上(shàng)海帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥間距(jù)的合理確定(dìng)

李福(fú)固

(兖州礦區職工大學(xué) , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶式輸送機托輥(gǔn)間距的現狀進行分析(xī) ,論證了合理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)必(bì)要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討了托(tuō)輥間距(jù)合理(lǐ)確(què)定(dìng)的(dí)方法(fǎ)及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關鍵詞 : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī); 輸送(sòng)帶(dài); 托輥; 托輥間距(jù); 張力(lì)

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言

在帶式輸送機中,托輥用於(yú)支承輸送帶和(hé)貨(huò)載 , 並使輸送帶的垂度(dù)不超過(guò)限(xiàn)定(dìng)值。托(tuō)輥的(dí)數量對(duì)於帶(dài)式輸送機(jī)的(dí)正(zhèng)常使用，平穩(wěn)運行(háng)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用，功率(shuài)消(xiāo)耗，整機(jī)價(jià)格有(yǒu)重要影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如能對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)進(jìn)行合理設(shè)計和布(bù)置 ,可(kě)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量(liáng) ,降(jiàng)低整機價(jià)格(gé) ,減少投資(zī)，營(yíng)運及(jí)維護(hù)費(fèi)用 ,節約能源 ,並帶(dài)來(lái)可觀的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀及其(qí)分(fēn)析

國產(chǎn)帶式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通常(cháng)根據經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,或通(tōng)過輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)設計計(jì)算托輥間(jiān)距。

211          根據廠家(jiā)提(tí)供的數據確(què)定(dìng)

我(wǒ)國(guó)目前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)規定的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩(shéng)芯帶(dài)式(shì)輸送機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間(jiān)距一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於上述(shù)數據是根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家所提(tí)供(gōng)的(dí)經驗數據確(què)定 ,與(yǔ)實(shí)際工況可能(néng)存(cún)在很(hěn)大(dà)差(chà)別。

212          根據最(zuì)小張力確定托輥間距

根據(jù)逐點計(jì)算法,首先分別計(jì)算出輸送(sòng)機(jī)承載段和(hé)空載(zǎi)段(duàn)的(dí)最(zuì)小張力(lì)值 ,由公(gōng)式即可(kě)計算(suàn)出承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距和(hé)回(huí)程托輥(gǔn)間距的理(lǐ)論(lùn)更大(dà)值。

β———輸送機運輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 。

根據計(jì)算值 , 並考慮(lǜ)各種實際因(yīn)素 , 可(kě)確(què)定托輥(gǔn)間距。

213          現狀分析

以(yǐ)上兩種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其基本原理都(dū)是按(àn)承載(zǎi)段或回(huí)程(chéng)段(duàn)最小張力點(diǎn)的(dí)輸送帶張力確定(dìng)托輥間距 , 在整(zhěng)個輸(shū)送機(jī)長度上(shàng) , 分別(bié)采用統(tǒng)一的托輥(gǔn)間距。這樣雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設計和製造工(gōng)藝 , 但沒有根(gēn)據輸送帶在輸送機長(cháng)度(dù)上張(zhāng)力(lì)的(dí)變(biàn)化(huà)及托輥的(dí)受力情(qíng)況(kuàng) , 合(hé)理確定托(tuō)輥間距(jù)。對於短運(yùn)距帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機的(dí)影響不大(dà) , 但對於長運距帶式輸送機 , 則會大(dà)大增(zēng)加托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量 , 從而使(shǐ)設備(bèi)造價較高(gāo) , 運行(háng)阻力，功率消耗，維護費用(yòng)等都會大量增(zēng)加(jiā) , 因(yīn)此很不合(hé)理(lǐ)。

3     托輥間(jiān)距的(dí)合理計算

帶式(shì)輸(shū)送機在整個運(yùn)輸長度上 , 輸(shū)送(sòng)帶張力是連續變(biàn)化的(dí)。合理的(dí)托(tuō)輥間距(jù)應在滿足(zú)托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及(jí)壽命(mìng)要求，輸(shū)送(sòng)帶下垂度要(yào)求(qiú)的(dí)條件下 , 根據該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的大小 , 來確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。如在德國(guó)有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶式(shì)輸(shū)送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的(dí)區段 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)達 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因而大大減少了(liǎo)托輥用量。

在設計時 ,托輥間(jiān)距(jù)應同(tóng)時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)要(yào)求; (2) 保證輸送(sòng)帶(dài)適當的(dí)下垂度。

311 根據托輥承載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距

托(tuō)輥的承載(zǎi)能力及使用(yòng)壽命(mìng)取決於物料的(dí)特性，單位長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶及貨載的(dí)質(zhì)量 ,托(tuō)輥間距，帶(dài)速，

承載托(tuō)輥間距 a0

回程(chéng)托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子(zǐ)軸(zhóu)承和運行工(gōng)況(kuàng)等因素 ,可(kě)由(yóu)其(qí)動載(zǎi)和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)如下:

(1)     承載托輥(gǔn)間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)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)段輸送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度輸送帶(dài)的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度貨(huò)載的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的輥子(zǐ)額定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係數;

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以上(shàng)各係數(shù)均(jūn)可從有關資(zī)料上(shàng)查(chá)得(dé)。

承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小值 , 即(jí)可(kě)滿足承(chéng)載段承(chéng)載能(néng)力的要(yào)求 ,並保證托輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間距

按靜載(zǎi)計(jì)算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確定

根據(jù)以上的計算結果 , 可(kě)選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值(zhí)確定(dìng)托(tuō)輥間距;同(tóng)時 , 還(huán)要綜合(hé)考(kǎo)慮(lǜ)其他(tā)因素(sù)的影響(xiǎng) , 如(rú)物(wù)料性質，輸送帶(dài)寬度(dù)，輸(shū)送機傾角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運行(háng)情況等。輸(shū)送(sòng)機較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分(fēn)段確定托(tuō)輥間(jiān)距。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分(fēn)析

通過對帶(dài)式輸送機托輥間距的合理確(què)定(dìng)及(jí)優化布置(zhì) , 可大大減少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 其優越性是非(fēi)常明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本(běn)約占輸送機成(chéng)本的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大幅

按動載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投資。

(2)    托輥(gǔn)數量減少 , 使輸送機(jī)運行阻(zǔ)力降低(dī) , 功

回(huí)程托(tuō)輥間距取式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出(chū)的(dí)較小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可滿(mǎn)足回空(kōng)段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度(dù)確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)取決於托(tuō)輥間距(jù)，該處(chǔ)的輸送帶(dài)張力，單位長度輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載的質(zhì)量(liáng)等因素 ,一般要求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合(hé)適(shì)的輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率消(xiāo)耗減小 , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托輥用量很大 , 且易出(chū)現(xiàn)故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托輥用量 , 使(shǐ)維護(hù)工作(zuò)量和(hé)費(fèi)用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長輸(shū)送帶使用(yòng)壽命 , 降低(dī)輸送帶跑偏(piān)率 ,

提高(gāo)運行可(kě)靠(kào)性。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距(jù)離(lí)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的托輥間距(jù)優(yōu)化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù) a0

(2)        回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業部北京運輸(shū)機(jī)械(xiè)研究所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)選(xuǎn)用(yòng)手冊[ M]1 北京:冶金工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 上海膠(jiāo)帶輸送機結構，原理與計算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤炭(tàn)工業出(chū)版

式(shì)中(zhōng)   F ———該處輸(shū)送帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山運輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業大學出版社,19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況下(xià) , 托輥間距取(qǔ)決於該處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大小。為(wéi)滿足下(xià)垂度要求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較小的區段采(cǎi)用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的托輥間距 , 張力較大(dà)的區(qū)段可(kě)采用較大的(dí)托輥間(jiān)距 , 這樣(yàng)可大

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年畢(bì)業(yè)於原山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學院,現從(cóng)事礦(kuàng)山(shān)機械(xiè)的科研及(jí)教(jiào)學(xué)工作,已發(fā)表論(lùn)文(wén)數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231