石(shí)家(jiā)莊帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州礦區(qū)職工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對(duì)帶式(shì)輸送機托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀進(jìn)行(háng)分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合理確(què)定托(tuō)輥間距的(dí)必要(yào)性 ,探(tàn)討了(liǎo)托輥間(jiān)距(jù)合(hé)理(lǐ)確定的(dí)方法及(jí)優越(yuè)性
。

關鍵詞(cí) : 帶式輸(shū)送機(jī); 輸(shū)送帶(dài); 托(tuō)輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距; 張力

中(zhōng)圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標識碼(mǎ) : A

1         引言

在(zài)帶式(shì)輸送(sòng)機中(zhōng),托輥(gǔn)用(yòng)於支(zhī)承輸送帶和(hé)貨載 , 並(bìng)使(shǐ)輸送(sòng)帶(dài)的垂度不超(chāo)過限定(dìng)值
。托輥的數量(liáng)對(duì)於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機的(dí)正(zhèng)常使(shǐ)用，平穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維護費用，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，整機價格有重(zhòng)要影響(xiǎng)
。因此 ,如能對托(tuō)輥間距進行合理(lǐ)設計和布(bù)置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少托輥用(yòng)量 ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機(jī)價(jià)格(gé) ,減少投資(zī)，營運及(jí)維(wéi)護(hù)費用 ,節(jié)約能源 ,並帶來(lái)可(kě)觀的經濟效益(yì)
。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)及其分析(xī)

國(guó)產帶式輸(shū)送機托輥間(jiān)距(jù)通常根據經驗數(shù)據確定 ,或通過輸送帶最(zuì)小張力設計計(jì)算托(tuō)輥間(jiān)距
。

211          根(gēn)據廠家(jiā)提供的(dí)數據(jù)確定(dìng)

我國目(mù)前(qián)采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸(shū)送機規(guī)定的(dí)托輥間(jiān)距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料(liào)的(dí)鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯(xīn)帶式(shì)輸(shū)送機(jī) , 承載(zǎi)托(tuō)輥間距一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取 310 m
。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由(yóu)於上(shàng)述數(shù)據(jù)是(shì)根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家所提供(gōng)的(dí)經(jīng)驗(yàn)數據(jù)確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工況可能存(cún)在(zài)很大差別(bié)
。

212          根(gēn)據最(zuì)小張力確定托輥(gǔn)間(jiān)距

根據(jù)逐(zhú)點計算法,首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)出(chū)輸送機(jī)承(chéng)載段(duàn)和空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的(dí)最小(xiǎo)張力(lì)值 ,由公(gōng)式即可(kě)計(jì)算(suàn)出承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距和(hé)回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距的理論(lùn)更大值
。

β———輸送機運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 
。

根(gēn)據計(jì)算值(zhí) , 並考慮各種(zhǒng)實際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)
。

213          現狀分析

以上兩種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其基本原理都是按(àn)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或(huò)回(huí)程段(duàn)最小(xiǎo)張力點(diǎn)的輸送帶張(zhāng)力確定托輥間距 , 在(zài)整個(gè)輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度上 , 分(fēn)別采(cǎi)用統(tǒng)一的托輥間距(jù)
。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可簡化設(shè)計和(hé)製(zhì)造(zào)工藝 , 但沒有根據輸(shū)送帶在輸送機(jī)長度上(shàng)張(zhāng)力的變(biàn)化及(jí)托輥的(dí)受力(lì)情況 , 合理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距
。對於短運距(jù)帶式輸送(sòng)機的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大 , 但(dàn)對於長(cháng)運(yùn)距帶式輸送機 , 則(zé)會大大(dà)增(zēng)加托輥數量 , 從而使設備造價較高(gāo) , 運行(háng)阻力，功率(shuài)消(xiāo)耗，維護費(fèi)用(yòng)等都會(huì)大量(liáng)增加(jiā) , 因(yīn)此很不(bù)合理(lǐ)
。

3     托輥間距(jù)的合(hé)理(lǐ)計算

帶式輸送機(jī)在(zài)整個運(yùn)輸長度上 , 輸送(sòng)帶張(zhāng)力是連續(xù)變化(huà)的(dí)
。合理的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)在滿(mǎn)足托(tuō)輥承載能力(lì)及壽命要求，輸送帶下垂度(dù)要(yào)求的條件下 , 根(gēn)據該處輸(shū)送(sòng)帶張力的大(dà)小 , 來確(què)定托輥間距(jù)
。如(rú)在德國(guó)有一條 10 km 長的帶式(shì)輸送機 ,在全(quán)長 3/ 4 的區(qū)段 ,承載托輥間距達(dá) 4 m ,回程托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減少了托輥用量(liáng)
。

在(zài)設計時 ,托輥間距應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個條件: (1) 托(tuō)輥承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)要求; (2) 保證(zhèng)輸送(sòng)帶適(shì)當的下垂(chuí)度(dù)
。

311 根(gēn)據(jù)托輥承(chéng)載能力(lì)及使用壽命(mìng)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距

托輥的承載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用壽命取(qǔ)決於物料的特性(xìng)，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)及貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,托(tuō)輥間距，帶(dài)速(sù)，

承載托(tuō)輥間距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承和(hé)運(yùn)行工(gōng)況等因(yīn)素(sù) ,可(kě)由(yóu)其動載和靜載分別(bié)計算如下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段輸送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸(shū)送帶最小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度貨(huò)載的質量 ,kg/ m ;

按動載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載托輥的輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係(xì)數(shù);

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數(shù)
。

以(yǐ)上(shàng)各係(xì)數(shù)均可從有(yǒu)關(guān)資(zī)料(liào)上查得(dé)
。

承(chéng)載托輥間(jiān)距取式(3) ，式(shì) (4)  計算出較小值 , 即可(kě)滿(mǎn)足(zú)承載段(duàn)承(chéng)載能力的要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥的使用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h
。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距

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

d    n

量(liáng)減少托輥(gǔn)用量
。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理確定

根據(jù)以上(shàng)的(dí)計算(suàn)結(jié)果(guǒ) , 可選取(qǔ)較小(xiǎo)值(zhí)確定(dìng)托輥間距(jù);同(tóng)時 , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合考慮其他因素(sù)的(dí)影響(xiǎng) , 如物料性質(zhì)，輸送帶寬度(dù)，輸送(sòng)機(jī)傾角，實際運(yùn)行情況等
。輸(shū)送機較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)
。

314          優越性分(fēn)析

通過對(duì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)確(què)定(dìng)及優(yōu)化(huà)布置 , 可(kě)大(dà)大減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是非常(cháng)明顯的(dí)
。

(1)    托輥成(chéng)本(běn)約占輸送機(jī)成本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥(gǔn)數量減少(shǎo)一(yī)半 , 成本約降低 15 % 
。因(yīn)此將(jiāng)會大幅

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)
。

(2)    托輥數量(liáng)減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力(lì)降(jiàng)低 , 功

回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的較小(xiǎo)值(zhí)即可滿(mǎn)足回空(kōng)段承(chéng)載能(néng)力的(dí)要(yào)求(qiú) ,並保證托輥(gǔn)的(dí)使用壽命高(gāo)於 30 000 h
。

312 根據輸送帶下(xià)垂(chuí)度確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

輸送(sòng)帶下垂度(dù)取決於托輥間距，該處的輸送(sòng)帶張(zhāng)力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)和貨載的質量(liáng)等因(yīn)素 ,一般(bān)要求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合(hé)適(shì)的(dí)輸(shū)送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計算(suàn)如(rú)下:

率(shuài)消(xiāo)耗(hào)減小 , 節約電能
。

(3)    由於帶式(shì)輸送機托輥用(yòng)量(liáng)很大 , 且(qiě)易(yì)出(chū)現故(gù)障 , 故減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) , 使維(wéi)護工作(zuò)量和(hé)費(fèi)用降(jiàng)低(dī)
。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送帶使用(yòng)壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸(shū)送帶(dài)跑(pǎo)偏率 ,

提高(gāo)運(yùn)行可靠性(xìng)
。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離(lí)帶(dài)式輸送(sòng)機的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距優化[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部(bù)北(běi)京運輸(shū)機械研究所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶金工(gōng)業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興(xīng) 1 石家莊膠帶(dài)輸送(sòng)機結構，原理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭(tàn)工業出(chū)版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州:中國礦業(yè)大(dà)學出版(bǎn)社,19891

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

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定的(dí)情況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取決於該處(chǔ)輸送(sòng)帶張力(lì)的大(dà)小
。為滿足下(xià)垂度要求 , 張力較(jiào)小(xiǎo)的區(qū)段采用較(jiào)小的(dí)托輥(gǔn)間距(jù) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)大(dà)的區段(duàn)可(kě)采用較(jiào)大的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這樣(yàng)可大

作者簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢業於原山東(dōng)礦業學(xué)院(yuàn),現從(cóng)事(shì)礦(kuàng)山機(jī)械(xiè)的(dí)科(kē)研(yán)及(jí)教學工(gōng)作,已發(fā)表論文數篇(piān)
。

收(shōu)稿日期 :2001208231