山(shān)東帶(dài)式(shì)輸送機托輥間距(jù)的合(hé)理確(què)定

李(lǐ)福固

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職(zhí)工大學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶(dài)式輸送(sòng)機托輥間距的現狀進行分析(xī) ,論證了合理確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)的必要性 ,探(tàn)討了托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)的方法及(jí)優越(yuè)性。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式輸送機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托輥間距; 張力(lì)

中圖號 :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸送機(jī)中(zhōng),托輥用於(yú)支承輸(shū)送(sòng)帶和貨載(zǎi) , 並使(shǐ)輸(shū)送帶的垂(chuí)度(dù)不(bù)超過限定(dìng)值。托(tuō)輥的數(shù)量(liáng)對於(yú)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的(dí)正(zhèng)常使用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運行，維(wéi)護(hù)費用，功率消耗，整機價(jià)格有(yǒu)重(zhòng)要影響。因此 ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間距進行合理(lǐ)設(shè)計(jì)和布置(zhì) ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 ,降低整機價(jià)格 ,減(jiǎn)少投資，營(yíng)運及(jí)維護費用(yòng) ,節約(yuē)能源 ,並(bìng)帶來可(kě)觀的經濟效益。

2         托(tuō)輥間距的現狀及(jí)其分析

國(guó)產(chǎn)帶式輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)通常根據(jù)經驗數(shù)據(jù)確定 ,或通(tōng)過輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小張力設(shè)計(jì)計算托輥間(jiān)距(jù)。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供(gōng)的數據(jù)確定

我國目前(qián)采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)規(guī)定的托(tuō)輥間距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物料(liào)的鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料的鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩(shéng)芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī) , 承載托輥間距一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明 ,由於上述數(shù)據(jù)是(shì)根據廠(chǎng)家(jiā)所提供(gōng)的經驗(yàn)數(shù)據確定 ,與實際工況可能(néng)存(cún)在很(hěn)大(dà)差別(bié)。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張力確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

根據逐(zhú)點計算法,首先(xiān)分別計(jì)算(suàn)出輸(shū)送機承載段和(hé)空(kōng)載段(duàn)的(dí)最小張(zhāng)力值 ,由公式即(jí)可計算出承載托(tuō)輥間距(jù)和(hé)回(huí)程托輥間距的(dí)理論更大(dà)值。

β———輸送機(jī)運輸(shū)傾角 , (°) 。

根據計算值(zhí) , 並考(kǎo)慮各種(zhǒng)實際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確定托輥間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分析

以上兩種(zhǒng)方法 , 其(qí)基本(běn)原(yuán)理都是(shì)按(àn)承載段或回(huí)程(chéng)段最小張力點(diǎn)的輸送帶(dài)張力(lì)確定托(tuō)輥間距(jù) , 在(zài)整個輸(shū)送機(jī)長度上 , 分(fēn)別采用統一(yī)的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。這樣雖可簡(jiǎn)化(huà)設(shè)計和製(zhì)造工藝(yì) , 但(dàn)沒有根據(jù)輸(shū)送帶在輸(shū)送機長度(dù)上(shàng)張力的變(biàn)化(huà)及(jí)托輥的受力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合理確定托輥間(jiān)距(jù)。對(duì)於(yú)短(duǎn)運距(jù)帶(dài)式(shì)輸送機的影響不(bù)大 , 但(dàn)對於長(cháng)運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸(shū)送機 , 則會大大增(zēng)加托輥數量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造(zào)價(jià)較高 , 運行阻(zǔ)力，功率(shuài)消耗，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)等(děng)都(dū)會(huì)大量增(zēng)加(jiā) , 因此(cǐ)很不合(hé)理。

3     托輥(gǔn)間距的合理計(jì)算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機在(zài)整個運輸長度上 , 輸送帶張力是連(lián)續(xù)變化(huà)的。合理的托輥(gǔn)間(jiān)距應在滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載能力(lì)及壽(shòu)命要求，輸送帶下(xià)垂度(dù)要(yào)求(qiú)的(dí)條件(jiàn)下 , 根據(jù)該(gāi)處輸(shū)送帶張(zhāng)力的(dí)大小 , 來確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。如(rú)在(zài)德國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式(shì)輸送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間距達 8 m ,因而(ér)大大減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

在設計(jì)時 ,托輥間距應同時(shí)滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載能力(lì)及使(shǐ)用壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸送帶適(shì)當的下(xià)垂度。

311 根(gēn)據托輥承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命確定(dìng)托輥間距

托輥(gǔn)的(dí)承載能力及使用(yòng)壽命取決於物料(liào)的(dí)特性(xìng)，單位(wèi)長度輸送(sòng)帶及貨(huò)載(zǎi)的質量 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運(yùn)行工況等(děng)因素(sù) ,可由(yóu)其動載和(hé)靜(jìng)載分(fēn)別(bié)計(jì)算如下:

(1)     承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶(dài)最小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送帶最小張力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨(huò)載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按動載計(jì)算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦(kuàng)    機    械                              2002 年(nián)第(dì) 2 期

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥的輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定(dìng)承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷(hé)係數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數。

以(yǐ)上各係數均(jūn)可(kě)從有關(guān)資料上(shàng)查(chá)得。

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出(chū)較(jiào)小值(zhí) , 即可滿足(zú)承載(zǎi)段承(chéng)載能力的(dí)要求(qiú) ,並保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間距

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

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間距的合(hé)理(lǐ)確(què)定

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上的計(jì)算結(jié)果 , 可選取較(jiào)小(xiǎo)值確(què)定(dìng)托輥間距(jù);同時 , 還要(yào)綜(zōng)合考(kǎo)慮其(qí)他(tā)因(yīn)素(sù)的(dí)影(yǐng)響 , 如物料(liào)性質(zhì)，輸送(sòng)帶寬(kuān)度，輸送(sòng)機傾(qīng)角(jiǎo)，實際(jì)運行(háng)情(qíng)況等。輸送(sòng)機較長(cháng)時(shí) , 可(kě)分段確定(dìng)托輥間(jiān)距。

314          優越性分析(xī)

通過對帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)及優(yōu)化布置 , 可大(dà)大減少托輥用(yòng)量 , 其(qí)優(yōu)越性是非常明(míng)顯的。

(1)    托輥(gǔn)成本約(yuē)占輸送(sòng)機成本的 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥數量減少一半 , 成(chéng)本約(yuē)降低 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動(dòng)載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減少 , 使輸送機(jī)運行(háng)阻力(lì)降低 , 功(gōng)

回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的(dí)較小(xiǎo)值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空段承載(zǎi)能力的要(yào)求(qiú) ,並保證托輥的使(shǐ)用(yòng)壽命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度確定托輥間距(jù)

輸送帶下垂(chuí)度取決(jué)於(yú)托輥(gǔn)間距(jù)，該處的輸(shū)送帶張力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量等(děng)因(yīn)素(sù) ,一(yī)般要(yào)求比較(jiào)合(hé)適的輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如(rú)下(xià):

率消耗減小 , 節約電能。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥用(yòng)量很大(dà) , 且易出(chū)現(xiàn)故(gù)障 , 故減少托輥用(yòng)量 , 使維(wéi)護工作量和費用降低。

(4)    延長(cháng)輸送帶(dài)使(shǐ)用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低輸送帶(dài)跑(pǎo)偏率 ,

提高運行可(kě)靠(kào)性。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距離(lí)帶式(shì)輸送(sòng)機的(dí)托輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業(yè)部(bù)北(běi)京(jīng)運(yùn)輸機械研(yán)究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式(shì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機設計(jì)選用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工(gōng)業(yè)出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 山東膠帶(dài)輸送機結(jié)構，原理與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業出版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運(yùn)輸機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中(zhōng)國礦業大學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)決(jué)於(yú)該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)的(dí)大小。為滿足(zú)下垂度要求 , 張力較(jiào)小的(dí)區段(duàn)采用較小的托輥間距 , 張(zhāng)力較大的區段(duàn)可采(cǎi)用較大(dà)的(dí)托輥間(jiān)距 , 這(zhè)樣可(kě)大(dà)

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業(yè)於原(yuán)山東礦業(yè)學院,現從(cóng)事(shì)礦(kuàng)山(shān)機(jī)械的(dí)科研及教學(xué)工作(zuò),已(yǐ)發表論文數篇。

收稿(gǎo)日期 :2001208231