距應同時滿(mǎn)足(zú) 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及使(shǐ)用壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保證輸送(sòng)帶適當(dāng)的下(xià)垂度。

311 根據(jù)托輥承(chéng)載能(néng)力及使(shǐ)用壽命(mìng)確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

托(tuō)輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載能(néng)力及使(shǐ)用壽命取(qǔ)決於物料的特(tè)性，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶及貨(huò)載(zǎi)的質量 ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶(dài)速，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子軸承和運(yùn)行工況(kuàng)等(děng)因(yīn)素(sù) ,可由其(qí)動(dòng)載(zǎi)和靜載(zǎi)分別(bié)計算如(rú)下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張力值 ,N ; qd ———單(dān)位長度輸送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械                              2002 年第 2 期

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥的輥子額定承載能力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷係(xì)數;

f s ———運行(háng)係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係數。

以上(shàng)各係數均(jūn)可從(cóng)有關資料上查(chá)得(dé)。

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算出較(jiào)小(xiǎo)值 , 即(jí)可(kě)滿足(zú)承(chéng)載段承(chéng)載(zǎi)能力的要(yào)求 ,並(bìng)保證托輥(gǔn)的(dí)使用(yòng)壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間距

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托(tuō)輥用量。

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

根(gēn)據(jù)以上(shàng)的計算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小值確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù);同時(shí) , 還要綜合考(kǎo)慮(lǜ)其他(tā)因(yīn)素的影(yǐng)響 , 如物料(liào)性(xìng)質，輸送帶(dài)寬度(dù)，輸(shū)送(sòng)機傾角(jiǎo)，實際運行(háng)情況(kuàng)等。輸送機(jī)較長(cháng)時 , 可分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托輥間(jiān)距。

314          優(yōu)越性分析

通(tōng)過對(duì)帶(dài)式輸(shū)送機托輥間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確(què)定(dìng)及(jí)優(yōu)化布(bù)置 , 可大(dà)大減少托輥用量 , 其優越性是非常明顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本(běn)約(yuē)占(zhān)輸送機成本(běn)的 30 % , 如(rú)果托輥數量減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半 , 成(chéng)本約降(jiàng)低 15 % 。因此將會大(dà)幅

按動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數量減少(shǎo) , 使輸送(sòng)機運行阻力降低 , 功(gōng)

回程托輥間距取式(shì)(5) ，式(6) 計算出的較(jiào)小值(zhí)即可滿足回空段(duàn)承載能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥的使(shǐ)用(yòng)壽命高於 30 000 h。

312 根據輸送帶(dài)下垂度確定托輥間距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù)取(qǔ)決於托輥(gǔn)間距，該(gāi)處(chǔ)的輸送帶張(zhāng)力，單位長(cháng)度輸送(sòng)帶和貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一般要求比較(jiào)合適的輸(shū)送(sòng)帶下垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如(rú)下:

率消耗(hào)減小 , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥用(yòng)量很大(dà) , 且(qiě)易出現(xiàn)故(gù)障 , 故減(jiǎn)少托輥用(yòng)量(liáng) , 使維(wéi)護工(gōng)作(zuò)量和費(fèi)用(yòng)降低(dī)。

(4)    延長輸(shū)送帶使用(yòng)壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸送帶(dài)跑偏率 ,

提高(gāo)運(yùn)行可靠性。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距(jù)離帶式(shì)輸送機的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)優化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程托(tuō)輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業部北京運輸機(jī)械(xiè)研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定式(shì)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)設計選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金(jīn)工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 膠帶(dài)輸送機(jī)結構(gòu)，原理與計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤炭(tàn)工業(yè)出(chū)版

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸送(sòng)帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦(kuàng)山運輸機械[ M]1 徐州:中國(guó)礦業大學(xué)出版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的情況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間距取決於該處輸(shū)送帶張(zhāng)力的(dí)大小。為(wéi)滿(mǎn)足下(xià)垂度(dù)要(yào)求 , 張力(lì)較(jiào)小的區(qū)段(duàn)采用(yòng)較(jiào)小的托輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大的(dí)區(qū)段可采(cǎi)用較大的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距 , 這樣可(kě)大(dà)

作者(zhě)簡介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣人(rén),1991 年畢(bì)業於原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業學院,現從事(shì)礦山(shān)機(jī)械(xiè)的科(kē)研(yán)及(jí)教學(xué)工作(zuò),已發表(biǎo)論文數(shù)篇。

收稿日(rì)期(qī) :2001208231