日照(zhào)帶式輸送機托輥間(jiān)距的合理(lǐ)確定

李福(fú)固(gù)

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

·7 ·

摘    要 : 通過對帶式輸送(sòng)機托輥間距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)進行(háng)分析 ,論(lùn)證了合(hé)理(lǐ)確定托輥間距的(dí)必(bì)要性 ,探討了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合(hé)理確定(dìng)的方法及(jí)優(yōu)越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞 : 帶式輸(shū)送機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥間(jiān)距; 張力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識碼(mǎ) : A

1         引言

在帶(dài)式輸送(sòng)機中,托輥用於支(zhī)承輸(shū)送(sòng)帶和(hé)貨載 , 並(bìng)使輸送帶的垂度(dù)不超過限定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥的數量(liáng)對(duì)於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的(dí)正常使用，平穩運行，維(wéi)護(hù)費用，功(gōng)率消耗，整機(jī)價格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影(yǐng)響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)進(jìn)行合理設計和(hé)布(bù)置(zhì) ,可(kě)減少托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) ,降低整(zhěng)機價格(gé) ,減少(shǎo)投資(zī)，營運(yùn)及(jí)維護(hù)費(fèi)用 ,節(jié)約能(néng)源(yuán) ,並(bìng)帶來可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥間距的現狀(zhuàng)及(jí)其分析

國(guó)產帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥間(jiān)距(jù)通常根據(jù)經驗數(shù)據確定 ,或(huò)通過輸送(sòng)帶最小張力(lì)設計計(jì)算(suàn)托(tuō)輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家(jiā)提供的數據確定

我(wǒ)國(guó)目前(qián)采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸送機規定的(dí)托輥間距為:

(1)  當(dāng)運輸物料的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物(wù)料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式(shì)輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程托輥間距一般取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由(yóu)於上述(shù)數據是(shì)根(gēn)據廠家所提(tí)供的經(jīng)驗(yàn)數據(jù)確(què)定 ,與實際(jì)工(gōng)況可(kě)能存(cún)在很大(dà)差別(bié)。

212          根據最小張力確定(dìng)托輥間距(jù)

根據逐(zhú)點(diǎn)計算法,首先分別(bié)計(jì)算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機承載(zǎi)段和(hé)空(kōng)載段的最小(xiǎo)張力值 ,由公式即可計算(suàn)出承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)和回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論更大(dà)值(zhí)。

β———輸送(sòng)機(jī)運(yùn)輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值 , 並考慮各(gè)種實(shí)際(jì)因(yīn)素(sù) , 可確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析

以上兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其(qí)基本原(yuán)理(lǐ)都(dū)是按承載段或(huò)回程段(duàn)最小(xiǎo)張力點的(dí)輸送帶張力(lì)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在整(zhěng)個(gè)輸送機長度上 , 分(fēn)別(bié)采用統一(yī)的托輥間距。這(zhè)樣雖可(kě)簡化(huà)設計(jì)和(hé)製造(zào)工藝 , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根據輸送(sòng)帶在輸送機長度(dù)上張力(lì)的變(biàn)化及托輥的受力(lì)情(qíng)況 , 合(hé)理確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距。對於短運(yùn)距帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大 , 但對於長運(yùn)距帶式輸送機(jī) , 則會大大(dà)增加托(tuō)輥數量 , 從而(ér)使設備造價較高(gāo) , 運行(háng)阻(zǔ)力，功率(shuài)消耗，維護費(fèi)用等都(dū)會大量(liáng)增加 , 因(yīn)此很不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理計算

帶式(shì)輸送機(jī)在整個(gè)運(yùn)輸(shū)長度上 , 輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)是連(lián)續(xù)變(biàn)化的。合理的托(tuō)輥間距應在(zài)滿足托(tuō)輥承(chéng)載能(néng)力及(jí)壽命(mìng)要求，輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù)要(yào)求的條件(jiàn)下(xià) , 根據該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小 , 來確定(dìng)托(tuō)輥間距。如(rú)在(zài)德國有一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸送機 ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減少(shǎo)了托輥用量(liáng)。

在(zài)設(shè)計時(shí) ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個條件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及使用壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸送帶適當(dāng)的下垂度(dù)。

311 根(gēn)據托(tuō)輥(gǔn)承載能力(lì)及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)確定托(tuō)輥間距

托(tuō)輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命取決於(yú)物料(liào)的特(tè)性(xìng)，單位長度輸(shū)送帶及貨載(zǎi)的質(zhì)量 ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)，帶(dài)速，

承載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

回(huí)程托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子軸承(chéng)和運行(háng)工況等因(yīn)素(sù) ,可(kě)由(yóu)其動(dòng)載和(hé)靜(jìng)載分(fēn)別計算如(rú)下:

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距

式(shì) 中 S

minzh

———承載段輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸送(sòng)帶最(zuì)小張力值 ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸送(sòng)帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的(dí)輥(gǔn)子額定承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係數均可從有(yǒu)關資料(liào)上查得。

承(chéng)載托(tuō)輥間距取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出(chū)較小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿足(zú)承(chéng)載段承載能(néng)力的要(yào)求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的合理確(què)定

根據以上的計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可(kě)選取較小值(zhí)確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù);同時 , 還要綜合(hé)考慮(lǜ)其他因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料性(xìng)質(zhì)，輸送帶(dài)寬度，輸送機(jī)傾(qīng)角(jiǎo)，實際運行(háng)情況(kuàng)等(děng)。輸送機較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托輥間距。

314          優(yōu)越(yuè)性分(fēn)析(xī)

通過對帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距的合(hé)理確定及(jí)優化布置 , 可大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優(yōu)越(yuè)性是非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成(chéng)本約占輸送(sòng)機成本的(dí) 30 % , 如果托輥數量(liáng)減少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因此將會(huì)大幅

按(àn)動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送(sòng)機(jī)運行(háng)阻力降(jiàng)低 , 功

回程托輥間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出(chū)的較小值即(jí)可滿足回空(kōng)段承(chéng)載能力的要求(qiú) ,並保證托輥的使(shǐ)用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂(chuí)度確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距

輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)取(qǔ)決於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間距，該(gāi)處的(dí)輸(shū)送帶張力，單位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載的質量等因素(sù) ,一(yī)般(bān)要求比(bǐ)較合適的(dí)輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計算(suàn)如下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電能。

(3)    由(yóu)於帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥用量很(hěn)大(dà) , 且易(yì)出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作量和(hé)費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使用壽命 , 降低輸(shū)送帶(dài)跑偏(piān)率 ,

提高運(yùn)行(háng)可靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的托輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業(yè)部北(běi)京運(yùn)輸機械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型固定式帶式輸送(sòng)機(jī)設(shè)計(jì)選(xuǎn)用手冊(cè)[ M]1 北京:冶金(jīn)工業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 日照(zhào)膠(jiāo)帶輸(shū)送(sòng)機結(jié)構(gòu)，原理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤炭工(gōng)業(yè)出(chū)版

式中   F ———該處輸送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山(shān)運(yùn)輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業(yè)大學出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定的情況(kuàng)下 , 托輥間(jiān)距取決(jué)於(yú)該處輸(shū)送(sòng)帶張力的大小。為滿足(zú)下垂度要求(qiú) , 張力較小的區段采(cǎi)用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)大的(dí)區段可(kě)采(cǎi)用(yòng)較大的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作者簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業於(yú)原(yuán)山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學(xué)院(yuàn),現(xiàn)從事礦山機(jī)械的科研及(jí)教(jiào)學工作,已發(fā)表(biǎo)論文(wén)數篇。

收稿日期(qī) :2001208231