邵(shào)陽帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥間距的合理(lǐ)確定(dìng)

李福固

(兖州礦(kuàng)區(qū)職工大學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對帶式輸送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀進行分(fēn)析 ,論(lùn)證了合(hé)理確定(dìng)托輥間(jiān)距的必要性 ,探(tàn)討(tǎo)了托輥間(jiān)距合理確(què)定的方法及優越性。

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

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)中,托輥用(yòng)於支承輸送帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並使(shǐ)輸送(sòng)帶的垂(chuí)度不超過限定值(zhí)。托輥的數(shù)量(liáng)對於帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機的正(zhèng)常(cháng)使用(yòng)，平穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維(wéi)護(hù)費用，功(gōng)率(shuài)消耗，整機價格(gé)有重(zhòng)要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能對托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)進(jìn)行合(hé)理(lǐ)設(shè)計和布(bù)置 ,可(kě)減少托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機(jī)價(jià)格(gé) ,減少投資(zī)，營運(yùn)及維護費用 ,節(jié)約(yuē)能源(yuán) ,並帶(dài)來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的現狀(zhuàng)及(jí)其(qí)分(fēn)析

國產帶(dài)式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距通(tōng)常根(gēn)據經驗數據確(què)定 ,或通過輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張力(lì)設計(jì)計算托輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家提(tí)供的(dí)數(shù)據確定

我國(guó)目前采用的DT Ⅱ型帶式輸送機(jī)規(guī)定的(dí)托輥(gǔn)間距為:

(1)  當運輸(shū)物料的鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯帶(dài)式(shì)輸送機 , 承載托(tuō)輥間距(jù)一般取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述數(shù)據(jù)是根(gēn)據廠家(jiā)所提供的經驗(yàn)數(shù)據確定 ,與實(shí)際工況可(kě)能(néng)存在很(hěn)大差別(bié)。

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

根(gēn)據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算(suàn)法,首(shǒu)先(xiān)分別(bié)計(jì)算(suàn)出輸(shū)送機承載段和(hé)空(kōng)載段的最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,由公式(shì)即(jí)可計算(suàn)出(chū)承載(zǎi)托輥間(jiān)距和回(huí)程托(tuō)輥間距(jù)的理(lǐ)論更大(dà)值。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並(bìng)考慮各種實際(jì)因(yīn)素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析

以(yǐ)上兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本原理都(dū)是按承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或(huò)回程(chéng)段最小張力(lì)點的輸送(sòng)帶張力確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距 , 在整個(gè)輸送(sòng)機長度上 , 分別(bié)采用統(tǒng)一的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化(huà)設(shè)計和製(zhì)造(zào)工(gōng)藝 , 但沒有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶(dài)在輸送機長度上(shàng)張(zhāng)力的變化及托輥(gǔn)的受(shòu)力(lì)情(qíng)況 , 合(hé)理確(què)定托輥間(jiān)距。對於短(duǎn)運距帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的(dí)影(yǐng)響不大 , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運距帶式輸送機 , 則會(huì)大大(dà)增(zēng)加托(tuō)輥數量(liáng) , 從(cóng)而使(shǐ)設(shè)備(bèi)造(zào)價(jià)較高(gāo) , 運(yùn)行(háng)阻力(lì)，功率消耗，維護(hù)費(fèi)用等都(dū)會(huì)大量(liáng)增加(jiā) , 因此很不合理。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理計算

帶式輸送(sòng)機(jī)在整個(gè)運輸長(cháng)度上 , 輸送(sòng)帶張(zhāng)力是連續(xù)變化(huà)的(dí)。合理的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距應在滿足(zú)托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)壽(shòu)命要(yào)求，輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度要求的(dí)條(tiáo)件下(xià) , 根據(jù)該(gāi)處輸送帶張力的(dí)大小(xiǎo) , 來確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)。如(rú)在(zài)德(dé)國有(yǒu)一(yī)條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶式輸送(sòng)機(jī) ,在全長 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)達 8 m ,因(yīn)而大(dà)大(dà)減少(shǎo)了(liǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

在設(shè)計時(shí) ,托(tuō)輥間距應同時滿足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托輥承載能力(lì)及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)要(yào)求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送(sòng)帶(dài)適(shì)當的下垂度。

311 根據(jù)托(tuō)輥承載能力(lì)及使用壽命(mìng)確定托輥間(jiān)距

托(tuō)輥的承載能力及(jí)使用壽(shòu)命取決於物(wù)料的特性，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶及貨(huò)載的質(zhì)量 ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶速，

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

回程托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子軸(zhóu)承和(hé)運行工況等因(yīn)素 ,可由(yóu)其動載(zǎi)和靜載(zǎi)分別計算如下:

(1)     承(chéng)載托輥(gǔn)間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸送帶(dài)的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)貨載的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦(kuàng)    機(jī)    械                              2002 年第(dì) 2 期

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥(gǔn)的輥(gǔn)子額(é)定(dìng)承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥子載荷係數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工況係數。

以(yǐ)上(shàng)各係(xì)數均(jūn)可(kě)從有關(guān)資料上查(chá)得。

承載托輥間距取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出較小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可(kě)滿足承(chéng)載段承載能力(lì)的要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距

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

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托輥間距(jù)的合(hé)理(lǐ)確(què)定

根據以上的計(jì)算結(jié)果 , 可(kě)選取較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)確定托輥(gǔn)間(jiān)距;同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合考慮其他(tā)因素(sù)的影(yǐng)響 , 如(rú)物(wù)料性(xìng)質，輸(shū)送帶寬(kuān)度(dù)，輸(shū)送(sòng)機傾角，實際運行情(qíng)況等。輸(shū)送(sòng)機較長時 , 可分段確定托(tuō)輥(gǔn)間距。

314          優越(yuè)性分析

通過(guò)對帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥間距(jù)的合理確(què)定及優(yōu)化(huà)布置 , 可(kě)大(dà)大減(jiǎn)少托輥用量(liáng) , 其優(yōu)越性是非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成(chéng)本約占輸送機成本的 30 % , 如(rú)果托輥數量減(jiǎn)少一(yī)半 , 成本(běn)約降低 15 % 。因此將會大幅(fú)

按動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數量減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送(sòng)機運(yùn)行(háng)阻力降低(dī) , 功

回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(shì)(6) 計算出的較小值即可(kě)滿足回空(kōng)段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的使(shǐ)用壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)確定(dìng)托輥間(jiān)距

輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該(gāi)處的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力，單位(wèi)長(cháng)度輸送帶(dài)和貨載(zǎi)的質量(liáng)等(děng)因素 ,一(yī)般要求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合適(shì)的輸送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如(rú)下(xià):

率消耗(hào)減(jiǎn)小 , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很大 , 且(qiě)易出現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維護(hù)工(gōng)作量和(hé)費用降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長輸送帶(dài)使用壽命(mìng) , 降低輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提高(gāo)運行(háng)可(kě)靠(kào)性。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的(dí)托輥(gǔn)間距優化(huà)[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距 a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業(yè)部(bù)北(běi)京(jīng)運(yùn)輸機械(xiè)研究所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式(shì)帶式輸送機(jī)設(shè)計選用手冊[ M]1 北京(jīng):冶金(jīn)工業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 邵陽膠(jiāo)帶(dài)輸送(sòng)機結(jié)構(gòu)，原理與計(jì)算[ M]1 北京:煤(méi)炭(tàn)工業出版

式(shì)中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業(yè)大學(xué)出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定(dìng)的情(qíng)況(kuàng)下 , 托輥間距(jù)取(qǔ)決於該處(chǔ)輸送帶(dài)張力的(dí)大小(xiǎo)。為滿足下垂度(dù)要(yào)求 , 張(zhāng)力較小的區段采用(yòng)較(jiào)小的托輥間(jiān)距(jù) , 張力較(jiào)大的(dí)區段(duàn)可采用(yòng)較大的托輥間距 , 這樣可(kě)大

作者(zhě)簡介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣人(rén),1991 年(nián)畢業於原山東礦(kuàng)業學院,現從事礦山機械(xiè)的科研(yán)及教學工作,已發表論(lùn)文數篇(piān)。

收稿日(rì)期 :2001208231