青島帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理確(què)定

李福(fú)固

(兖(yǎn)州礦區職工大學 , 山(shān)東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對(duì)帶(dài)式輸送機(jī)托輥間(jiān)距的現狀(zhuàng)進行(háng)分析 ,論證了合(hé)理(lǐ)確定托輥間距(jù)的(dí)必要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)合理確(què)定的方(fāng)法及(jí)優(yōu)越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式輸送機(jī); 輸送帶; 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距; 張力(lì)

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標識碼 : A

1         引言

在(zài)帶式輸(shū)送機(jī)中,托輥(gǔn)用於支(zhī)承(chéng)輸送帶和貨(huò)載 , 並使輸(shū)送帶(dài)的(dí)垂(chuí)度不超過限(xiàn)定值。托輥(gǔn)的數量對(duì)於帶(dài)式輸(shū)送機的正常使(shǐ)用，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行，維(wéi)護(hù)費用，功率(shuài)消耗，整機價(jià)格(gé)有重要(yào)影響。因(yīn)此 ,如能對托輥間距進(jìn)行(háng)合理設計和布置 ,可減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 ,降(jiàng)低整機價格 ,減少投資(zī)，營運(yùn)及(jí)維(wéi)護(hù)費用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並(bìng)帶來可觀(guān)的經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其分析

國產帶式輸(shū)送機(jī)托輥間(jiān)距通常(cháng)根據經(jīng)驗數據確(què)定 ,或(huò)通過(guò)輸送帶最(zuì)小張力(lì)設(shè)計計算(suàn)托輥間距(jù)。

211          根據(jù)廠家(jiā)提供(gōng)的(dí)數據(jù)確定

我國目前(qián)采(cǎi)用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機(jī)規定的托輥(gǔn)間距為:

(1)  當(dāng)運輸物料的鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物料的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承載托輥(gǔn)間(jiān)距一般取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般(bān)取 310 m。

實踐證明 ,由於(yú)上(shàng)述數據是(shì)根(gēn)據廠家所(suǒ)提供的經(jīng)驗數據(jù)確定(dìng) ,與實際工況可能存在(zài)很大差別。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托輥間距

根據逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算(suàn)法,首(shǒu)先分(fēn)別計(jì)算出(chū)輸送(sòng)機承載段(duàn)和空載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小張力值(zhí) ,由公式(shì)即可計算出(chū)承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距和回程托輥間距的(dí)理論更大(dà)值(zhí)。

β———輸送(sòng)機運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據計算值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各種實際因(yīn)素 , 可確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現狀分析

以(yǐ)上兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其基(jī)本(běn)原(yuán)理(lǐ)都是(shì)按承(chéng)載段(duàn)或(huò)回(huí)程段最小張力(lì)點(diǎn)的(dí)輸送帶張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥間(jiān)距(jù) , 在整個(gè)輸(shū)送機長(cháng)度上 , 分別(bié)采(cǎi)用(yòng)統(tǒng)一的托輥(gǔn)間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可簡(jiǎn)化設計和(hé)製造(zào)工藝 , 但(dàn)沒有根據輸(shū)送帶(dài)在輸送機長(cháng)度上張力的變化及托輥的(dí)受力情況 , 合理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。對於(yú)短(duǎn)運距(jù)帶式輸送機的影(yǐng)響(xiǎng)不大 , 但對於長(cháng)運距帶式輸送機(jī) , 則會(huì)大大增加(jiā)托(tuō)輥數量 , 從而使設(shè)備(bèi)造(zào)價較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻(zǔ)力(lì)，功率消(xiāo)耗，維護(hù)費用(yòng)等都會大量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因此(cǐ)很不合理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)計算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機在(zài)整(zhěng)個運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送(sòng)帶張力是(shì)連續(xù)變(biàn)化的。合理的托輥間(jiān)距應在(zài)滿(mǎn)足托輥承載能(néng)力及(jí)壽命(mìng)要求，輸送帶下(xià)垂度要求的條(tiáo)件下 , 根據(jù)該處輸送帶(dài)張力(lì)的(dí)大小 , 來確定(dìng)托(tuō)輥間距。如(rú)在(zài)德(dé)國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸送機 ,在全長 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托(tuō)輥間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間距達(dá) 8 m ,因而大大減少了(liǎo)托輥用量(liáng)。

在設(shè)計(jì)時(shí) ,托輥(gǔn)間距(jù)應同(tóng)時(shí)滿足(zú) 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載(zǎi)能(néng)力及使用壽命(mìng)要求; (2) 保證輸送帶(dài)適(shì)當的(dí)下垂(chuí)度。

311 根(gēn)據托輥承載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)確定托輥間(jiān)距

托(tuō)輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命取決(jué)於物料的特(tè)性(xìng)，單位長(cháng)度輸送(sòng)帶及貨載的質(zhì)量 ,托輥間距(jù)，帶(dài)速(sù)，

承載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

回程托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸(zhóu)承(chéng)和運行工況(kuàng)等因(yīn)素 ,可(kě)由(yóu)其動載(zǎi)和(hé)靜載分別(bié)計算(suàn)如下:

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦(kuàng)    機(jī)    械                              2002 年(nián)第 2 期

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥的輥子(zǐ)額定(dìng)承載能力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以(yǐ)上各(gè)係(xì)數(shù)均可(kě)從有(yǒu)關(guān)資料(liào)上查得(dé)。

承載托輥(gǔn)間距取式(3) ，式(shì) (4)  計算出較(jiào)小值 , 即可(kě)滿足承(chéng)載段(duàn)承載能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少托(tuō)輥用量(liáng)。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理確(què)定(dìng)

根(gēn)據(jù)以上的(dí)計(jì)算結(jié)果 , 可(kě)選取(qǔ)較小(xiǎo)值確定托輥(gǔn)間距;同時 , 還要(yào)綜(zōng)合考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素的(dí)影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料性(xìng)質，輸送帶(dài)寬度(dù)，輸送(sòng)機傾(qīng)角，實(shí)際運(yùn)行情況(kuàng)等(děng)。輸(shū)送機較(jiào)長(cháng)時(shí) , 可分段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

314          優越性分析(xī)

通(tōng)過對(duì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理確(què)定及優化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大大減少托(tuō)輥用量 , 其優越(yuè)性(xìng)是(shì)非常(cháng)明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥成本約占輸(shū)送機(jī)成(chéng)本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托輥數(shù)量減少(shǎo)一半(bàn) , 成本約(yuē)降低 15 % 。因(yīn)此將會(huì)大幅(fú)

按動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資。

(2)    托輥數量減少 , 使輸送(sòng)機(jī)運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)降(jiàng)低 , 功

回程托輥間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(6) 計(jì)算出的較小值即(jí)可(kě)滿足(zú)回空(kōng)段承(chéng)載能力的要求 ,並保證托輥(gǔn)的使用壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度確定(dìng)托輥(gǔn)間距

輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度(dù)取(qǔ)決於(yú)托輥(gǔn)間距，該處的(dí)輸(shū)送帶(dài)張力(lì)，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送帶(dài)和貨載(zǎi)的(dí)質量等因素 ,一(yī)般要求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合適的(dí)輸送帶下垂度為 1 % ,計算(suàn)如下:

率(shuài)消(xiāo)耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)很大 , 且(qiě)易(yì)出現故(gù)障 , 故(gù)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工(gōng)作(zuò)量和(hé)費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延長輸(shū)送(sòng)帶(dài)使用壽命(mìng) , 降低(dī)輸(shū)送帶跑偏率 ,

提高(gāo)運行可靠性(xìng)。

參(cān)考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離(lí)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的托輥間(jiān)距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部(bù)北京運輸(shū)機械研(yán)究所 1DTⅡ型(xíng)固定式帶式輸送機設計選(xuǎn)用手冊[ M]1 北(běi)京:冶金工業出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 青島(dǎo)膠帶(dài)輸送(sòng)機結(jié)構(gòu)，原理(lǐ)與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業(yè)出(chū)版

式(shì)中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國礦業(yè)大學(xué)出(chū)版社,19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù) , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情況下(xià) , 托輥(gǔn)間距(jù)取決於該處(chǔ)輸送帶(dài)張力的大(dà)小。為滿足下垂度(dù)要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小的區(qū)段采(cǎi)用(yòng)較小(xiǎo)的托輥(gǔn)間距 , 張力較(jiào)大(dà)的區段可采(cǎi)用(yòng)較大的托輥間距(jù) , 這樣可大

作者(zhě)簡介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣人(rén),1991 年畢(bì)業於原(yuán)山(shān)東礦業學院,現從(cóng)事(shì)礦(kuàng)山機(jī)械的科(kē)研及教(jiào)學工(gōng)作,已發(fā)表論(lùn)文(wén)數篇(piān)。

收(shōu)稿日期 :2001208231