泉州帶式輸(shū)送機托輥間距的合理確(què)定

李福固

(兖(yǎn)州礦區職工(gōng)大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過(guò)對帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距的現狀進行(háng)分析 ,論證了合理確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)必要性 ,探(tàn)討了托輥間距合理確定的(dí)方法(fǎ)及優越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞(cí) : 帶(dài)式(shì)輸送機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距(jù); 張力

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

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式(shì)輸送機中(zhōng),托輥用(yòng)於(yú)支(zhī)承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶和貨載(zǎi) , 並使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂度不超過限定值(zhí)。托輥(gǔn)的數(shù)量對於(yú)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機的正常使用，平穩運行，維(wéi)護費(fèi)用，功率(shuài)消耗(hào)，整機價格有(yǒu)重(zhòng)要影響(xiǎng)。因(yīn)此(cǐ) ,如能(néng)對(duì)托輥(gǔn)間距進行合理(lǐ)設(shè)計(jì)和(hé)布置 ,可減少托輥用量 ,降(jiàng)低整機價格 ,減少(shǎo)投(tóu)資，營運(yùn)及(jí)維護(hù)費(fèi)用 ,節約能源 ,並帶(dài)來(lái)可觀的經濟效益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的現狀(zhuàng)及(jí)其分(fēn)析

國產(chǎn)帶式輸送機托輥間距(jù)通(tōng)常根據經驗數據(jù)確定 ,或(huò)通過輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張力(lì)設計計算(suàn)托輥間距(jù)。

211          根據(jù)廠家提供的(dí)數據(jù)確定

我(wǒ)國(guó)目前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸送機規定的托輥(gǔn)間距為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料的鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩(shéng)芯(xīn)帶式輸送(sòng)機(jī) , 承載托輥(gǔn)間距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距一般取 310 m。

實踐證明 ,由於上述數據(jù)是根據廠(chǎng)家所(suǒ)提供的(dí)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定(dìng) ,與實際工(gōng)況(kuàng)可能存(cún)在很(hěn)大差別(bié)。

212          根(gēn)據最(zuì)小張(zhāng)力確定托輥間距

根據逐(zhú)點計算法,首先(xiān)分別計算(suàn)出(chū)輸送機承(chéng)載段和空載段的(dí)最小張(zhāng)力值 ,由公式即(jí)可(kě)計算出承載托輥間距和回(huí)程托(tuō)輥間距(jù)的(dí)理(lǐ)論更(gēng)大值。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算值 , 並考慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實際因(yīn)素(sù) , 可確定托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以上兩種(zhǒng)方法(fǎ) , 其基本(běn)原理都(dū)是(shì)按(àn)承(chéng)載段(duàn)或(huò)回程(chéng)段最小張力點(diǎn)的輸送帶張(zhāng)力確定(dìng)托(tuō)輥間距 , 在(zài)整(zhěng)個輸(shū)送(sòng)機長度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用統一(yī)的托輥間(jiān)距。這(zhè)樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設計(jì)和製造工藝 , 但(dàn)沒(méi)有根(gēn)據(jù)輸送帶在輸送機(jī)長度上張力(lì)的(dí)變化及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的受力情況(kuàng) , 合理確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。對(duì)於短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶式(shì)輸(shū)送機的影響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對(duì)於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶式(shì)輸(shū)送機(jī) , 則會大(dà)大(dà)增加托輥數(shù)量 , 從(cóng)而使設備造(zào)價較高 , 運行阻力，功率消(xiāo)耗，維護費用等(děng)都(dū)會大量(liáng)增加 , 因此很不(bù)合(hé)理。

3     托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理計算

帶式輸送(sòng)機(jī)在(zài)整個運輸長(cháng)度上 , 輸(shū)送帶張力是連續變化的(dí)。合理的托(tuō)輥間(jiān)距應在(zài)滿足(zú)托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及壽命(mìng)要求，輸送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)要求(qiú)的條件下 , 根據(jù)該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大(dà)小(xiǎo) , 來確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)。如在德(dé)國有(yǒu)一條 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距達 4 m ,回(huí)程托輥間距(jù)達 8 m ,因而大大減(jiǎn)少(shǎo)了托輥(gǔn)用量(liáng)。

在(zài)設計時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應同時滿(mǎn)足(zú) 2 個條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承(chéng)載能力及使用(yòng)壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸送帶適(shì)當的(dí)下垂度。

311 根據托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及使(shǐ)用壽命(mìng)確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

托輥的(dí)承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命取(qǔ)決(jué)於(yú)物料的特性，單(dān)位長度輸(shū)送帶及(jí)貨載(zǎi)的質量(liáng) ,托(tuō)輥間距，帶(dài)速(sù)，

承載托輥間距(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(jìng)，輥(gǔn)子軸承和運行工況等(děng)因(yīn)素 ,可由其(qí)動載(zǎi)和靜(jìng)載分(fēn)別(bié)計(jì)算如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥間距

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送(sòng)帶最小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送帶最(zuì)小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥的輥子額(é)定承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係數(shù);

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數。

以上各(gè)係數均(jūn)可(kě)從有關資(zī)料(liào)上查得。

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距取式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出(chū)較小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可滿足承載(zǎi)段(duàn)承載能力的(dí)要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托輥的(dí)使(shǐ)用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定

根據以(yǐ)上(shàng)的計算(suàn)結果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取較小值(zhí)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距;同時 , 還(huán)要綜合考慮其他因(yīn)素(sù)的影響 , 如物(wù)料性質(zhì)，輸送(sòng)帶(dài)寬度，輸送(sòng)機傾角(jiǎo)，實際運(yùn)行情況(kuàng)等(děng)。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長時 , 可分段確定(dìng)托輥間距(jù)。

314          優越性(xìng)分析(xī)

通(tōng)過(guò)對帶式輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)的合理確(què)定及優(yōu)化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大大(dà)減少托輥用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越(yuè)性是(shì)非常(cháng)明(míng)顯的。

(1)    托(tuō)輥成本約占輸送機成本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一半 , 成本約降低 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會大(dà)幅

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投資(zī)。

(2)    托輥數量(liáng)減少 , 使輸(shū)送機運行阻(zǔ)力降低(dī) , 功

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較小值(zhí)即可滿足回(huí)空(kōng)段承(chéng)載能(néng)力的要求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸送(sòng)帶下垂度(dù)取(qǔ)決(jué)於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該(gāi)處的(dí)輸送帶張(zhāng)力，單位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶和貨載(zǎi)的質(zhì)量(liáng)等因(yīn)素 ,一般要求比較(jiào)合適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶下垂度為(wéi) 1 % ,計算如下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節(jié)約電能(néng)。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很大 , 且易(yì)出(chū)現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工作量和費用降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸送(sòng)帶使用壽(shòu)命(mìng) , 降低輸(shū)送帶跑偏(piān)率 ,

提(tí)高運行可靠性。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的托(tuō)輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程托輥間距 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(yùn)輸機(jī)械(xiè)研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸(shū)送(sòng)機設計(jì)選(xuǎn)用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金(jīn)工業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 泉州膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送(sòng)機結構，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北京(jīng):煤炭工(gōng)業(yè)出版

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機(jī)械[ M]1 徐州:中(zhōng)國(guó)礦業(yè)大學出(chū)版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情(qíng)況下 , 托輥間距(jù)取(qǔ)決於該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力的大(dà)小(xiǎo)。為滿(mǎn)足下垂度(dù)要(yào)求 , 張(zhāng)力較小的(dí)區段(duàn)采用較(jiào)小的托輥間(jiān)距 , 張力較大(dà)的區段可(kě)采(cǎi)用(yòng)較大(dà)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 這樣可(kě)大(dà)

作者簡介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢業於原(yuán)山東礦(kuàng)業學院(yuàn),現從(cóng)事礦山(shān)機(jī)械(xiè)的(dí)科研及(jí)教(jiào)學工(gōng)作,已(yǐ)發表(biǎo)論文數篇(piān)。

收稿日期 :2001208231