商洛(luò)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距的合理確定

李福(fú)固

(兖州礦(kuàng)區職工大學(xué) , 山東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距的現狀(zhuàng)進(jìn)行分(fēn)析 ,論(lùn)證了合理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距的必要(yào)性 ,探討了托輥間(jiān)距合理確(què)定的方(fāng)法(fǎ)及(jí)優越性。

關鍵詞 : 帶式輸(shū)送機(jī); 輸(shū)送帶(dài); 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距; 張(zhāng)力

中圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言

在帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)中(zhōng),托輥(gǔn)用於支(zhī)承輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸送(sòng)帶(dài)的垂(chuí)度(dù)不(bù)超(chāo)過限定值。托輥的(dí)數(shù)量(liáng)對(duì)於帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維護(hù)費(fèi)用(yòng)，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機(jī)價(jià)格有(yǒu)重要影響。因此 ,如(rú)能(néng)對托輥(gǔn)間距進(jìn)行合(hé)理設(shè)計(jì)和(hé)布(bù)置 ,可(kě)減(jiǎn)少托輥用量(liáng) ,降(jiàng)低整機(jī)價(jià)格 ,減少投資(zī)，營運及(jí)維(wéi)護費(fèi)用(yòng) ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶(dài)來(lái)可觀(guān)的經濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的現(xiàn)狀及其分析

國產帶式(shì)輸(shū)送機托輥間距通(tōng)常(cháng)根(gēn)據(jù)經(jīng)驗數據(jù)確(què)定 ,或通(tōng)過輸送(sòng)帶(dài)最小張力(lì)設(shè)計(jì)計算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供(gōng)的(dí)數(shù)據(jù)確(què)定(dìng)

我國(guó)目(mù)前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送機(jī)規(guī)定的(dí)托(tuō)輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當運輸物料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶式(shì)輸送機(jī) , 承載(zǎi)托(tuō)輥間距一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距一般(bān)取 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由於(yú)上(shàng)述數據是(shì)根據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提供的經(jīng)驗數(shù)據確定(dìng) ,與實(shí)際工(gōng)況(kuàng)可能存在很(hěn)大差(chà)別。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

根據逐點計算法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別計算出輸送機承載段和空載段的最小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,由(yóu)公式即(jí)可計算(suàn)出(chū)承載托輥間距(jù)和回程托輥間距的(dí)理論更大(dà)值。

β———輸送機(jī)運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並(bìng)考(kǎo)慮各種實際(jì)因(yīn)素(sù) , 可確定托輥間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其基(jī)本原(yuán)理(lǐ)都是按(àn)承載(zǎi)段或回程段最小張力點的(dí)輸送帶張(zhāng)力(lì)確(què)定(dìng)托輥間距 , 在(zài)整(zhěng)個輸(shū)送機長度上 , 分別采用統一的托(tuō)輥間距(jù)。這樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和製(zhì)造工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根據(jù)輸(shū)送帶在輸送機(jī)長度上張(zhāng)力的(dí)變化及托(tuō)輥的受力(lì)情(qíng)況 , 合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。對於短運距(jù)帶(dài)式輸送機(jī)的影(yǐng)響不大 , 但對(duì)於(yú)長運距帶式(shì)輸送機(jī) , 則會大(dà)大增(zēng)加托(tuō)輥(gǔn)數量 , 從而使(shǐ)設備(bèi)造價(jià)較高 , 運行阻(zǔ)力，功率消耗(hào)，維護費用(yòng)等都會大量增加 , 因此很不合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間距(jù)的(dí)合(hé)理計算(suàn)

帶式輸送(sòng)機(jī)在整個運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)是(shì)連續變(biàn)化(huà)的。合理的托輥(gǔn)間距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)壽命(mìng)要(yào)求，輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度要求的條件下 , 根據該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)的大小 , 來(lái)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如(rú)在(zài)德國有(yǒu)一條 10 km 長的帶式輸(shū)送機(jī) ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因而大(dà)大減少了托輥用量。

在設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)同時(shí)滿足(zú) 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承載能(néng)力及使(shǐ)用壽命要求(qiú); (2) 保證輸(shū)送帶適當的(dí)下垂度(dù)。

311 根據(jù)托輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及(jí)使用壽(shòu)命確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥的承載(zǎi)能力(lì)及使用壽命(mìng)取決於物料的(dí)特性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶及貨(huò)載的質(zhì)量(liáng) ,托輥間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù) a0

回程托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子軸(zhóu)承(chéng)和運(yùn)行工況等因素 ,可(kě)由(yóu)其動載(zǎi)和靜載分別(bié)計算如下:

(1)     承載托(tuō)輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶最小張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送帶最小張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,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(kuàng)    機(jī)    械                              2002 年第(dì) 2 期

式中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥(gǔn)的輥(gǔn)子額(é)定承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係數(shù);

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數 ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)。

以上各(gè)係數均可從有關資料上查得。

承載(zǎi)托輥間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出(chū)較小值 , 即可滿(mǎn)足(zú)承載(zǎi)段承載能力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥間距

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

d    n

量減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托輥間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

根(gēn)據以(yǐ)上(shàng)的(dí)計(jì)算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距;同時(shí) , 還(huán)要綜(zōng)合(hé)考慮其他因(yīn)素(sù)的(dí)影(yǐng)響 , 如(rú)物料性質，輸(shū)送(sòng)帶寬度(dù)，輸送機傾角，實際運(yùn)行(háng)情(qíng)況(kuàng)等(děng)。輸送機較長時(shí) , 可(kě)分段確定托輥間(jiān)距。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分析

通(tōng)過對(duì)帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距的合理(lǐ)確定(dìng)及優(yōu)化(huà)布置 , 可(kě)大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 , 其優越性(xìng)是(shì)非(fēi)常明顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送(sòng)機(jī)成本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托輥數量(liáng)減少一(yī)半(bàn) , 成本(běn)約降低 15 % 。因此將(jiāng)會大(dà)幅

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托輥數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸(shū)送機(jī)運(yùn)行阻力降低 , 功(gōng)

回(huí)程托輥間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出的較(jiào)小值即可(kě)滿(mǎn)足回(huí)空段承(chéng)載能力(lì)的要求(qiú) ,並保證托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶下(xià)垂度確(què)定托輥間距(jù)

輸送帶(dài)下垂度取決於托輥間距，該(gāi)處的(dí)輸送(sòng)帶張力，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送帶和貨(huò)載的質量(liáng)等(děng)因素 ,一般(bān)要求比較合適的輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如(rú)下:

率消(xiāo)耗(hào)減小 , 節(jié)約電(diàn)能(néng)。

(3)    由於帶(dài)式輸送機托(tuō)輥用量很(hěn)大 , 且易出現故障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量 , 使維(wéi)護(hù)工(gōng)作量和費用降低(dī)。

(4)    延(yán)長輸(shū)送帶使(shǐ)用壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸送(sòng)帶跑偏率(shuài) ,

提(tí)高運(yùn)行可靠性(xìng)。

參(cān)考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距(jù)離帶(dài)式輸(shū)送機的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業部(bù)北京(jīng)運輸機(jī)械(xiè)研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸(shū)送機設計選用手冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金工(gōng)業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 商(shāng)洛膠(jiāo)帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)，原(yuán)理與計算[ M]1 北京(jīng):煤炭工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)

式(shì)中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送帶(dài)張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國(guó)礦(kuàng)業(yè)大學出版社,19891

k ———輸(shū)送帶下垂(chuí)度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間距取(qǔ)決(jué)於該處輸送帶張(zhāng)力的(dí)大小(xiǎo)。為滿足下垂度(dù)要(yào)求(qiú) , 張力較小的區段(duàn)采用較(jiào)小(xiǎo)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力較大的區(qū)段(duàn)可采(cǎi)用較大的托輥(gǔn)間距(jù) , 這(zhè)樣可大

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山東鄒城縣人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業(yè)於(yú)原(yuán)山東礦(kuàng)業學院,現從(cóng)事(shì)礦山機(jī)械的科研及(jí)教(jiào)學工作,已發表論文(wén)數(shù)篇。

收稿日(rì)期 :2001208231