齊(qí)齊哈爾帶式(shì)輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定

李(lǐ)福(fú)固

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區(qū)職工大(dà)學 , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現狀進行分析 ,論證了合理(lǐ)確定托輥間距(jù)的(dí)必要性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了托(tuō)輥間距(jù)合(hé)理確定的(dí)方法及優(yōu)越(yuè)性。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送機; 輸(shū)送帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥間(jiān)距; 張(zhāng)力(lì)

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引言

在(zài)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥用(yòng)於(yú)支承(chéng)輸送帶和貨載 , 並使輸(shū)送帶的(dí)垂度(dù)不超過限(xiàn)定(dìng)值。托輥的(dí)數量對(duì)於(yú)帶式輸(shū)送機(jī)的正(zhèng)常使(shǐ)用，平穩運行(háng)，維(wéi)護費(fèi)用，功率(shuài)消耗(hào)，整(zhěng)機(jī)價(jià)格有重(zhòng)要影(yǐng)響。因此 ,如(rú)能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距進行(háng)合理設計和(hé)布置 ,可(kě)減少(shǎo)托輥用量 ,降低整機價(jià)格(gé) ,減少(shǎo)投(tóu)資(zī)，營運及(jí)維(wéi)護(hù)費用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶(dài)來(lái)可(kě)觀的(dí)經(jīng)濟(jì)效益。

2         托輥間距的現(xiàn)狀及其(qí)分析(xī)

國產(chǎn)帶(dài)式輸送機(jī)托輥(gǔn)間距通(tōng)常(cháng)根(gēn)據經(jīng)驗數據(jù)確定(dìng) ,或(huò)通過(guò)輸送帶(dài)最小(xiǎo)張力設計(jì)計算托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

211          根據(jù)廠家(jiā)提供(gōng)的(dí)數(shù)據(jù)確定

我國(guó)目(mù)前采用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)規定(dìng)的(dí)托(tuō)輥間距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料(liào)的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩(shéng)芯帶(dài)式輸送機(jī) , 承載托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由(yóu)於上述(shù)數據是(shì)根據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供(gōng)的(dí)經驗數據(jù)確定 ,與(yǔ)實際工(gōng)況可能存在(zài)很大差(chà)別。

212          根(gēn)據最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)

根據逐(zhú)點(diǎn)計算法(fǎ),首先分別計算(suàn)出輸送機(jī)承載(zǎi)段和(hé)空載(zǎi)段的(dí)最小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式即可(kě)計算(suàn)出承載(zǎi)托輥(gǔn)間距和回程托(tuō)輥間距(jù)的(dí)理論(lùn)更大值(zhí)。

β———輸(shū)送機運輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據計(jì)算值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各種實際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析(xī)

以上(shàng)兩種(zhǒng)方法 , 其(qí)基本原理(lǐ)都是(shì)按(àn)承載(zǎi)段或(huò)回程段(duàn)最(zuì)小張力(lì)點的(dí)輸送(sòng)帶張力確定托(tuō)輥間(jiān)距 , 在整個輸(shū)送(sòng)機(jī)長(cháng)度上 , 分別(bié)采(cǎi)用(yòng)統一的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)。這樣(yàng)雖可(kě)簡化設(shè)計和製造工藝 , 但沒有根據輸(shū)送帶(dài)在輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度上張力(lì)的變化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的受力情(qíng)況 , 合理(lǐ)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。對於短運距帶(dài)式輸送機(jī)的(dí)影響不(bù)大 , 但對(duì)於長(cháng)運距帶式輸送機 , 則(zé)會(huì)大大增加托輥數量 , 從(cóng)而使設(shè)備造(zào)價較(jiào)高 , 運行阻(zǔ)力，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，維(wéi)護(hù)費用等都(dū)會(huì)大量增加 , 因(yīn)此很不(bù)合(hé)理。

3     托輥間距的合理計(jì)算(suàn)

帶式輸(shū)送(sòng)機在(zài)整個(gè)運輸長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸送帶張力(lì)是連續變化的。合(hé)理的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應(yīng)在滿足托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力及壽(shòu)命要求，輸(shū)送(sòng)帶下垂度要求的條(tiáo)件下(xià) , 根據該處輸送帶張(zhāng)力的(dí)大(dà)小 , 來(lái)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距。如在(zài)德國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸送(sòng)機 ,在全長 3/ 4 的區段 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因而(ér)大大減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托輥用量(liáng)。

在設計時(shí) ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命要求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶適(shì)當的(dí)下(xià)垂度(dù)。

311 根據托輥(gǔn)承載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)確(què)定托輥(gǔn)間距

托輥的(dí)承載能力及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)取(qǔ)決(jué)於物料(liào)的特(tè)性(xìng)，單位(wèi)長度輸(shū)送帶及貨載(zǎi)的質量 ,托(tuō)輥間距(jù)，帶(dài)速，

承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù) a0

回程(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(zǐ)軸承(chéng)和運行(háng)工況(kuàng)等(děng)因素(sù) ,可由其(qí)動載(zǎi)和靜(jìng)載分(fēn)別(bié)計算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送(sòng)帶最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的(dí)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    械                              2002 年(nián)第(dì) 2 期(qī)

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥的(dí)輥子(zǐ)額(é)定承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷係數;

f s ———運(yùn)行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數(shù)。

以上各(gè)係(xì)數均可(kě)從(cóng)有關資(zī)料上(shàng)查得(dé)。

承載(zǎi)托輥間距(jù)取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計算出較小值 , 即(jí)可(kě)滿足承載段(duàn)承(chéng)載能力的要求 ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的使用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間(jiān)距

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

d    n

量減(jiǎn)少托(tuō)輥用量。

313          托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理確(què)定

根據以(yǐ)上(shàng)的計(jì)算結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選取較小值確定托輥(gǔn)間距(jù);同時(shí) , 還要綜合考慮其(qí)他(tā)因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響 , 如物料性(xìng)質(zhì)，輸送帶(dài)寬度，輸送機傾角，實(shí)際運行情況(kuàng)等(děng)。輸(shū)送機較長(cháng)時 , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確(què)定托輥間距(jù)。

314          優越(yuè)性(xìng)分析(xī)

通(tōng)過對(duì)帶式輸(shū)送(sòng)機托輥間(jiān)距的合理(lǐ)確定及優化(huà)布(bù)置 , 可(kě)大(dà)大(dà)減少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 其優越(yuè)性是非常明顯的。

(1)    托輥成本(běn)約占輸送機成本的 30 % , 如果(guǒ)托輥數量(liáng)減少(shǎo)一(yī)半(bàn) , 成本約降低 15 % 。因(yīn)此將(jiāng)會大(dà)幅

按動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資(zī)。

(2)    托輥數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送機(jī)運行(háng)阻力降(jiàng)低(dī) , 功

回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)取(qǔ)式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較小(xiǎo)值(zhí)即可滿足(zú)回(huí)空(kōng)段承載能力(lì)的要(yào)求 ,並保(bǎo)證托輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶下(xià)垂(chuí)度確定托輥(gǔn)間距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下垂度取(qǔ)決(jué)於(yú)托輥間(jiān)距，該(gāi)處(chǔ)的輸送帶張(zhāng)力，單(dān)位長度(dù)輸送帶和(hé)貨(huò)載的質量(liáng)等因素(sù) ,一般要(yào)求(qiú)比較合(hé)適的(dí)輸送帶(dài)下垂度為 1 % ,計算如下(xià):

率消耗(hào)減小 , 節(jié)約電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶式輸(shū)送(sòng)機托輥用量很大 , 且易出現故障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托輥用量 , 使維護工(gōng)作量(liáng)和費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延長輸(shū)送(sòng)帶使用壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸(shū)送(sòng)帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運行可靠(kào)性。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶式(shì)輸送機(jī)的托(tuō)輥(gǔn)間距優化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程托輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業(yè)部北京運輸機械研(yán)究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式(shì)帶式輸(shū)送機設(shè)計選用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工(gōng)業出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 齊齊(qí)哈爾膠(jiāo)帶輸送(sòng)機結構(gòu)，原理與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北京:煤炭(tàn)工業(yè)出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送帶張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大(dà)學(xué)出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的(dí)情況下(xià) , 托輥(gǔn)間距取(qǔ)決於該處輸送帶張力(lì)的大小。為(wéi)滿(mǎn)足下垂(chuí)度要求(qiú) , 張力(lì)較(jiào)小(xiǎo)的區段(duàn)采用較小(xiǎo)的托輥間距 , 張(zhāng)力較大的區(qū)段可(kě)采(cǎi)用較(jiào)大(dà)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣可大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢業於(yú)原(yuán)山東礦(kuàng)業(yè)學院(yuàn),現從事礦山機(jī)械的(dí)科研(yán)及(jí)教(jiào)學工作,已發(fā)表論文數篇。

收稿日期(qī) :2001208231