沈陽帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的合理確定

李(lǐ)福固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職工大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距的現(xiàn)狀(zhuàng)進行(háng)分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合理(lǐ)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的必(bì)要性 ,探(tàn)討了(liǎo)托輥間(jiān)距合(hé)理確(què)定的方法(fǎ)及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機; 輸送帶; 托輥; 托(tuō)輥間距(jù); 張力(lì)

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼 : A

1         引言

在(zài)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)中,托輥用(yòng)於支承輸送(sòng)帶和貨載 , 並使輸送帶的垂(chuí)度不超過(guò)限(xiàn)定值。托輥的數(shù)量(liáng)對於帶式輸(shū)送機的(dí)正(zhèng)常使用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運行(háng)，維(wéi)護(hù)費用，功率(shuài)消(xiāo)耗，整機價格有重要影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托輥間距(jù)進行(háng)合理設計(jì)和布置(zhì) ,可減少托輥(gǔn)用量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整機(jī)價格 ,減(jiǎn)少投資，營運及維護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能源 ,並帶(dài)來可(kě)觀的經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)及其分(fēn)析(xī)

國產(chǎn)帶(dài)式輸送機(jī)托輥間距(jù)通常根據(jù)經驗(yàn)數(shù)據確(què)定 ,或(huò)通(tōng)過(guò)輸(shū)送帶(dài)最小張力(lì)設(shè)計(jì)計算托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根據(jù)廠家提(tí)供(gōng)的(dí)數據確定

我(wǒ)國(guó)目(mù)前采用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機(jī)規(guī)定的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩(shéng)芯帶式(shì)輸(shū)送機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托(tuō)輥(gǔn)間距一般(bān)取 310 m。

實踐證明(míng) ,由於(yú)上述(shù)數據是(shì)根(gēn)據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提供的(dí)經(jīng)驗數據確定 ,與實(shí)際工況可(kě)能(néng)存在很(hěn)大(dà)差別。

212          根據最(zuì)小張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥間距(jù)

根(gēn)據逐(zhú)點(diǎn)計算(suàn)法,首先(xiān)分(fēn)別(bié)計算出輸(shū)送機承(chéng)載段和空載段(duàn)的(dí)最小(xiǎo)張力值(zhí) ,由公式即可(kě)計算出承載(zǎi)托(tuō)輥間距和(hé)回(huí)程托輥間(jiān)距的(dí)理論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸(shū)送(sòng)機運輸傾角 , (°) 。

根據計(jì)算值 , 並(bìng)考慮各(gè)種實際(jì)因素 , 可確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其(qí)基本(běn)原理(lǐ)都是按(àn)承載(zǎi)段或回程(chéng)段最小張力(lì)點(diǎn)的輸(shū)送帶張力(lì)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距 , 在(zài)整個輸送機長度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用統一的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)。這(zhè)樣雖可簡(jiǎn)化(huà)設(shè)計(jì)和(hé)製(zhì)造(zào)工(gōng)藝 , 但沒有根據輸(shū)送帶(dài)在輸(shū)送(sòng)機長度(dù)上張(zhāng)力(lì)的變化(huà)及托輥的受力情況(kuàng) , 合理(lǐ)確定(dìng)托輥間距(jù)。對於短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶式輸送機(jī)的影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大 , 但對(duì)於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 則(zé)會大大增加托輥數量(liáng) , 從而使設(shè)備(bèi)造(zào)價較(jiào)高 , 運(yùn)行阻力，功(gōng)率消(xiāo)耗，維護費用(yòng)等都會(huì)大量增(zēng)加(jiā) , 因(yīn)此很(hěn)不合(hé)理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間距(jù)的合理計(jì)算

帶(dài)式(shì)輸送機在(zài)整個運(yùn)輸(shū)長(cháng)度(dù)上 , 輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)是連(lián)續(xù)變(biàn)化的。合理的托(tuō)輥間距應在滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力及壽(shòu)命要(yào)求，輸送帶(dài)下垂度要求(qiú)的條(tiáo)件下(xià) , 根據(jù)該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張力的大小(xiǎo) , 來確定(dìng)托輥間距(jù)。如(rú)在德(dé)國有(yǒu)一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī) ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區段 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程托輥間距(jù)達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減(jiǎn)少了托(tuō)輥用量。

在(zài)設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距應(yīng)同(tóng)時(shí)滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承載能力及使用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送(sòng)帶適當的下(xià)垂(chuí)度。

311 根據托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)確定托輥(gǔn)間距

托輥的承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用壽命取(qǔ)決(jué)於(yú)物料的(dí)特(tè)性，單位(wèi)長度輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載的質量(liáng) ,托(tuō)輥間距，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥間距(jù) a0

回程托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承和運行(háng)工況(kuàng)等因素(sù) ,可由其(qí)動載(zǎi)和(hé)靜載分別(bié)計算(suàn)如下(xià):

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸送帶最小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)貨(huò)載的(dí)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(xiè)                              2002 年第 2 期

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥(gǔn)子(zǐ)額定(dìng)承(chéng)載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係數;

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工況係(xì)數。

以上各(gè)係數均可從(cóng)有(yǒu)關(guān)資(zī)料(liào)上(shàng)查得(dé)。

承載托(tuō)輥間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較小值 , 即可滿足承(chéng)載段承(chéng)載能力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間距

按靜載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的合理確定

根(gēn)據以(yǐ)上(shàng)的計算(suàn)結果(guǒ) , 可選取(qǔ)較小(xiǎo)值確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù);同(tóng)時(shí) , 還要綜合(hé)考慮其(qí)他因(yīn)素的影(yǐng)響 , 如物料性質，輸送(sòng)帶寬度，輸送(sòng)機傾(qīng)角，實際(jì)運(yùn)行(háng)情況(kuàng)等。輸(shū)送(sòng)機較長(cháng)時 , 可分段確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優越(yuè)性(xìng)分析

通(tōng)過(guò)對(duì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理確(què)定及(jí)優化(huà)布置(zhì) , 可大大減(jiǎn)少托(tuō)輥用量(liáng) , 其優越(yuè)性是非(fēi)常明(míng)顯的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約占輸送(sòng)機(jī)成(chéng)本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少一半 , 成本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因此將會(huì)大(dà)幅

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數量減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸(shū)送機運行(háng)阻力降(jiàng)低 , 功

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出的(dí)較小值即可滿(mǎn)足回空段承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的使用(yòng)壽命高於 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶下(xià)垂度確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)取決(jué)於(yú)托(tuō)輥間距，該處的(dí)輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)，單位長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)和貨載的質(zhì)量等(děng)因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要(yào)求比較(jiào)合(hé)適的輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù)為 1 % ,計算如(rú)下:

率消(xiāo)耗(hào)減小 , 節(jié)約電能。

(3)    由(yóu)於帶式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)用(yòng)量很大 , 且(qiě)易(yì)出(chū)現(xiàn)故(gù)障 , 故(gù)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) , 使維(wéi)護(hù)工(gōng)作量(liáng)和費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低。

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

提(tí)高運行可靠(kào)性(xìng)。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶(dài)式輸送機(jī)的托輥(gǔn)間距優化(huà)[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部北京(jīng)運輸機械研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定式帶式(shì)輸送(sòng)機設(shè)計選用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 沈(shěn)陽膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送機結(jié)構(gòu)，原理與計(jì)算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭工(gōng)業(yè)出(chū)版

式中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國(guó)礦業大學出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶下垂度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的(dí)情況下 , 托輥間(jiān)距(jù)取決於(yú)該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的(dí)大(dà)小。為滿足(zú)下(xià)垂度要(yào)求 , 張力(lì)較小的(dí)區(qū)段采用較(jiào)小的托輥間(jiān)距(jù) , 張(zhāng)力較大(dà)的區(qū)段可(kě)采用較大的(dí)托(tuō)輥間距(jù) , 這(zhè)樣可大(dà)

作者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業於原山東礦(kuàng)業學(xué)院(yuàn),現從(cóng)事礦山機(jī)械(xiè)的科研及(jí)教學(xué)工作,已(yǐ)發表論(lùn)文(wén)數篇。

收(shōu)稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231