潛江帶式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合理確(què)定

李福固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區職工(gōng)大學 , 山東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過對帶(dài)式輸送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的現狀進行分析 ,論證了(liǎo)合理(lǐ)確定托(tuō)輥(gǔn)間距的必要(yào)性(xìng) ,探討了托輥間(jiān)距合理(lǐ)確(què)定的方法及優(yōu)越(yuè)性。

關鍵詞 : 帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機; 輸送帶(dài); 托(tuō)輥(gǔn); 托輥間距(jù); 張(zhāng)力

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送機中,托(tuō)輥用(yòng)於(yú)支承輸送帶和(hé)貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸送帶的(dí)垂度不超過限(xiàn)定值。托(tuō)輥的數(shù)量對於帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的正常使(shǐ)用(yòng)，平穩運(yùn)行(háng)，維護(hù)費用(yòng)，功率消耗(hào)，整機價(jià)格有(yǒu)重要(yào)影響。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托輥(gǔn)間距(jù)進(jìn)行合理(lǐ)設計和布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) ,降低(dī)整(zhěng)機(jī)價(jià)格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資，營運及維護(hù)費用(yòng) ,節約能源 ,並帶來可觀(guān)的(dí)經濟(jì)效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀及其(qí)分析(xī)

國產(chǎn)帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常根據(jù)經(jīng)驗數據確(què)定 ,或(huò)通(tōng)過輸送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)設(shè)計(jì)計算托輥間距。

211          根據廠家提供的(dí)數據確定(dìng)

我國(guó)目前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)規定(dìng)的(dí)托輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯帶式輸送機 , 承(chéng)載托(tuō)輥間距一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥間距一般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明 ,由於(yú)上(shàng)述數(shù)據(jù)是根據(jù)廠(chǎng)家所提供(gōng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確定 ,與(yǔ)實(shí)際工(gōng)況可能(néng)存在很大差別。

212          根據最(zuì)小張力確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

根據逐點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首(shǒu)先分別(bié)計算出輸(shū)送(sòng)機承載段和空(kōng)載(zǎi)段的(dí)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,由(yóu)公(gōng)式即可計算(suàn)出(chū)承載托輥間距和(hé)回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)理論更(gēng)大值。

β———輸送(sòng)機運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計算(suàn)值(zhí) , 並(bìng)考慮各種實際(jì)因素(sù) , 可確定托輥(gǔn)間距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分析

以上兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其基(jī)本原理都是按承載段(duàn)或(huò)回程(chéng)段最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張力確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在整個輸(shū)送機長度上 , 分別采用統一(yī)的(dí)托輥間(jiān)距。這(zhè)樣雖可簡化(huà)設計(jì)和製(zhì)造(zào)工藝(yì) , 但沒有根據輸送帶在(zài)輸送(sòng)機長度上(shàng)張力(lì)的(dí)變化(huà)及(jí)托輥的受力(lì)情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥間距。對於短(duǎn)運(yùn)距帶式輸送機(jī)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大 , 但對於(yú)長運距帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 則會(huì)大大增(zēng)加托輥數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而使設(shè)備(bèi)造(zào)價(jià)較高 , 運行(háng)阻(zǔ)力，功(gōng)率消耗(hào)，維護費用等都會大(dà)量(liáng)增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不(bù)合理。

3     托輥間(jiān)距的(dí)合理計算

帶式輸送機在(zài)整個運輸長度上(shàng) , 輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)是連(lián)續(xù)變(biàn)化(huà)的。合理的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足托(tuō)輥承載能力及(jí)壽命要求(qiú)，輸(shū)送帶(dài)下垂度要求的條件下 , 根據該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張力的大(dà)小 , 來(lái)確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。如(rú)在德(dé)國(guó)有(yǒu)一(yī)條 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸送機 ,在全長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承(chéng)載托輥間距達 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因而大大減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量。

在(zài)設(shè)計時 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足 2 個條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用壽命要(yào)求(qiú); (2) 保證輸送(sòng)帶(dài)適當的(dí)下垂度(dù)。

311 根(gēn)據(jù)托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能力及使用(yòng)壽(shòu)命確定托(tuō)輥間(jiān)距

托輥(gǔn)的(dí)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取決(jué)於物料(liào)的(dí)特性，單位長度(dù)輸送帶(dài)及貨載(zǎi)的質量 ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶速(sù)，

承載托輥間(jiān)距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承和(hé)運行工況等因素 ,可由其(qí)動載和靜(jìng)載分別計(jì)算如(rú)下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送帶最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送帶(dài)最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨(huò)載的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥子額定承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以上(shàng)各係數均可從有(yǒu)關資料上查得(dé)。

承(chéng)載托(tuō)輥間距取式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出(chū)較小(xiǎo)值 , 即可滿足承載段承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證托輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥間距

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)確定(dìng)

根(gēn)據以(yǐ)上的計(jì)算結果(guǒ) , 可選取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值確(què)定托輥間距(jù);同(tóng)時(shí) , 還要綜合(hé)考慮其他因素的影(yǐng)響 , 如物(wù)料性質，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬度，輸送機(jī)傾角，實(shí)際運行(háng)情況等(děng)。輸送(sòng)機較長(cháng)時(shí) , 可(kě)分段確定托輥間距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析

通(tōng)過對帶式(shì)輸送(sòng)機托輥間距(jù)的(dí)合理確定及(jí)優化布置 , 可大(dà)大(dà)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量(liáng) , 其優越(yuè)性(xìng)是(shì)非(fēi)常明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成本約占(zhān)輸送機(jī)成(chéng)本的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少一半(bàn) , 成本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會(huì)大幅(fú)

按動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投資。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少 , 使輸送機(jī)運(yùn)行阻力(lì)降低(dī) , 功

回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算出的較小值(zhí)即可滿足回空段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的使(shǐ)用(yòng)壽命高於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度確定托(tuō)輥間距(jù)

輸送帶下垂度取(qǔ)決(jué)於托(tuō)輥間(jiān)距(jù)，該處的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力，單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶和貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng)等(děng)因素 ,一般(bān)要(yào)求比較合(hé)適的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計算(suàn)如下:

率消耗(hào)減(jiǎn)小 , 節(jié)約(yuē)電能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用量很(hěn)大 , 且(qiě)易出(chū)現(xiàn)故(gù)障 , 故減(jiǎn)少托輥用(yòng)量(liáng) , 使維護工(gōng)作量和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延長輸(shū)送(sòng)帶(dài)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng) , 降低輸(shū)送帶(dài)跑偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運行可(kě)靠(kào)性。

參(cān)考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離(lí)帶(dài)式(shì)輸送機的(dí)托(tuō)輥間距優化[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業(yè)部北京(jīng)運(yùn)輸(shū)機(jī)械(xiè)研究所 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式輸送機設計選(xuǎn)用手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工(gōng)業出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 潛江(jiāng)膠帶(dài)輸送(sòng)機結構，原(yuán)理與計算[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出(chū)版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山(shān)運輸機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦(kuàng)業大學出版社,19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定(dìng)的情(qíng)況下(xià) , 托(tuō)輥間距取(qǔ)決(jué)於該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿(mǎn)足下(xià)垂度要(yào)求 , 張力較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區段采(cǎi)用較小(xiǎo)的(dí)托輥間(jiān)距(jù) , 張力較(jiào)大(dà)的區段可(kě)采(cǎi)用較大的(dí)托輥間(jiān)距 , 這樣可大

作者(zhě)簡介 : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業(yè)於原山東礦業學(xué)院(yuàn),現從事礦山(shān)機械(xiè)的(dí)科研及教學工作(zuò),已(yǐ)發表論(lùn)文數(shù)篇(piān)。

收稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231