三明帶式輸送機托輥(gǔn)間距的(dí)合理(lǐ)確定

李福固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職(zhí)工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距(jù)的現(xiàn)狀進行分(fēn)析(xī) ,論證(zhèng)了合理確定托輥(gǔn)間距(jù)的必要性 ,探討(tǎo)了托輥間距合(hé)理(lǐ)確定的(dí)方(fāng)法及(jí)優越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式輸送機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶(dài); 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張力

中圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識碼 : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式輸送機中,托輥(gǔn)用於支(zhī)承輸送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載 , 並使輸送帶的(dí)垂度不(bù)超過(guò)限定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥的數量(liáng)對(duì)於帶式(shì)輸送(sòng)機的正常使(shǐ)用(yòng)，平(píng)穩運行(háng)，維護費(fèi)用(yòng)，功(gōng)率(shuài)消耗，整機(jī)價格有(yǒu)重要影(yǐng)響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如能對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間距進(jìn)行合理設計(jì)和(hé)布(bù)置 ,可減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整機(jī)價格 ,減少(shǎo)投資(zī)，營運(yùn)及(jí)維(wéi)護(hù)費用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能(néng)源 ,並帶來可觀的經濟效益。

2         托輥間(jiān)距的(dí)現狀(zhuàng)及(jí)其(qí)分(fēn)析

國產帶式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距通常根據(jù)經驗(yàn)數據確定 ,或(huò)通過輸送帶(dài)最小張(zhāng)力設(shè)計計算托輥間距(jù)。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家提供的數(shù)據確定

我國目(mù)前(qián)采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送(sòng)機規(guī)定的(dí)托輥間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物料的鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩(shéng)芯(xīn)帶式輸送機(jī) , 承載托(tuō)輥間距一(yī)般取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由於上述數(shù)據(jù)是(shì)根(gēn)據廠家所提(tí)供的(dí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,與實際工況可能存(cún)在(zài)很(hěn)大差(chà)別。

212          根(gēn)據最小張力確(què)定托(tuō)輥間距

根(gēn)據逐(zhú)點計算法(fǎ),首(shǒu)先分別計算出(chū)輸(shū)送機(jī)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和(hé)空載(zǎi)段的(dí)最(zuì)小張力值 ,由公式(shì)即可計(jì)算(suàn)出(chū)承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距和回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的理論更大(dà)值。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根據計(jì)算值(zhí) , 並(bìng)考慮(lǜ)各種實際因素 , 可確定(dìng)托輥間距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析

以上兩種方(fāng)法 , 其(qí)基本原理(lǐ)都(dū)是按承載(zǎi)段或回(huí)程段最小張力點的輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)確定托輥間距(jù) , 在整個輸送機長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分別采用統一的(dí)托輥(gǔn)間距。這樣雖(suī)可簡(jiǎn)化設(shè)計和製造(zào)工藝 , 但(dàn)沒有根據(jù)輸送帶在(zài)輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度(dù)上張力的變化及(jí)托輥(gǔn)的受力(lì)情況 , 合理確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。對於短(duǎn)運距帶式輸送機的影(yǐng)響不大 , 但(dàn)對於長(cháng)運(yùn)距(jù)帶式(shì)輸送機 , 則會(huì)大(dà)大增加(jiā)托(tuō)輥數量 , 從(cóng)而(ér)使設(shè)備造價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運(yùn)行阻力，功率消耗，維(wéi)護費用(yòng)等都會(huì)大量(liáng)增加 , 因(yīn)此(cǐ)很(hěn)不(bù)合(hé)理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理計算(suàn)

帶式輸送(sòng)機在(zài)整(zhěng)個(gè)運(yùn)輸(shū)長度上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力是(shì)連(lián)續(xù)變(biàn)化的。合理的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足托輥承載(zǎi)能力及壽(shòu)命要(yào)求，輸送帶下(xià)垂(chuí)度要(yào)求的(dí)條(tiáo)件下(xià) , 根據該(gāi)處輸送帶張力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確定托輥間(jiān)距。如在德國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承(chéng)載托輥間距達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因而大大減少了托輥用(yòng)量(liáng)。

在設計時 ,托輥間距(jù)應同時滿(mǎn)足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承(chéng)載能力及使(shǐ)用壽命要求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸送(sòng)帶適當(dāng)的下垂度(dù)。

311 根據托輥承(chéng)載能力及使(shǐ)用壽命確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

托(tuō)輥的(dí)承載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)取決於物料(liào)的特(tè)性，單位(wèi)長度(dù)輸送(sòng)帶及貨(huò)載的(dí)質量(liáng) ,托(tuō)輥間距，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥間距 a0

回程托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承(chéng)和運(yùn)行工況(kuàng)等(děng)因(yīn)素(sù) ,可(kě)由(yóu)其動(dòng)載和(hé)靜載(zǎi)分(fēn)別計算如下(xià):

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段輸(shū)送(sòng)帶最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送帶最小張力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度輸送(sòng)帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度貨載的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥(gǔn)的(dí)輥子額(é)定承(chéng)載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係(xì)數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數。

以(yǐ)上各係(xì)數均可從有(yǒu)關資(zī)料(liào)上查得(dé)。

承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出較(jiào)小值 , 即可(kě)滿(mǎn)足(zú)承載段承載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

按靜(jìng)載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

313          托(tuō)輥間距的合理(lǐ)確(què)定

根(gēn)據以(yǐ)上的(dí)計(jì)算結(jié)果(guǒ) , 可選取較小值確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù);同時 , 還(huán)要綜(zōng)合(hé)考慮(lǜ)其他因素的(dí)影(yǐng)響 , 如(rú)物(wù)料性質(zhì)，輸(shū)送帶(dài)寬度，輸送機傾角，實際運(yùn)行(háng)情(qíng)況(kuàng)等(děng)。輸(shū)送(sòng)機(jī)較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分(fēn)段確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優越性分析(xī)

通(tōng)過對帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間距的(dí)合理確定及(jí)優(yōu)化(huà)布(bù)置 , 可大大減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 其優(yōu)越性是非(fēi)常明(míng)顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本約占輸送機成本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托輥數(shù)量減少(shǎo)一半 , 成(chéng)本約降低(dī) 15 % 。因此將會(huì)大(dà)幅

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸(shū)送(sòng)機(jī)運(yùn)行(háng)阻力降(jiàng)低(dī) , 功(gōng)

回程托輥(gǔn)間(jiān)距取式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的較(jiào)小值即可滿(mǎn)足回(huí)空段承(chéng)載能力的要(yào)求 ,並保證(zhèng)托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

輸送帶下垂度(dù)取決於托輥間距(jù)，該(gāi)處的輸(shū)送帶(dài)張力，單位長(cháng)度(dù)輸送帶和貨載的質量等因(yīn)素 ,一般(bān)要求(qiú)比較合(hé)適的輸送(sòng)帶下(xià)垂度為 1 % ,計(jì)算如(rú)下:

率(shuài)消(xiāo)耗減小 , 節(jié)約電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)很(hěn)大 , 且易(yì)出現故(gù)障(zhàng) , 故減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 , 使維護工(gōng)作量和費用(yòng)降低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提高(gāo)運行可靠性(xìng)。

參(cān)考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離(lí)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的托輥間(jiān)距優化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回程托輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部(bù)北(běi)京運輸(shū)機械研(yán)究所 1DTⅡ型固定式(shì)帶(dài)式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選(xuǎn)用手冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金(jīn)工業出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 三(sān)明(míng)膠帶輸送(sòng)機結構，原(yuán)理與計(jì)算[ M]1 北京(jīng):煤炭(tàn)工業出版

式(shì)中   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運輸(shū)機械[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國礦(kuàng)業大學(xué)出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下垂(chuí)度(dù) , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的情況(kuàng)下(xià) , 托輥(gǔn)間距取決(jué)於(yú)該(gāi)處輸送帶(dài)張力(lì)的大小。為滿(mǎn)足下垂(chuí)度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力較(jiào)小的區段采用(yòng)較小的托輥間(jiān)距 , 張力較(jiào)大的區段(duàn)可采用(yòng)較(jiào)大(dà)的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這樣(yàng)可(kě)大

作者簡介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒城縣人(rén),1991 年畢業於(yú)原(yuán)山東礦業學院,現從(cóng)事礦山機械的科研及教學(xué)工作,已(yǐ)發(fā)表(biǎo)論文數(shù)篇(piān)。

收稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231