帶式輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確(què)定

李福(fú)固

(兖州礦(kuàng)區(qū)職工(gōng)大學(xué) , 山(shān)東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送(sòng)機托輥間距的(dí)現狀(zhuàng)進(jìn)行分析(xī) ,論(lùn)證了(liǎo)合(hé)理確定托(tuō)輥間距的(dí)必要性(xìng) ,探討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)間距合理確定的(dí)方法(fǎ)及(jí)優越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸送(sòng)機; 輸送帶; 托輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張(zhāng)力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式輸(shū)送(sòng)機中,托輥(gǔn)用於支承輸(shū)送帶和貨載 , 並使輸送帶的垂(chuí)度不超過(guò)限定(dìng)值。托輥(gǔn)的(dí)數量對於帶(dài)式(shì)輸送機的正(zhèng)常使用
，平穩(wěn)運(yùn)行
，維護費(fèi)用
，功率消耗
，整機價格有重要(yào)影響。因此 ,如能對托輥(gǔn)間(jiān)距進行(háng)合(hé)理(lǐ)設(shè)計(jì)和(hé)布(bù)置 ,可減少托(tuō)輥用量(liáng) ,降(jiàng)低整(zhěng)機價格 ,減少(shǎo)投資
，營運(yùn)及維護費(fèi)用 ,節約(yuē)能源 ,並帶(dài)來(lái)可觀(guān)的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益(yì)。

2         托輥間距的(dí)現狀及(jí)其(qí)分(fēn)析

國產(chǎn)帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常根(gēn)據經(jīng)驗(yàn)數據確定(dìng) ,或通(tōng)過輸送帶最(zuì)小張力設計(jì)計算(suàn)托輥(gǔn)間距(jù)。

211          根(gēn)據廠家提供(gōng)的(dí)數據(jù)確定(dìng)

我國目(mù)前采用的DT Ⅱ型帶(dài)式輸送機規(guī)定的托輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸(shū)物(wù)料的鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩(shéng)芯帶式(shì)輸(shū)送機(jī) , 承(chéng)載托輥(gǔn)間距一(yī)般取115 m ;(4)   回程托輥間(jiān)距(jù)一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由於(yú)上(shàng)述數(shù)據(jù)是(shì)根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家所(suǒ)提供(gōng)的經驗數(shù)據確定 ,與實際(jì)工況(kuàng)可能存在很大差(chà)別。

212          根據(jù)最小張力確定(dìng)托(tuō)輥間距

根據(jù)逐點計(jì)算法(fǎ),首先分別(bié)計(jì)算出輸送機承(chéng)載段(duàn)和(hé)空(kōng)載段的最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式(shì)即可計算出(chū)承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)和回程托輥間距的(dí)理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值。

β———輸送(sòng)機運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並考慮各種(zhǒng)實際因(yīn)素 , 可(kě)確定(dìng)托(tuō)輥間距。

213          現狀(zhuàng)分析

以上(shàng)兩(liǎng)種方法(fǎ) , 其基(jī)本(běn)原理都是按(àn)承(chéng)載段(duàn)或回(huí)程段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)點(diǎn)的(dí)輸送帶(dài)張力確定托(tuō)輥間距(jù) , 在整個輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分(fēn)別采用統(tǒng)一(yī)的托輥(gǔn)間距。這(zhè)樣雖可(kě)簡化設(shè)計(jì)和製造工藝(yì) , 但沒有根(gēn)據輸(shū)送帶(dài)在(zài)輸送機長(cháng)度上張力的(dí)變(biàn)化及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的受力情(qíng)況 , 合理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。對於短運(yùn)距帶(dài)式輸(shū)送機的(dí)影響不大 , 但對於長(cháng)運距(jù)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 則(zé)會(huì)大(dà)大(dà)增加(jiā)托輥數(shù)量 , 從而(ér)使設備(bèi)造(zào)價較高 , 運行(háng)阻(zǔ)力
，功率消(xiāo)耗(hào)
，維(wéi)護費用等(děng)都會大量(liáng)增加 , 因此很(hěn)不(bù)合理(lǐ)。

3     托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理計算(suàn)

帶式輸(shū)送(sòng)機在整個運輸(shū)長(cháng)度上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)是(shì)連(lián)續(xù)變(biàn)化的。合理的托輥(gǔn)間距(jù)應在滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力及(jí)壽(shòu)命要求(qiú)
，輸送帶下垂(chuí)度要(yào)求的(dí)條件下 , 根據該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張力的(dí)大小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。如在德國有一條(tiáo) 10 km 長的帶式輸送機(jī) ,在全長 3/ 4 的區(qū)段 ,承載(zǎi)托輥間距達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因而大大減少了托(tuō)輥(gǔn)用量。

在(zài)設計時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)同時滿足(zú) 2 個條件: (1) 托輥承載能力及使用(yòng)壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸(shū)送帶(dài)適當(dāng)的(dí)下垂度。

311 根(gēn)據托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)確定(dìng)托輥間距

托(tuō)輥的承載(zǎi)能(néng)力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命取決於(yú)物料的特(tè)性
，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸送(sòng)帶及貨(huò)載的質(zhì)量(liáng) ,托輥(gǔn)間距(jù)
，帶(dài)速
，

承載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

回程(chéng)托輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑
，輥(gǔn)子軸承(chéng)和(hé)運行工(gōng)況等(děng)因(yīn)素(sù) ,可(kě)由其動載(zǎi)和(hé)靜(jìng)載分別(bié)計算如下:

(1)     承(chéng)載托輥(gǔn)間距

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送帶(dài)最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送(sòng)帶(dài)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長度貨(huò)載(zǎi)的質量 ,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    機    械                              2002 年第(dì) 2 期

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)的輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承(chéng)載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數(shù)。

以(yǐ)上各(gè)係數(shù)均可從有關(guān)資(zī)料(liào)上查得。

承(chéng)載托(tuō)輥間距取(qǔ)式(shì)(3)
，式 (4)  計算(suàn)出較小值(zhí) , 即(jí)可(kě)滿足(zú)承載段承載能力(lì)的要求 ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥間距

按(àn)靜(jìng)載計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少托(tuō)輥用量。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理確定

根據以上(shàng)的計(jì)算結果 , 可(kě)選(xuǎn)取較小值確(què)定托輥間距;同時(shí) , 還要綜合考慮其他(tā)因(yīn)素的影響 , 如(rú)物(wù)料性(xìng)質
，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度
，輸送機(jī)傾角
，實際(jì)運(yùn)行(háng)情(qíng)況等。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長時 , 可(kě)分段確定托輥(gǔn)間距(jù)。

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

通(tōng)過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理確定(dìng)及優(yōu)化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是(shì)非(fēi)常(cháng)明顯的(dí)。

(1)    托輥成(chéng)本(běn)約(yuē)占輸送機成本(běn)的 30 % , 如果托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會大(dà)幅(fú)

按動(dòng)載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投資。

(2)    托輥數量減少 , 使輸(shū)送機(jī)運(yùn)行(háng)阻力降(jiàng)低(dī) , 功

回程(chéng)托輥間距取(qǔ)式(shì)(5)
，式(6) 計算(suàn)出的較小值即(jí)可(kě)滿足(zú)回空(kōng)段(duàn)承載能(néng)力(lì)的要(yào)求 ,並保(bǎo)證托(tuō)輥(gǔn)的使用壽命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶下垂(chuí)度(dù)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

輸(shū)送帶下垂(chuí)度取決於托輥(gǔn)間距
，該處(chǔ)的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力
，單位長度輸送(sòng)帶和(hé)貨載的(dí)質(zhì)量(liáng)等因素(sù) ,一般要求(qiú)比較合適(shì)的(dí)輸送帶下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如下:

率消耗(hào)減小 , 節(jié)約電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)用量(liáng)很大 , 且易(yì)出現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減少(shǎo)托輥用量 , 使(shǐ)維護工作量(liáng)和費(fèi)用降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送(sòng)帶(dài)使用壽(shòu)命(mìng) , 降低輸(shū)送帶跑偏(piān)率(shuài) ,

提高運(yùn)行可靠性。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶式輸送機(jī)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優化[J ]1 礦(kuàng)山機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距 a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北(běi)京運輸機(jī)械研(yán)究所 1DTⅡ型固定式帶式(shì)輸送機設計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 膠帶輸送機結構(gòu)
，原(yuán)理(lǐ)與計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工業出版

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦業(yè)大(dà)學出(chū)版社,19891

k ———輸送帶下(xià)垂度 , 一(yī)般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7)
，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q
，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情況(kuàng)下 , 托輥(gǔn)間距(jù)取決於該處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力的大小(xiǎo)。為(wéi)滿足(zú)下垂(chuí)度(dù)要求 , 張(zhāng)力較(jiào)小(xiǎo)的區段采(cǎi)用(yòng)較小的托輥間距 , 張力(lì)較大的(dí)區(qū)段(duàn)可采(cǎi)用(yòng)較大的(dí)托輥(gǔn)間距 , 這樣可大

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城縣人(rén),1991 年(nián)畢業(yè)於原(yuán)山東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現(xiàn)從事礦山機(jī)械(xiè)的(dí)科研及教(jiào)學(xué)工(gōng)作(zuò),已發表(biǎo)論文(wén)數(shù)篇。

收稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231