日(rì)照帶(dài)式輸送機托輥間距(jù)的合理確(què)定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州礦區職工(gōng)大學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的現狀進行(háng)分(fēn)析(xī) ,論證了(liǎo)合(hé)理確(què)定托輥間距的必要性(xìng) ,探討(tǎo)了托輥間距合(hé)理確(què)定(dìng)的(dí)方法及(jí)優(yōu)越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞 : 帶式輸(shū)送(sòng)機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥; 托輥間距(jù); 張(zhāng)力

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

1         引(yǐn)言(yán)

在帶(dài)式輸(shū)送機中,托輥(gǔn)用(yòng)於支(zhī)承(chéng)輸(shū)送帶和貨(huò)載 , 並使輸送帶(dài)的垂度(dù)不超(chāo)過限定(dìng)值。托輥的數量(liáng)對(duì)於帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的正常使用，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維(wéi)護費用，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整(zhěng)機價(jià)格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影(yǐng)響。因此 ,如(rú)能(néng)對托(tuō)輥間距(jù)進行(háng)合(hé)理(lǐ)設(shè)計和布置 ,可(kě)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) ,降低整機價格(gé) ,減少投(tóu)資，營(yíng)運(yùn)及維護費用 ,節約能源 ,並帶來(lái)可觀的(dí)經濟(jì)效益(yì)。

2         托輥間距的(dí)現狀(zhuàng)及其分析(xī)

國產帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距通常根(gēn)據(jù)經驗數(shù)據確(què)定(dìng) ,或(huò)通(tōng)過輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力設(shè)計計算(suàn)托(tuō)輥間距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家提(tí)供的(dí)數(shù)據(jù)確(què)定

我國目(mù)前采(cǎi)用的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送(sòng)機規(guī)定的托(tuō)輥間距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料(liào)的鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料的(dí)鬆散(sàn)密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩(shéng)芯帶式輸送(sòng)機 , 承載(zǎi)托輥(gǔn)間距一(yī)般取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥(gǔn)間距一(yī)般(bān)取 310 m。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於上述數(shù)據(jù)是根(gēn)據廠家所(suǒ)提(tí)供的經(jīng)驗數據確定(dìng) ,與實際(jì)工(gōng)況(kuàng)可能(néng)存在很(hěn)大差(chà)別。

212          根據最(zuì)小張(zhāng)力(lì)確定托輥間距(jù)

根(gēn)據逐點計(jì)算(suàn)法,首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別計算出輸(shū)送機(jī)承載段和空載段的最小張(zhāng)力值 ,由公(gōng)式(shì)即可(kě)計(jì)算(suàn)出(chū)承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距和回(huí)程托輥間距的(dí)理論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送機(jī)運輸(shū)傾角 , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算值(zhí) , 並(bìng)考慮各(gè)種實(shí)際因素 , 可確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分析

以(yǐ)上兩(liǎng)種方法 , 其(qí)基本原(yuán)理都(dū)是按(àn)承載(zǎi)段或回(huí)程段(duàn)最小張力點的輸(shū)送帶張力(lì)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 在(zài)整個輸(shū)送機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分別(bié)采用(yòng)統一的托(tuō)輥間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖可(kě)簡化(huà)設計和製造工(gōng)藝(yì) , 但沒有(yǒu)根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶在輸(shū)送機長度上(shàng)張力(lì)的變化(huà)及托輥的(dí)受(shòu)力情況 , 合理(lǐ)確定托輥(gǔn)間距(jù)。對於(yú)短運距帶式(shì)輸送(sòng)機的(dí)影響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對於長運距帶式輸(shū)送(sòng)機 , 則會(huì)大大(dà)增加托(tuō)輥數量 , 從而(ér)使設備造(zào)價較(jiào)高(gāo) , 運行阻力，功率消耗，維護費用等都(dū)會大(dà)量增加 , 因(yīn)此很(hěn)不合理。

3     托輥(gǔn)間距的合理計(jì)算(suàn)

帶(dài)式輸送機在(zài)整(zhěng)個運輸長度(dù)上 , 輸送帶張力(lì)是(shì)連續變(biàn)化的。合理的托輥(gǔn)間距應在(zài)滿足托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)，輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度要求(qiú)的(dí)條件下 , 根據該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力的大小(xiǎo) , 來(lái)確定托(tuō)輥(gǔn)間距。如在德(dé)國有一(yī)條 10 km 長的帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在全長 3/ 4 的區段 ,承載托(tuō)輥間距(jù)達 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥用量。

在設計(jì)時(shí) ,托輥(gǔn)間距(jù)應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸送帶適當(dāng)的下垂度(dù)。

311 根據(jù)托輥承(chéng)載能力及使用壽(shòu)命(mìng)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托輥的承載能(néng)力及(jí)使用壽命取決於物(wù)料(liào)的特(tè)性，單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載的(dí)質量 ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行(háng)工況(kuàng)等(děng)因素 ,可由(yóu)其動載和靜載分(fēn)別計(jì)算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送帶最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長度貨(huò)載的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)的輥子(zǐ)額(é)定(dìng)承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工況係(xì)數(shù)。

以上(shàng)各係數均(jūn)可從有關資料上查(chá)得(dé)。

承載托輥間距取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可滿足承載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載能力的要(yào)求 ,並保證托輥的使(shǐ)用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)

按(àn)靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用量。

313          托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理確定(dìng)

根(gēn)據以(yǐ)上的(dí)計算(suàn)結果(guǒ) , 可(kě)選取較小(xiǎo)值確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù);同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合考慮(lǜ)其(qí)他因素的(dí)影響 , 如(rú)物料(liào)性(xìng)質，輸送(sòng)帶寬度，輸送機(jī)傾角(jiǎo)，實際運行(háng)情況等。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長(cháng)時 , 可分段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)。

314          優越(yuè)性分析

通(tōng)過(guò)對帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的(dí)合理確定(dìng)及優化布(bù)置 , 可大(dà)大減(jiǎn)少托輥用量 , 其(qí)優(yōu)越(yuè)性(xìng)是(shì)非常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本約占輸送機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如果托輥(gǔn)數量減少一半 , 成本約降低 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸(shū)送機(jī)運(yùn)行阻力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功

回(huí)程(chéng)托輥間距取式(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出的較小值(zhí)即(jí)可(kě)滿足(zú)回空段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶下垂度確(què)定托輥間距

輸送(sòng)帶下垂度取決於托(tuō)輥(gǔn)間距，該(gāi)處(chǔ)的輸(shū)送帶(dài)張力，單位長度輸送帶和(hé)貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng)等因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要求比較(jiào)合適的輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如(rú)下:

率消耗減小 , 節(jié)約(yuē)電能。

(3)    由於(yú)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)用(yòng)量很大 , 且易(yì)出現故障(zhàng) , 故減少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng) , 使維(wéi)護工作量和費用降(jiàng)低。

(4)    延長輸送(sòng)帶使(shǐ)用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸送帶跑偏率 ,

提高(gāo)運(yùn)行可(kě)靠性。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距(jù)離帶式輸送機(jī)的(dí)托(tuō)輥間距優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥間距(jù) a0

(2)        回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工業部北(běi)京運(yùn)輸(shū)機(jī)械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定式(shì)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)設計選用手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶(yě)金工(gōng)業出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 日照膠帶輸(shū)送(sòng)機結構，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工業(yè)出(chū)版

式中   F ———該處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山運(yùn)輸(shū)機械[ M]1 徐(xú)州:中國礦(kuàng)業(yè)大學出版社(shè),19891

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

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況下 , 托輥(gǔn)間距取(qǔ)決於(yú)該(gāi)處輸送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大小(xiǎo)。為滿(mǎn)足(zú)下垂度要求(qiú) , 張力(lì)較(jiào)小的(dí)區段采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托輥(gǔn)間距(jù) , 張力較大(dà)的(dí)區(qū)段可采用較(jiào)大(dà)的托輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣可大

作者簡(jiǎn)介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年(nián)畢業於(yú)原山(shān)東礦(kuàng)業學院,現(xiàn)從(cóng)事(shì)礦山機械的(dí)科研(yán)及教(jiào)學工作(zuò),已發表論文數(shù)篇。

收稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231