朔州帶式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合(hé)理確定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區職工(gōng)大(dà)學(xué) , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過(guò)對帶式輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀進(jìn)行(háng)分析 ,論證了合理(lǐ)確定(dìng)托輥間(jiān)距的(dí)必要性 ,探討了托輥(gǔn)間距(jù)合理確(què)定的方(fāng)法及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關(guān)鍵詞 : 帶式輸送機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥間(jiān)距(jù); 張力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)中(zhōng),托(tuō)輥用於支(zhī)承輸送帶(dài)和貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸(shū)送帶的垂(chuí)度不超過(guò)限(xiàn)定值。托(tuō)輥的數量對於(yú)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機的正常使(shǐ)用(yòng)，平穩運行，維(wéi)護(hù)費(fèi)用，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機(jī)價格有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如能(néng)對托輥間距(jù)進行(háng)合(hé)理設計和布(bù)置 ,可(kě)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) ,降(jiàng)低整機價格(gé) ,減少投資(zī)，營運(yùn)及(jí)維護(hù)費用 ,節約(yuē)能(néng)源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來可(kě)觀的(dí)經(jīng)濟(jì)效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥間距的現狀及其(qí)分(fēn)析(xī)

國(guó)產帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距通(tōng)常(cháng)根(gēn)據(jù)經(jīng)驗數(shù)據確定 ,或通過輸送帶(dài)最小張力設計(jì)計(jì)算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠家提供的數據確定(dìng)

我國目前采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)規定(dìng)的(dí)托輥間(jiān)距為:

(1)  當運(yùn)輸物料(liào)的鬆散密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶(dài)式(shì)輸送機(jī) , 承載托輥(gǔn)間(jiān)距一般(bān)取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距(jù)一(yī)般取 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由於上述數據(jù)是(shì)根據廠家(jiā)所(suǒ)提供的(dí)經驗數據(jù)確定 ,與(yǔ)實際工(gōng)況可能存(cún)在(zài)很大差別。

212          根據最小(xiǎo)張(zhāng)力確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

根(gēn)據逐(zhú)點計(jì)算法,首先(xiān)分別計算出輸送機(jī)承(chéng)載段(duàn)和(hé)空載段的(dí)最小張力值(zhí) ,由(yóu)公式(shì)即可(kě)計(jì)算出承載(zǎi)托輥間距(jù)和回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的理(lǐ)論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送(sòng)機運輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據計算值 , 並(bìng)考慮各(gè)種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確定托(tuō)輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析

以上兩種方法(fǎ) , 其基(jī)本(běn)原(yuán)理都是按(àn)承載段或(huò)回(huí)程(chéng)段最小張(zhāng)力點(diǎn)的(dí)輸送帶張力(lì)確定托輥間距 , 在整個(gè)輸送(sòng)機長(cháng)度上 , 分別(bié)采用統(tǒng)一的托(tuō)輥間(jiān)距。這樣(yàng)雖可簡化設計(jì)和製造(zào)工(gōng)藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有根(gēn)據輸送(sòng)帶在(zài)輸送機長度上(shàng)張力的變(biàn)化(huà)及托輥(gǔn)的(dí)受(shòu)力情(qíng)況 , 合理確定托(tuō)輥間距(jù)。對(duì)於短運(yùn)距(jù)帶式(shì)輸送機的影響不大 , 但對(duì)於長運(yùn)距帶式輸(shū)送機 , 則會(huì)大(dà)大增加(jiā)托輥數量(liáng) , 從(cóng)而使(shǐ)設(shè)備造(zào)價(jià)較高(gāo) , 運行阻力(lì)，功率(shuài)消耗，維護費用等都會大(dà)量增加 , 因此(cǐ)很(hěn)不合(hé)理。

3     托輥間距(jù)的合(hé)理(lǐ)計(jì)算

帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)在整個(gè)運輸長(cháng)度上 , 輸(shū)送帶張力是連續(xù)變化的(dí)。合(hé)理的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應在(zài)滿(mǎn)足托輥承載(zǎi)能力及(jí)壽命要(yào)求，輸(shū)送帶下垂度要求(qiú)的條件下 , 根據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送帶張力的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。如(rú)在德(dé)國有一條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸送機(jī) ,在全長 3/ 4 的(dí)區段 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥間距達(dá) 8 m ,因而大(dà)大(dà)減少了托輥用量(liáng)。

在設計時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間距應(yīng)同時滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命(mìng)要求(qiú); (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適當的(dí)下垂度(dù)。

311 根據(jù)托(tuō)輥承(chéng)載能力及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)確定托輥間距

托輥(gǔn)的(dí)承載能力及(jí)使用壽(shòu)命取決於(yú)物料的(dí)特(tè)性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度輸送(sòng)帶及貨載(zǎi)的質量 ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶(dài)速，

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子(zǐ)軸承(chéng)和運行工況等(děng)因素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動載和(hé)靜載(zǎi)分別(bié)計算(suàn)如(rú)下:

(1)     承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨(huò)載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機(jī)    械                              2002 年(nián)第 2 期

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥的輥(gǔn)子額定(dìng)承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係數(shù);

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數(shù)。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係數均可從有關(guān)資(zī)料上查得。

承(chéng)載托(tuō)輥間距取式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出(chū)較(jiào)小值(zhí) , 即(jí)可滿(mǎn)足(zú)承(chéng)載段承載能力(lì)的要求 ,並保證(zhèng)托輥的使用(yòng)壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間距

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托輥用量。

313          托輥(gǔn)間距的合理確(què)定

根據(jù)以上的計(jì)算結果 , 可(kě)選取較(jiào)小值(zhí)確(què)定托輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時(shí) , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合考(kǎo)慮其他(tā)因素(sù)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng) , 如物(wù)料性質(zhì)，輸(shū)送帶寬(kuān)度(dù)，輸(shū)送(sòng)機傾(qīng)角(jiǎo)，實際運(yùn)行情況(kuàng)等(děng)。輸(shū)送(sòng)機較長時(shí) , 可分段確定托(tuō)輥間距。

314          優(yōu)越性分析(xī)

通(tōng)過對帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距的合理確定及(jí)優(yōu)化布置 , 可大大減少(shǎo)托輥用量 , 其優(yōu)越(yuè)性是非常(cháng)明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥成本約(yuē)占輸(shū)送機成本(běn)的 30 % , 如(rú)果托輥數(shù)量(liáng)減少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本約降(jiàng)低 15 % 。因此(cǐ)將會大幅(fú)

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少(shǎo) , 使輸送(sòng)機(jī)運(yùn)行阻力降低 , 功(gōng)

回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計算出(chū)的(dí)較小(xiǎo)值(zhí)即可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空(kōng)段(duàn)承載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶(dài)下垂度(dù)確定托輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度取決於(yú)托輥(gǔn)間距(jù)，該處(chǔ)的輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)，單(dān)位長度輸送帶(dài)和貨(huò)載的(dí)質量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合適的輸送帶下垂(chuí)度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算如(rú)下:

率(shuài)消耗(hào)減小 , 節約電能(néng)。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥用量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易(yì)出(chū)現故(gù)障 , 故減少托輥用量 , 使維(wéi)護工作量和費用降(jiàng)低(dī)。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使(shǐ)用壽命 , 降低輸(shū)送(sòng)帶跑偏(piān)率 ,

提高(gāo)運行(háng)可(kě)靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式輸送機的(dí)托輥(gǔn)間距優化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸(shū)機械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定式帶式(shì)輸送機設(shè)計(jì)選用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶金工業出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 朔(shuò)州膠帶輸送(sòng)機結構，原(yuán)理與計算[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)

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

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國礦(kuàng)業大學出版(bǎn)社,19891

k ———輸送(sòng)帶下垂(chuí)度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托輥(gǔn)間距取決(jué)於該處輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)的大(dà)小(xiǎo)。為滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區段采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托輥(gǔn)間距 , 張力較(jiào)大的區(qū)段可(kě)采(cǎi)用(yòng)較(jiào)大的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣可大

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣人,1991 年(nián)畢業(yè)於原山東(dōng)礦(kuàng)業學院,現從事礦(kuàng)山(shān)機(jī)械的(dí)科研及教(jiào)學工作,已發表論文(wén)數(shù)篇。

收稿日(rì)期(qī) :2001208231