石河子(zǐ)帶(dài)式輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距的合理確定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區職工(gōng)大(dà)學(xué) , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距的現(xiàn)狀進行分析(xī) ,論證了合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥間距(jù)的必要性 ,探討(tǎo)了托輥間距(jù)合理(lǐ)確(què)定(dìng)的方法及(jí)優(yōu)越性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送機; 輸送帶; 托輥(gǔn); 托輥間(jiān)距; 張(zhāng)力(lì)

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識(shí)碼 : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式(shì)輸送機中,托(tuō)輥用於支(zhī)承(chéng)輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並使輸送帶的垂度不超(chāo)過限定值(zhí)。托輥的(dí)數量對於(yú)帶式輸(shū)送機的正常使用，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行，維(wéi)護(hù)費(fèi)用，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，整(zhěng)機價(jià)格有重要影響。因此 ,如能對托輥間距進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和布置 ,可減(jiǎn)少托輥用量(liáng) ,降低整(zhěng)機(jī)價格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)，營運(yùn)及(jí)維護費用(yòng) ,節約(yuē)能源(yuán) ,並帶來可(kě)觀(guān)的經濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的現(xiàn)狀及(jí)其(qí)分(fēn)析

國產(chǎn)帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常(cháng)根(gēn)據(jù)經驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,或通過(guò)輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)設(shè)計(jì)計(jì)算(suàn)托輥間距。

211          根據廠家(jiā)提供的數據確定(dìng)

我國(guó)目(mù)前采用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸(shū)送機規(guī)定(dìng)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料的鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩(shéng)芯(xīn)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)一般(bān)取 310 m。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於上述數據(jù)是根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提供(gōng)的經驗(yàn)數據確定(dìng) ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工況(kuàng)可能(néng)存在很大差(chà)別。

212          根據最小張力(lì)確定托輥間(jiān)距(jù)

根據逐點計算法(fǎ),首先分別計算出輸送(sòng)機承(chéng)載(zǎi)段和空載段的最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式即(jí)可計算出承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)和回程托輥間距(jù)的(dí)理論更(gēng)大值。

β———輸送(sòng)機(jī)運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並(bìng)考慮(lǜ)各(gè)種實際(jì)因素 , 可(kě)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上兩(liǎng)種方法(fǎ) , 其基(jī)本原(yuán)理都是按承(chéng)載(zǎi)段或回程段最(zuì)小(xiǎo)張力點(diǎn)的(dí)輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)確定托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整個輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度上(shàng) , 分(fēn)別采(cǎi)用(yòng)統(tǒng)一(yī)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。這樣雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設計(jì)和(hé)製(zhì)造工藝 , 但沒有根據(jù)輸送(sòng)帶在輸送機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的變化(huà)及托輥(gǔn)的(dí)受力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合理(lǐ)確定(dìng)托輥間距(jù)。對於短運距帶式輸(shū)送機的(dí)影(yǐng)響不(bù)大(dà) , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運(yùn)距(jù)帶式輸送機(jī) , 則(zé)會大(dà)大增(zēng)加托(tuō)輥數(shù)量 , 從而(ér)使(shǐ)設(shè)備造價較高 , 運(yùn)行阻力，功率(shuài)消耗，維(wéi)護(hù)費(fèi)用等(děng)都(dū)會(huì)大(dà)量增加 , 因此(cǐ)很(hěn)不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間距的合理計算

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機在整個運輸(shū)長度上(shàng) , 輸送(sòng)帶張(zhāng)力是連續變化(huà)的。合理的托輥(gǔn)間(jiān)距應在(zài)滿(mǎn)足(zú)托輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及壽命(mìng)要求，輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度要(yào)求的(dí)條(tiáo)件下 , 根據該處輸(shū)送(sòng)帶張力的大小 , 來確定托(tuō)輥間距。如在(zài)德國有一條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區段 ,承載(zǎi)托輥間距達 4 m ,回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 8 m ,因而(ér)大(dà)大減(jiǎn)少(shǎo)了托輥(gǔn)用量。

在設(shè)計時 ,托輥間(jiān)距(jù)應同(tóng)時滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽命(mìng)要求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸送帶適(shì)當(dāng)的下垂(chuí)度(dù)。

311 根據(jù)托(tuō)輥承載(zǎi)能力(lì)及使用(yòng)壽命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥的承載能力及使用壽命(mìng)取決(jué)於物(wù)料的特(tè)性，單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載(zǎi)的質量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，帶(dài)速(sù)，

承載(zǎi)托輥間距 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(zhóu)承和(hé)運行工況(kuàng)等因素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動(dòng)載和靜(jìng)載(zǎi)分別(bié)計算如(rú)下:

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載段輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送帶最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度貨載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦    機(jī)    械(xiè)                              2002 年第 2 期(qī)

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)的輥子額定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷係數(shù);

f s ———運(yùn)行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況係(xì)數(shù)。

以(yǐ)上各(gè)係數(shù)均(jūn)可從有(yǒu)關(guān)資料上查得(dé)。

承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出較(jiào)小值 , 即(jí)可滿足承載段(duàn)承載能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並保證(zhèng)托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托輥間(jiān)距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理確(què)定

根據以上的(dí)計算結(jié)果 , 可選取較小值確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距;同(tóng)時 , 還要綜合考(kǎo)慮其他(tā)因素的影(yǐng)響 , 如物料(liào)性質，輸送帶(dài)寬度(dù)，輸(shū)送(sòng)機傾角，實際運行情況(kuàng)等。輸送機較(jiào)長時(shí) , 可分段確定(dìng)托(tuō)輥間距。

314          優越(yuè)性分析(xī)

通過對(duì)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定(dìng)及(jí)優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可大(dà)大減少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優(yōu)越(yuè)性(xìng)是(shì)非常明顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送機(jī)成本的 30 % , 如果托輥數(shù)量減少一半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約降低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大(dà)幅(fú)

按動(dòng)載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托輥數(shù)量減少 , 使(shǐ)輸送機運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力降低 , 功(gōng)

回程托(tuō)輥間距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的較(jiào)小值即(jí)可滿足回空段承(chéng)載能(néng)力的要(yào)求 ,並保證托輥的使(shǐ)用壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂度(dù)確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

輸送帶下(xià)垂度取(qǔ)決於(yú)托輥間(jiān)距，該處(chǔ)的(dí)輸送帶(dài)張力(lì)，單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶(dài)和貨(huò)載的質量(liáng)等因素 ,一(yī)般要(yào)求比(bǐ)較(jiào)合適的(dí)輸送帶下垂度為 1 % ,計算如(rú)下(xià):

率消(xiāo)耗(hào)減小 , 節(jié)約電能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式(shì)輸送機托輥(gǔn)用量很大(dà) , 且易出現(xiàn)故障 , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 使維護工作量和(hé)費用降低。

(4)    延長(cháng)輸送帶使(shǐ)用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸(shū)送帶跑偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行可靠性(xìng)。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離(lí)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的托輥(gǔn)間距優化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距 a0

(2)        回程托(tuō)輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業(yè)部北京(jīng)運(yùn)輸機械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定式帶式(shì)輸送機設計選用手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金工業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 石(shí)河子(zǐ)膠帶輸(shū)送機(jī)結構(gòu)，原理與(yǔ)計算[ M]1 北京:煤炭工業出版

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運輸機(jī)械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦業大學出版社,19891

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

由式(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定的情況(kuàng)下(xià) , 托輥間距取決(jué)於該處輸送帶張(zhāng)力(lì)的(dí)大小。為(wéi)滿(mǎn)足下垂(chuí)度(dù)要(yào)求 , 張力(lì)較(jiào)小的區段采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥間距 , 張力(lì)較大的(dí)區(qū)段可采用(yòng)較(jiào)大的(dí)托輥間距 , 這樣(yàng)可大

作者簡(jiǎn)介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城縣人,1991 年(nián)畢(bì)業於(yú)原山東(dōng)礦(kuàng)業學(xué)院(yuàn),現從事礦(kuàng)山機(jī)械的科(kē)研及教(jiào)學(xué)工(gōng)作,已發表(biǎo)論(lùn)文數(shù)篇。

收稿日(rì)期 :2001208231