青海(hǎi)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥間距的合理確定

李(lǐ)福固

(兖州礦區職(zhí)工大(dà)學 , 山東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過(guò)對帶式(shì)輸(shū)送機托輥間距的(dí)現狀進行(háng)分(fēn)析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合理(lǐ)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)必要(yào)性 ,探討(tǎo)了托輥間(jiān)距合理確定的(dí)方(fāng)法及優越性。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式輸(shū)送機; 輸(shū)送(sòng)帶(dài); 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間距; 張力

中圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識碼 : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)中(zhōng),托(tuō)輥用於支(zhī)承輸送(sòng)帶(dài)和貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)的(dí)垂度不超過(guò)限定值。托(tuō)輥(gǔn)的數(shù)量對於帶(dài)式輸送機的正常使用(yòng)，平(píng)穩運行(háng)，維(wéi)護費用，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，整(zhěng)機價格(gé)有重要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能對(duì)托輥(gǔn)間距進(jìn)行合理設計和布置(zhì) ,可減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量 ,降低整(zhěng)機(jī)價格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資，營運及(jí)維護(hù)費用(yòng) ,節約能(néng)源 ,並(bìng)帶來(lái)可觀的經濟效(xiào)益(yì)。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)現狀(zhuàng)及其分(fēn)析

國(guó)產帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)通常根據經(jīng)驗(yàn)數據確定 ,或(huò)通(tōng)過(guò)輸送帶最小(xiǎo)張力設(shè)計計(jì)算(suàn)托(tuō)輥間(jiān)距。

211          根據廠家提(tí)供的數據(jù)確(què)定(dìng)

我國目(mù)前(qián)采用的(dí)DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸送機(jī)規(guī)定(dìng)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運輸物(wù)料的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取 112 m ;

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

(3)  對於鋼繩(shéng)芯帶(dài)式(shì)輸送機 , 承載托(tuō)輥(gǔn)間距一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間距一般取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由(yóu)於上述(shù)數(shù)據(jù)是(shì)根據廠家所提供的經驗數(shù)據確定 ,與(yǔ)實際工(gōng)況(kuàng)可(kě)能存(cún)在很大(dà)差別(bié)。

212          根據最小張力確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

根(gēn)據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法(fǎ),首先分別計算(suàn)出(chū)輸(shū)送(sòng)機承載段(duàn)和空(kōng)載(zǎi)段的最(zuì)小張(zhāng)力值 ,由公式即(jí)可計算出承載托輥間距(jù)和回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更大(dà)值。

β———輸送機(jī)運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值 , 並(bìng)考(kǎo)慮各種實際因素 , 可確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀分析

以上兩種(zhǒng)方法 , 其基本(běn)原(yuán)理都是按承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或(huò)回(huí)程段最(zuì)小張力點的輸(shū)送帶(dài)張力確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 在整(zhěng)個輸(shū)送機長度上(shàng) , 分別采用統(tǒng)一的托輥間距。這(zhè)樣雖(suī)可簡(jiǎn)化設(shè)計和製造(zào)工藝 , 但沒有根據輸(shū)送帶在輸送機(jī)長度上(shàng)張(zhāng)力的(dí)變化及托輥的受力情況 , 合理(lǐ)確定托(tuō)輥間距。對(duì)於短運(yùn)距(jù)帶式輸送機的影(yǐng)響不大(dà) , 但對於(yú)長(cháng)運距(jù)帶式輸送(sòng)機(jī) , 則會(huì)大大(dà)增加(jiā)托(tuō)輥數量(liáng) , 從而使設備造價較高(gāo) , 運行阻(zǔ)力，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，維護費用等都會大量增(zēng)加(jiā) , 因此很(hěn)不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距的合理計(jì)算(suàn)

帶(dài)式輸(shū)送機(jī)在(zài)整個運輸(shū)長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸(shū)送帶張力(lì)是連續變化的。合(hé)理的(dí)托輥間距(jù)應(yīng)在(zài)滿足托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)壽(shòu)命要求(qiú)，輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)要(yào)求的(dí)條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據(jù)該處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力(lì)的大小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定托輥間(jiān)距。如在德(dé)國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的帶(dài)式輸送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)達(dá) 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減少了托輥用量。

在設(shè)計時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應同時滿足 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥承載能力及使(shǐ)用(yòng)壽命要(yào)求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸送帶適當的(dí)下(xià)垂度。

311 根據托輥承載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

托輥(gǔn)的承載能力及使(shǐ)用壽命(mìng)取決於物料(liào)的特(tè)性，單(dān)位長度輸(shū)送(sòng)帶及(jí)貨(huò)載的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，帶速，

承(chéng)載托(tuō)輥間距 a0

回程托(tuō)輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子軸(zhóu)承和運(yùn)行(háng)工(gōng)況等(děng)因(yīn)素 ,可由其動(dòng)載和靜(jìng)載(zǎi)分別計(jì)算如下:

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸送帶(dài)最(zuì)小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度貨載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械                              2002 年第 2 期

式中  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥子額(é)定(dìng)承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷係(xì)數(shù);

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以(yǐ)上(shàng)各係數均可從有(yǒu)關資(zī)料上查(chá)得。

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小值 , 即(jí)可滿足承載段(duàn)承載(zǎi)能力的(dí)要求 ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

按靜載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間距的合理確定(dìng)

根據以(yǐ)上(shàng)的計(jì)算(suàn)結果 , 可選取較(jiào)小值(zhí)確定托(tuō)輥間距;同(tóng)時 , 還(huán)要綜合考(kǎo)慮(lǜ)其(qí)他(tā)因(yīn)素的(dí)影(yǐng)響 , 如物料性質，輸(shū)送帶(dài)寬(kuān)度(dù)，輸(shū)送機傾(qīng)角，實際(jì)運(yùn)行(háng)情況等(děng)。輸(shū)送(sòng)機(jī)較(jiào)長(cháng)時 , 可分段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分(fēn)析(xī)

通過(guò)對(duì)帶(dài)式輸送機(jī)托(tuō)輥間距的合理確定(dìng)及優化(huà)布(bù)置 , 可大(dà)大減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) , 其優越性是非常(cháng)明(míng)顯的。

(1)    托輥成本(běn)約占(zhān)輸送機(jī)成本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥(gǔn)數量減(jiǎn)少一(yī)半 , 成(chéng)本約降(jiàng)低 15 % 。因此將會(huì)大幅(fú)

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量減少 , 使輸送機(jī)運(yùn)行阻力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功

回程托(tuō)輥間距(jù)取式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較小值(zhí)即可(kě)滿(mǎn)足回空段(duàn)承載能(néng)力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶下垂度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托(tuō)輥(gǔn)間距，該處(chǔ)的(dí)輸送帶張力(lì)，單位長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)和貨載的(dí)質量(liáng)等因素 ,一(yī)般(bān)要求(qiú)比較合適的輸送帶(dài)下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如(rú)下:

率(shuài)消耗(hào)減小 , 節約電能。

(3)    由(yóu)於帶式輸送機托輥(gǔn)用量(liáng)很(hěn)大 , 且(qiě)易出(chū)現故障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托輥用量 , 使(shǐ)維護工(gōng)作(zuò)量(liáng)和(hé)費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送(sòng)帶使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸送帶跑偏(piān)率 ,

提高(gāo)運行(háng)可(kě)靠(kào)性。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的托輥(gǔn)間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業(yè)部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸(shū)機械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定(dìng)式帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)設計選用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工(gōng)業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 青(qīng)海膠(jiāo)帶輸送機結構(gòu)，原理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤炭工業出(chū)版

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國(guó)礦(kuàng)業大(dà)學出(chū)版社,19891

k ———輸送帶(dài)下垂度 , 一(yī)般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情(qíng)況下 , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取決(jué)於(yú)該(gāi)處輸送帶張力的大小(xiǎo)。為滿足下垂度要求 , 張力(lì)較小(xiǎo)的(dí)區段采(cǎi)用(yòng)較小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距 , 張力(lì)較大的區(qū)段(duàn)可(kě)采用(yòng)較大的托輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣可大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢業(yè)於原山東(dōng)礦業學院,現從(cóng)事礦山機(jī)械的(dí)科(kē)研及(jí)教(jiào)學工作,已發表(biǎo)論(lùn)文數(shù)篇。

收稿日(rì)期(qī) :2001208231