紹(shào)興帶式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理確(què)定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州礦區職(zhí)工大學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間距的現狀進行分析 ,論證了合理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的必(bì)要性 ,探(tàn)討(tǎo)了托(tuō)輥間(jiān)距合理確(què)定的方法(fǎ)及優越性。

關鍵詞 : 帶式(shì)輸送(sòng)機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥; 托輥(gǔn)間距; 張(zhāng)力(lì)

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶式(shì)輸送(sòng)機中(zhōng),托輥(gǔn)用於支承輸送帶和貨載 , 並(bìng)使輸送帶的(dí)垂度不(bù)超過(guò)限(xiàn)定(dìng)值。托(tuō)輥(gǔn)的數量對於帶式(shì)輸送機的(dí)正常(cháng)使用，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維護費用(yòng)，功率消耗(hào)，整機價(jià)格有(yǒu)重(zhòng)要影(yǐng)響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能(néng)對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距進行(háng)合理(lǐ)設(shè)計(jì)和(hé)布置(zhì) ,可(kě)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整(zhěng)機價格 ,減少(shǎo)投(tóu)資(zī)，營運及維(wéi)護費用 ,節約能(néng)源 ,並帶(dài)來可(kě)觀的經(jīng)濟效益。

2         托輥間距的現狀及其分析

國產(chǎn)帶(dài)式輸送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距通(tōng)常根(gēn)據經驗數(shù)據確定 ,或(huò)通過(guò)輸(shū)送帶最小張(zhāng)力(lì)設計計(jì)算托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠家(jiā)提(tí)供(gōng)的(dí)數據確定

我國目前采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶式輸(shū)送機(jī)規定的托(tuō)輥間距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料的鬆散密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩芯帶式輸(shū)送機(jī) , 承載托輥(gǔn)間距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距一般(bān)取 310 m。

實踐證明 ,由於上述(shù)數據是根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所提(tí)供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定 ,與實(shí)際工(gōng)況可(kě)能存(cún)在很(hěn)大差別。

212          根據最小張力確定托輥(gǔn)間距

根(gēn)據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計算法,首先分別(bié)計算出輸送(sòng)機承(chéng)載段和空載(zǎi)段的(dí)最(zuì)小張力值 ,由公式即可計算出(chū)承載托輥(gǔn)間(jiān)距和回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)的理論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送機運輸(shū)傾角 , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並(bìng)考慮各種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確(què)定托輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀分析

以上(shàng)兩種方(fāng)法 , 其基本原理(lǐ)都(dū)是按(àn)承載段(duàn)或(huò)回程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點(diǎn)的輸送(sòng)帶張(zhāng)力確(què)定托(tuō)輥間距 , 在整個(gè)輸送(sòng)機長(cháng)度上 , 分別(bié)采用(yòng)統(tǒng)一的(dí)托輥間距(jù)。這樣雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設計(jì)和(hé)製(zhì)造工藝(yì) , 但沒有根據(jù)輸送帶(dài)在輸送(sòng)機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力的變化及托輥的受(shòu)力情(qíng)況(kuàng) , 合理確(què)定托輥間距。對(duì)於(yú)短運距帶(dài)式輸送機(jī)的(dí)影響(xiǎng)不大(dà) , 但(dàn)對於(yú)長運距帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 則(zé)會大(dà)大增(zēng)加托輥數(shù)量 , 從而使(shǐ)設備造價(jià)較高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力，功(gōng)率消耗，維護費(fèi)用(yòng)等都會(huì)大(dà)量增加(jiā) , 因(yīn)此很不合理。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)計算(suàn)

帶式(shì)輸送機在整個運輸(shū)長(cháng)度上(shàng) , 輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力是連(lián)續(xù)變(biàn)化(huà)的。合理(lǐ)的托輥(gǔn)間距應在滿(mǎn)足(zú)托輥承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及(jí)壽命要求，輸送(sòng)帶下垂度(dù)要(yào)求的(dí)條(tiáo)件下 , 根(gēn)據(jù)該(gāi)處輸送(sòng)帶張力(lì)的大小(xiǎo) , 來確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距。如在德(dé)國有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶式(shì)輸送(sòng)機 ,在全長 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減(jiǎn)少了(liǎo)托輥用(yòng)量。

在設(shè)計時(shí) ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應同(tóng)時(shí)滿足 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命要求(qiú); (2) 保證輸送帶(dài)適(shì)當(dāng)的下垂(chuí)度。

311 根據托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用壽命確定托輥(gǔn)間(jiān)距

托輥(gǔn)的承載能力及使用壽命取(qǔ)決於物料的特(tè)性，單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)及貨載的(dí)質量 ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(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(jìng)，輥子軸(zhóu)承(chéng)和運(yùn)行工(gōng)況等因素(sù) ,可(kě)由(yóu)其動載和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分別計算(suàn)如下(xià):

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶(dài)最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度(dù)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算 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 2 期(qī)

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥的輥(gǔn)子額(é)定(dìng)承(chéng)載能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數。

以上各(gè)係數均可從(cóng)有(yǒu)關(guān)資(zī)料上(shàng)查得。

承載托輥間距取式(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小(xiǎo)值 , 即可(kě)滿足承載段承(chéng)載能(néng)力的要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間(jiān)距

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合(hé)理確定

根據以(yǐ)上(shàng)的計(jì)算(suàn)結果 , 可(kě)選(xuǎn)取較小(xiǎo)值確(què)定托輥(gǔn)間距;同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合(hé)考慮其他(tā)因(yīn)素的影(yǐng)響 , 如物料(liào)性質，輸送帶(dài)寬度，輸送機(jī)傾角，實際(jì)運行情況(kuàng)等。輸(shū)送機較長時(shí) , 可分段(duàn)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

314          優越性(xìng)分(fēn)析

通(tōng)過對(duì)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托輥間(jiān)距的(dí)合理確定及優(yōu)化布置 , 可(kě)大大(dà)減少托輥(gǔn)用量 , 其(qí)優越性(xìng)是(shì)非常明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥成(chéng)本約占(zhān)輸送機(jī)成本(běn)的 30 % , 如果托輥數(shù)量(liáng)減少一(yī)半 , 成本(běn)約降低 15 % 。因(yīn)此將會大幅

按(àn)動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數量減少 , 使輸(shū)送(sòng)機運(yùn)行阻(zǔ)力降(jiàng)低 , 功

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計算出(chū)的較(jiào)小值(zhí)即可滿(mǎn)足(zú)回空(kōng)段承載(zǎi)能力的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

輸(shū)送(sòng)帶下垂度取決(jué)於(yú)托輥間(jiān)距(jù)，該(gāi)處的輸送(sòng)帶(dài)張力，單位長度(dù)輸送帶和(hé)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質(zhì)量等因素 ,一般要求比(bǐ)較合適(shì)的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗減小 , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式輸(shū)送(sòng)機托輥用(yòng)量很大 , 且易出現(xiàn)故障 , 故減少(shǎo)托輥用量 , 使維(wéi)護(hù)工(gōng)作(zuò)量和費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長(cháng)輸送(sòng)帶(dài)使(shǐ)用壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸(shū)送(sòng)帶跑偏率 ,

提(tí)高(gāo)運行(háng)可(kě)靠(kào)性。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的托輥間(jiān)距優化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回(huí)程托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工業(yè)部(bù)北京運輸(shū)機械研(yán)究所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式(shì)帶式(shì)輸送機設計選用手冊[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金工業(yè)出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 紹興(xīng)膠帶輸送(sòng)機(jī)結構(gòu)，原(yuán)理與計(jì)算[ M]1 北京:煤炭工(gōng)業出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山(shān)運輸機械[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業大學出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下(xià)垂度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定的情況(kuàng)下 , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取決於該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的大小。為(wéi)滿足(zú)下垂度(dù)要求 , 張力(lì)較小的(dí)區(qū)段(duàn)采用較(jiào)小的托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 張力(lì)較大的(dí)區(qū)段可采(cǎi)用(yòng)較大(dà)的托輥間距 , 這(zhè)樣可大

作者簡介 : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業(yè)於原山東礦業(yè)學院,現(xiàn)從事(shì)礦(kuàng)山(shān)機械的科研及教學(xué)工(gōng)作,已發表(biǎo)論(lùn)文(wén)數篇。

收稿日期(qī) :2001208231