十(shí)堰帶(dài)式輸送機托(tuō)輥間距的(dí)合(hé)理確(què)定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區職工(gōng)大學 , 山(shān)東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對(duì)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的現狀進(jìn)行分析 ,論證了(liǎo)合理確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)的必要(yào)性 ,探(tàn)討了(liǎo)托輥(gǔn)間距合理確定的方法(fǎ)及(jí)優越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞 : 帶(dài)式輸送(sòng)機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距; 張力

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥用於(yú)支承輸(shū)送帶(dài)和貨載 , 並使(shǐ)輸(shū)送帶(dài)的(dí)垂度不超(chāo)過限定(dìng)值。托(tuō)輥(gǔn)的數量(liáng)對(duì)於帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的正常(cháng)使(shǐ)用(yòng)
，平穩運(yùn)行
，維(wéi)護(hù)費用
，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗(hào)
，整機(jī)價(jià)格有(yǒu)重(zhòng)要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如能對托輥間距進(jìn)行(háng)合理設(shè)計和布置(zhì) ,可(kě)減少托(tuō)輥(gǔn)用量 ,降(jiàng)低(dī)整機價格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資
，營(yíng)運及維護(hù)費用 ,節(jié)約(yuē)能源 ,並帶(dài)來可(kě)觀(guān)的經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距的現狀及其(qí)分(fēn)析

國產(chǎn)帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通(tōng)常(cháng)根據經(jīng)驗數據確定 ,或通(tōng)過輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張力設(shè)計(jì)計算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家提供的(dí)數據(jù)確(què)定

我(wǒ)國(guó)目(mù)前(qián)采(cǎi)用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機(jī)規(guī)定的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當運輸物料(liào)的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料的鬆(sōng)散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶(dài)式輸(shū)送機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由於(yú)上述數據(jù)是(shì)根(gēn)據(jù)廠家所(suǒ)提供的(dí)經驗(yàn)數(shù)據確(què)定(dìng) ,與實際工(gōng)況可能存在很(hěn)大差別。

212          根(gēn)據(jù)最小(xiǎo)張力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距

根據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計算法,首(shǒu)先分別計(jì)算出(chū)輸送(sòng)機(jī)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和空(kōng)載段的最小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公式即(jí)可(kě)計算(suàn)出(chū)承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距和(hé)回程(chéng)托輥間距的理論更大值。

β———輸送(sòng)機運輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據計算值 , 並考慮(lǜ)各種實際因素 , 可(kě)確(què)定(dìng)托輥間距。

213          現狀分析

以(yǐ)上(shàng)兩種(zhǒng)方(fāng)法 , 其基本原理(lǐ)都是按承載段或回(huí)程(chéng)段最小張力點(diǎn)的輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力確定托輥間(jiān)距 , 在整(zhěng)個輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度上(shàng) , 分別采(cǎi)用統一的托輥(gǔn)間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可簡化(huà)設計和(hé)製(zhì)造(zào)工(gōng)藝 , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸送帶在(zài)輸(shū)送機(jī)長(cháng)度(dù)上張力的(dí)變(biàn)化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受力(lì)情況 , 合理確(què)定(dìng)托輥間距。對(duì)於短運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸(shū)送機的影(yǐng)響不大 , 但對(duì)於長運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸送機 , 則(zé)會(huì)大大(dà)增加(jiā)托(tuō)輥數量 , 從而使設備造價較高(gāo) , 運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力
，功(gōng)率消(xiāo)耗
，維護(hù)費用等都會(huì)大量(liáng)增加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不合理(lǐ)。

3     托輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)計算(suàn)

帶式(shì)輸送機(jī)在整個運輸(shū)長度(dù)上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力是(shì)連(lián)續變(biàn)化的(dí)。合理的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應在滿(mǎn)足(zú)托輥承載(zǎi)能力及(jí)壽命(mìng)要求
，輸送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)要求(qiú)的條件下 , 根據(jù)該(gāi)處輸(shū)送帶張力(lì)的(dí)大小(xiǎo) , 來(lái)確定托輥間(jiān)距(jù)。如在德(dé)國有(yǒu)一條 10 km 長(cháng)的帶式輸送機(jī) ,在全長 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承(chéng)載托輥間距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因而大大(dà)減少了托輥(gǔn)用(yòng)量。

在設計時(shí) ,托輥(gǔn)間距應(yīng)同時滿足 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能力(lì)及使用(yòng)壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保證輸送帶適當的(dí)下垂(chuí)度。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命(mìng)確定托(tuō)輥間(jiān)距

托輥的承(chéng)載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命取決於物(wù)料的(dí)特性(xìng)
，單位長度輸送帶(dài)及貨載(zǎi)的質量 ,托輥(gǔn)間(jiān)距
，帶速
，

承載(zǎi)托輥間距 a0

回程(chéng)托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑
，輥子軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行工況等(děng)因素(sù) ,可(kě)由其動(dòng)載和(hé)靜(jìng)載分(fēn)別計算如(rú)下(xià):

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度(dù)貨載(zǎi)的(dí)質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計算(suàn) 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(zǎi)托輥(gǔn)的輥子額(é)定(dìng)承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷(hé)係(xì)數(shù);

f s ———運行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工況係數。

以上各(gè)係數均(jūn)可(kě)從有(yǒu)關(guān)資料上查(chá)得(dé)。

承載(zǎi)托輥間(jiān)距取式(shì)(3)
，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出較(jiào)小值 , 即可(kě)滿(mǎn)足承載段(duàn)承載能(néng)力(lì)的要求 ,並保(bǎo)證托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間距的合(hé)理確定

根據(jù)以上(shàng)的計算結(jié)果 , 可(kě)選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值(zhí)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù);同時 , 還要綜合考慮其他(tā)因素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料性(xìng)質(zhì)
，輸送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度
，輸(shū)送機(jī)傾角(jiǎo)
，實(shí)際(jì)運(yùn)行(háng)情況(kuàng)等。輸送(sòng)機較(jiào)長(cháng)時 , 可(kě)分段(duàn)確定托(tuō)輥間距(jù)。

314          優越性分析

通過對帶(dài)式輸送(sòng)機托輥間距(jù)的(dí)合理確(què)定及優化布(bù)置(zhì) , 可(kě)大大(dà)減(jiǎn)少托輥用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優越性是非常明顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本約占(zhān)輸(shū)送(sòng)機(jī)成本的 30 % , 如果托(tuō)輥數(shù)量減少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約降低(dī) 15 % 。因此將會(huì)大幅

按(àn)動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥數量(liáng)減少(shǎo) , 使輸送(sòng)機(jī)運(yùn)行阻力降低(dī) , 功

回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(5)
，式(6) 計(jì)算(suàn)出的(dí)較小(xiǎo)值即可(kě)滿(mǎn)足回空段承載能(néng)力的要求 ,並保證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶下垂度確定托輥(gǔn)間(jiān)距

輸(shū)送帶下垂(chuí)度取(qǔ)決於托輥間距(jù)
，該處(chǔ)的(dí)輸送帶張(zhāng)力(lì)
，單位長度輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載的質量等因素 ,一(yī)般要求比較(jiào)合(hé)適的輸送帶下(xià)垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如(rú)下(xià):

率消耗減小(xiǎo) , 節(jié)約電能。

(3)    由於帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)用(yòng)量很(hěn)大 , 且易出(chū)現故障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護工作量(liáng)和費用降低(dī)。

(4)    延長輸送(sòng)帶使(shǐ)用壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸送帶(dài)跑偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高運行可靠性。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶式(shì)輸送機(jī)的托(tuō)輥間距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

(2)        回程托(tuō)輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業(yè)部北(běi)京(jīng)運輸(shū)機(jī)械(xiè)研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式帶(dài)式輸送(sòng)機設計(jì)選用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工業(yè)出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興(xīng) 1 十堰膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送機結構
，原(yuán)理與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭工業出(chū)版

式中   F ———該處(chǔ)輸送帶張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦(kuàng)業(yè)大學出版(bǎn)社,19891

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

由(yóu)式(shì)(7)
，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q
，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的情(qíng)況下 , 托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)決(jué)於(yú)該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小。為滿足下(xià)垂度(dù)要(yào)求 , 張力較(jiào)小的區段采用較小的托輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大(dà)的區(qū)段可采(cǎi)用較大的(dí)托(tuō)輥間距 , 這(zhè)樣(yàng)可大

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業於原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業(yè)學院,現從事礦(kuàng)山機械(xiè)的科研及(jí)教學工作,已(yǐ)發(fā)表論(lùn)文(wén)數篇。

收(shōu)稿日(rì)期(qī) :2001208231