陝(shǎn)西(xī)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距的(dí)合理確(què)定

李福(fú)固(gù)

(兖州(zhōu)礦區(qū)職工大(dà)學(xué) , 山東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥(gǔn)間距的(dí)必(bì)要(yào)性 ,探討了(liǎo)托輥間(jiān)距(jù)合理確定的(dí)方法及優(yōu)越性(xìng)
。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送機; 輸(shū)送帶(dài); 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間(jiān)距; 張力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引言

在(zài)帶式輸(shū)送(sòng)機中(zhōng),托輥用於支承輸送帶(dài)和貨載(zǎi) , 並(bìng)使(shǐ)輸送帶的(dí)垂(chuí)度(dù)不超(chāo)過限定值(zhí)
。托輥(gǔn)的數量(liáng)對於帶式(shì)輸(shū)送機的(dí)正常(cháng)使用，平(píng)穩運行，維護費用(yòng)，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，整機價格有重(zhòng)要影響(xiǎng)
。因此(cǐ) ,如能對(duì)托(tuō)輥間距進(jìn)行合理(lǐ)設計(jì)和布置(zhì) ,可減少托輥用(yòng)量 ,降(jiàng)低整機價(jià)格 ,減少(shǎo)投(tóu)資，營運及維護費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能(néng)源(yuán) ,並(bìng)帶來可(kě)觀的經(jīng)濟(jì)效(xiào)益
。

2         托輥間距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)及其分(fēn)析

國產帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)通常根據經(jīng)驗(yàn)數據確定 ,或通(tōng)過(guò)輸送帶(dài)最小張(zhāng)力設(shè)計計(jì)算(suàn)托輥間(jiān)距(jù)
。

211          根(gēn)據(jù)廠家(jiā)提供的(dí)數(shù)據確(què)定

我(wǒ)國目前采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機規定(dìng)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料的鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯帶式輸(shū)送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m
。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於上(shàng)述數(shù)據是(shì)根據(jù)廠(chǎng)家所(suǒ)提供的經(jīng)驗數(shù)據確定(dìng) ,與(yǔ)實(shí)際工況可能存在很(hěn)大差別(bié)
。

212          根據(jù)最小張(zhāng)力確定托(tuō)輥(gǔn)間距

根據(jù)逐(zhú)點計算(suàn)法,首先分別計算出輸(shū)送(sòng)機承(chéng)載段(duàn)和空載段(duàn)的最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由(yóu)公(gōng)式即可(kě)計算(suàn)出(chū)承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)和回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)理論(lùn)更大值
。

β———輸送(sòng)機運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 
。

根(gēn)據(jù)計算(suàn)值 , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種實際因素 , 可(kě)確定托(tuō)輥間(jiān)距
。

213          現狀分析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法 , 其基(jī)本(běn)原理都(dū)是按承載段或(huò)回程段最小(xiǎo)張力(lì)點的輸送帶(dài)張力確定托輥間(jiān)距 , 在(zài)整個(gè)輸送機長度上(shàng) , 分別采(cǎi)用統一的(dí)托輥(gǔn)間距
。這樣雖可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設計和(hé)製造工(gōng)藝(yì) , 但沒有根據輸(shū)送帶(dài)在輸(shū)送機(jī)長度上(shàng)張力的變化及(jí)托輥(gǔn)的(dí)受(shòu)力(lì)情況 , 合理確(què)定托(tuō)輥間距(jù)
。對(duì)於短運(yùn)距帶式輸(shū)送機(jī)的(dí)影響(xiǎng)不(bù)大 , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運(yùn)距(jù)帶式輸送機 , 則(zé)會(huì)大(dà)大增(zēng)加托輥數(shù)量 , 從而使設備造價較高 , 運行阻力(lì)，功率消耗(hào)，維護費用(yòng)等都會大量增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不(bù)合(hé)理
。

3     托(tuō)輥間距的合理計算(suàn)

帶式(shì)輸送機(jī)在整(zhěng)個運輸長度上 , 輸送帶張(zhāng)力是連(lián)續變(biàn)化的
。合(hé)理的(dí)托輥間(jiān)距應(yīng)在滿足(zú)托(tuō)輥承(chéng)載能力(lì)及壽(shòu)命要求，輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)要求的條件下(xià) , 根(gēn)據該處(chǔ)輸送(sòng)帶張力的大小 , 來(lái)確定托輥間距
。如(rú)在(zài)德國有一條 10 km 長的帶(dài)式輸送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距達 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少(shǎo)了托輥用(yòng)量(liáng)
。

在(zài)設計時(shí) ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應同時滿(mǎn)足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載能力及使用壽命要(yào)求(qiú); (2) 保證輸送帶(dài)適(shì)當(dāng)的(dí)下(xià)垂(chuí)度(dù)
。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承載能力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)確(què)定托輥間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥的承載能力及使用(yòng)壽命(mìng)取決(jué)於物料(liào)的特性，單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶及貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,托輥間(jiān)距，帶(dài)速，

承(chéng)載(zǎi)托輥間距 a0

回(huí)程托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行工況等因(yīn)素(sù) ,可由其(qí)動載和靜(jìng)載分別計(jì)算(suàn)如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥間距

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度輸送帶(dài)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動載(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(qī)

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的(dí)輥子額(é)定(dìng)承(chéng)載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行係數(shù) ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係數(shù)
。

以(yǐ)上各係數均可(kě)從(cóng)有關資料上查(chá)得
。

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較(jiào)小值(zhí) , 即可(kě)滿(mǎn)足承載段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力的要求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的使用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h
。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)

按(àn)靜(jìng)載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少托輥用量
。

313          托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理確定

根據(jù)以(yǐ)上(shàng)的計(jì)算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較小值(zhí)確定托輥間距;同時(shí) , 還要綜合考慮其(qí)他(tā)因(yīn)素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如(rú)物(wù)料性(xìng)質，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度，輸(shū)送機(jī)傾(qīng)角(jiǎo)，實際運行(háng)情(qíng)況等
。輸送機(jī)較長時(shí) , 可(kě)分段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥間距
。

314          優越(yuè)性分析

通(tōng)過對帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定(dìng)及優(yōu)化布置(zhì) , 可大(dà)大(dà)減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 其(qí)優越性是非常明(míng)顯的(dí)
。

(1)    托輥成(chéng)本約占輸送機(jī)成本(běn)的 30 % , 如果托輥數(shù)量減少(shǎo)一(yī)半(bàn) , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 
。因此將(jiāng)會(huì)大幅

按動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投資
。

(2)    托輥數量(liáng)減少(shǎo) , 使輸送(sòng)機運行阻力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功

回程托輥間距(jù)取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的(dí)較小值即可(kě)滿足回空段(duàn)承載能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h
。

312 根據(jù)輸送(sòng)帶下垂(chuí)度確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

輸送帶下垂(chuí)度取決於(yú)托輥間(jiān)距，該處(chǔ)的輸送帶張力，單位(wèi)長度輸(shū)送帶和貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng)等因素(sù) ,一般要求比較(jiào)合(hé)適(shì)的輸送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如下(xià):

率(shuài)消耗減小 , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能
。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)用量很大(dà) , 且易出現(xiàn)故障 , 故(gù)減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使維護工(gōng)作(zuò)量和(hé)費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低(dī)
。

(4)    延(yán)長輸送帶(dài)使(shǐ)用壽命 , 降低輸送帶跑偏率(shuài) ,

提高運(yùn)行可靠(kào)性
。

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距離帶(dài)式(shì)輸送機的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)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(xiè)工(gōng)業部北京運輸(shū)機械研究所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定(dìng)式(shì)帶式(shì)輸(shū)送機設(shè)計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金(jīn)工(gōng)業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 陝(shǎn)西(xī)膠(jiāo)帶輸(shū)送機(jī)結構，原(yuán)理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工業出版

式中   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦山運輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐(xú)州:中國礦業大(dà)學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度 , 一般取 k  = 0101 
。                                               

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情(qíng)況下 , 托輥間(jiān)距取決(jué)於(yú)該(gāi)處輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大(dà)小(xiǎo)
。為滿(mǎn)足(zú)下垂度要求 , 張力(lì)較小的(dí)區(qū)段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力較(jiào)大的區(qū)段可采(cǎi)用較(jiào)大的(dí)托輥間(jiān)距 , 這(zhè)樣可(kě)大(dà)

作者簡介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城縣人(rén),1991 年畢(bì)業(yè)於原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業學(xué)院(yuàn),現從(cóng)事礦山機(jī)械的科研及教學工作,已發表論(lùn)文數篇(piān)
。

收稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231