帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的合理確(què)定

李福固(gù)

(兖州礦(kuàng)區(qū)職(zhí)工(gōng)大(dà)學(xué) , 山(shān)東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間距的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析 ,論(lùn)證了(liǎo)合理確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的必(bì)要性(xìng) ,探討(tǎo)了托輥(gǔn)間距合理(lǐ)確定(dìng)的(dí)方(fāng)法及優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸送機(jī); 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥(gǔn)間距; 張力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標識(shí)碼 : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式輸(shū)送(sòng)機中,托輥(gǔn)用於(yú)支承輸送帶(dài)和貨載 , 並使輸送(sòng)帶(dài)的垂度(dù)不(bù)超(chāo)過限定(dìng)值(zhí)。托輥的數量對於帶式(shì)輸送(sòng)機的正常使(shǐ)用，平(píng)穩運行，維護(hù)費(fèi)用，功率消耗，整機價(jià)格有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影響。因此 ,如能對托輥間距進(jìn)行合理(lǐ)設(shè)計(jì)和布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量 ,降低(dī)整(zhěng)機價格(gé) ,減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運及維護費用 ,節(jié)約能源(yuán) ,並帶來可觀的經濟(jì)效益。

2         托輥間距的現(xiàn)狀及其分(fēn)析(xī)

國(guó)產帶(dài)式(shì)輸送機托輥間距(jù)通常根據經(jīng)驗(yàn)數據確(què)定 ,或通(tōng)過(guò)輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張力(lì)設(shè)計(jì)計算托輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根據(jù)廠(chǎng)家提供的數據確定(dìng)

我國(guó)目(mù)前采用的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送機(jī)規(guī)定的(dí)托輥間距為:

(1)  當運輸物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料的鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯帶式輸送機(jī) , 承載(zǎi)托輥間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由(yóu)於上(shàng)述(shù)數據(jù)是(shì)根據廠家所提(tí)供(gōng)的(dí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,與實際(jì)工(gōng)況(kuàng)可(kě)能存(cún)在很(hěn)大(dà)差(chà)別(bié)。

212          根據最小張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

根(gēn)據(jù)逐點計算(suàn)法,首先分別(bié)計(jì)算出(chū)輸送(sòng)機(jī)承載(zǎi)段(duàn)和(hé)空(kōng)載(zǎi)段的最小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,由公(gōng)式即可計(jì)算(suàn)出承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距和(hé)回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值。

β———輸送(sòng)機運輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 。

根據計算值 , 並(bìng)考慮各種實際因素(sù) , 可(kě)確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析

以(yǐ)上兩種方(fāng)法(fǎ) , 其基本原(yuán)理(lǐ)都是按承載段或(huò)回程段最小(xiǎo)張力點(diǎn)的輸送帶(dài)張(zhāng)力確定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在整個(gè)輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用(yòng)統一(yī)的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距。這(zhè)樣雖(suī)可簡化設(shè)計和製造工(gōng)藝(yì) , 但(dàn)沒有根(gēn)據輸送(sòng)帶在輸送機長(cháng)度上張(zhāng)力的變化及(jí)托輥的受力情況(kuàng) , 合理(lǐ)確定(dìng)托輥間距。對(duì)於短(duǎn)運(yùn)距帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)的影響不(bù)大(dà) , 但對(duì)於長(cháng)運(yùn)距帶式輸送機 , 則會(huì)大大(dà)增加(jiā)托輥(gǔn)數量 , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設(shè)備(bèi)造價較高 , 運行(háng)阻力(lì)，功率消耗(hào)，維(wéi)護費用等(děng)都(dū)會大量(liáng)增加 , 因(yīn)此(cǐ)很(hěn)不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間距的合理(lǐ)計算(suàn)

帶(dài)式輸送(sòng)機在(zài)整(zhěng)個運(yùn)輸(shū)長度上 , 輸(shū)送(sòng)帶張力是(shì)連續變(biàn)化(huà)的。合理的(dí)托輥間距應在滿(mǎn)足(zú)托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及壽命(mìng)要求，輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度(dù)要求(qiú)的(dí)條件下 , 根據該(gāi)處輸送帶(dài)張力的大小 , 來確定托(tuō)輥間(jiān)距。如在德國(guó)有一(yī)條 10 km 長的帶式輸(shū)送機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托輥間距達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少(shǎo)了托輥用(yòng)量(liáng)。

在設計時 ,托輥間距應(yīng)同(tóng)時滿足 2 個條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力及使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)要(yào)求; (2) 保證輸(shū)送帶適(shì)當的下(xià)垂度。

311 根據(jù)托輥承載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距

托(tuō)輥的(dí)承載能力及使用(yòng)壽命(mìng)取決於(yú)物料的(dí)特性，單位(wèi)長度輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載(zǎi)的質(zhì)量 ,托輥(gǔn)間距，帶速，

承載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運行工(gōng)況(kuàng)等(děng)因(yīn)素 ,可由其(qí)動載(zǎi)和(hé)靜載分(fēn)別(bié)計算如下:

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送(sòng)帶最小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送(sòng)帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托輥的(dí)輥(gǔn)子額定承(chéng)載(zǎi)能力 ,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(gōng)況係數。

以上(shàng)各係(xì)數(shù)均(jūn)可(kě)從(cóng)有(yǒu)關資(zī)料(liào)上查得(dé)。

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算(suàn)出較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可滿(mǎn)足承載段承(chéng)載能(néng)力的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證托輥的使用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

按(àn)靜載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托輥用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理確(què)定

根據以(yǐ)上的計算(suàn)結果 , 可(kě)選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距;同(tóng)時 , 還要綜(zōng)合考慮(lǜ)其(qí)他因(yīn)素的(dí)影(yǐng)響 , 如(rú)物(wù)料(liào)性質，輸送帶寬度，輸送(sòng)機(jī)傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運(yùn)行情(qíng)況(kuàng)等。輸(shū)送(sòng)機(jī)較長時 , 可分(fēn)段確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析

通(tōng)過(guò)對帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)及優化(huà)布置 , 可大大(dà)減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優越(yuè)性是(shì)非常明顯的(dí)。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸(shū)送(sòng)機(jī)成(chéng)本的 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減少一(yī)半(bàn) , 成本約降低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會大幅

按(àn)動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量減少(shǎo) , 使輸(shū)送(sòng)機(jī)運(yùn)行阻力降低 , 功(gōng)

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的(dí)較小值(zhí)即(jí)可滿足(zú)回空段承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶下垂度確(què)定托輥間距(jù)

輸(shū)送帶下垂度取決於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間距，該處的(dí)輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)，單位長度(dù)輸(shū)送帶(dài)和貨載(zǎi)的(dí)質量等因素 ,一般(bān)要求(qiú)比較合適的(dí)輸送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

率消耗減小(xiǎo) , 節約電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥用(yòng)量很大(dà) , 且易出(chū)現故障 , 故減少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維護(hù)工(gōng)作量(liáng)和(hé)費(fèi)用降低(dī)。

(4)    延(yán)長輸送帶使用壽命 , 降(jiàng)低輸送帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提高(gāo)運(yùn)行可靠(kào)性。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距離帶式(shì)輸送機的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)優化[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥間距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)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(gōng)業(yè)部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸機械(xiè)研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶式(shì)輸送機設計(jì)選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 膠帶輸(shū)送機結構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業(yè)出(chū)版

式中   F ———該處輸送(sòng)帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦山運輸機械[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業(yè)大學(xué)出版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下垂(chuí)度(dù) , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥間距取決於該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂度要求 , 張(zhāng)力(lì)較小(xiǎo)的區段(duàn)采用較小(xiǎo)的托輥間距 , 張(zhāng)力較大的區段可采用(yòng)較大(dà)的托輥間距(jù) , 這(zhè)樣可大

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢業於原山東礦(kuàng)業學(xué)院(yuàn),現從事礦(kuàng)山機械(xiè)的(dí)科研及教學(xué)工(gōng)作,已(yǐ)發(fā)表論文數篇(piān)。

收(shōu)稿(gǎo)日期 :2001208231