帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固

(兖州礦(kuàng)區職(zhí)工(gōng)大(dà)學 , 山(shān)東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過(guò)對帶式輸送(sòng)機托輥間(jiān)距(jù)的現狀(zhuàng)進行分析(xī) ,論(lùn)證了合理確定托輥間距(jù)的必要(yào)性 ,探(tàn)討了托輥間距合(hé)理確定(dìng)的方(fāng)法及優越性。

關(guān)鍵詞 : 帶式(shì)輸送機(jī); 輸送帶; 托(tuō)輥; 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

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

1         引(yǐn)言

在(zài)帶(dài)式(shì)輸送機中(zhōng),托(tuō)輥用於(yú)支承輸(shū)送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載(zǎi) , 並(bìng)使輸送(sòng)帶的垂(chuí)度(dù)不(bù)超(chāo)過限定值。托(tuō)輥的(dí)數(shù)量(liáng)對於帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)的正(zhèng)常使(shǐ)用
，平(píng)穩運行(háng)
，維護(hù)費用
，功率消耗(hào)
，整機(jī)價格有重(zhòng)要(yào)影響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥間距進行合理設(shè)計和布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) ,降低整(zhěng)機(jī)價(jià)格 ,減(jiǎn)少投資
，營(yíng)運(yùn)及維(wéi)護費用 ,節(jié)約能(néng)源(yuán) ,並帶來可(kě)觀(guān)的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托輥間(jiān)距的(dí)現狀及其分析(xī)

國(guó)產帶(dài)式輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常根據(jù)經驗數據確定(dìng) ,或(huò)通過(guò)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力設(shè)計計算托輥(gǔn)間距。

211          根據廠家提供(gōng)的數據(jù)確(què)定(dìng)

我(wǒ)國(guó)目(mù)前采用的DT Ⅱ型帶式輸送機規定的(dí)托輥間距(jù)為:

(1)  當運輸物料的(dí)鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承載(zǎi)托輥間(jiān)距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托(tuō)輥(gǔn)間距一般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由於(yú)上述(shù)數據(jù)是根據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的(dí)經(jīng)驗數據確(què)定(dìng) ,與實(shí)際工況(kuàng)可能存在很(hěn)大差別。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張力(lì)確定托(tuō)輥間距

根據(jù)逐點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首先(xiān)分(fēn)別計(jì)算出輸(shū)送(sòng)機承載段和(hé)空載段(duàn)的(dí)最(zuì)小張(zhāng)力值 ,由(yóu)公式即可計算出承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)和(hé)回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)理論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸送(sòng)機(jī)運(yùn)輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計算值(zhí) , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種實(shí)際因素(sù) , 可確定托(tuō)輥間距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩種方法 , 其(qí)基本原理(lǐ)都(dū)是按(àn)承載段(duàn)或回程(chéng)段最小張力(lì)點的輸(shū)送帶張力確定托輥(gǔn)間距 , 在整個(gè)輸送(sòng)機長度上 , 分(fēn)別采(cǎi)用統(tǒng)一的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。這(zhè)樣雖(suī)可(kě)簡化(huà)設(shè)計和(hé)製造工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有根據輸(shū)送(sòng)帶(dài)在輸送(sòng)機長(cháng)度上張(zhāng)力的變化及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的受力(lì)情況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確定托輥間距(jù)。對於(yú)短運(yùn)距帶式輸送(sòng)機的影響(xiǎng)不(bù)大 , 但(dàn)對於(yú)長運距(jù)帶(dài)式(shì)輸送機 , 則會大大(dà)增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數量 , 從而(ér)使設備(bèi)造(zào)價較高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)
，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)
，維(wéi)護(hù)費(fèi)用(yòng)等都會大(dà)量增加(jiā) , 因(yīn)此很(hěn)不合理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距的(dí)合理計算

帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機在(zài)整(zhěng)個運輸長度上(shàng) , 輸送帶張力是連續變(biàn)化的。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應(yīng)在(zài)滿足托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及(jí)壽(shòu)命(mìng)要求
，輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度要求的條件下 , 根據該處(chǔ)輸(shū)送帶張力(lì)的(dí)大(dà)小 , 來確定托輥(gǔn)間距(jù)。如(rú)在德(dé)國(guó)有一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī) ,在全長 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載托輥間距達 4 m ,回(huí)程托輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了托輥用(yòng)量(liáng)。

在(zài)設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距應同(tóng)時(shí)滿足 2 個條件: (1) 托(tuō)輥承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使用壽命要(yào)求; (2) 保證輸送帶適當的下垂(chuí)度(dù)。

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

托(tuō)輥的(dí)承(chéng)載能力及(jí)使用壽(shòu)命取決於(yú)物料的(dí)特性(xìng)
，單(dān)位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶及貨(huò)載的質量 ,托輥間(jiān)距(jù)
，帶速(sù)
，

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) a0

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)
，輥子軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運(yùn)行(háng)工況(kuàng)等(děng)因素(sù) ,可由其動載(zǎi)和靜載分別計(jì)算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸送帶最小張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度(dù)貨載(zǎi)的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的(dí)輥子額(é)定承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷係數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數。

以上(shàng)各係數均(jūn)可從有(yǒu)關(guān)資(zī)料上查得。

承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取式(shì)(3)
，式 (4)  計(jì)算出較小值 , 即(jí)可(kě)滿足(zú)承(chéng)載(zǎi)段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求(qiú) ,並保證托(tuō)輥的使用壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間(jiān)距

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

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量。

313          托輥間(jiān)距(jù)的合理確定

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上(shàng)的(dí)計(jì)算結果 , 可(kě)選取(qǔ)較小值確(què)定托輥(gǔn)間距(jù);同(tóng)時 , 還要(yào)綜(zōng)合考慮其(qí)他因素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物(wù)料(liào)性(xìng)質(zhì)
，輸送帶(dài)寬(kuān)度(dù)
，輸送(sòng)機傾角(jiǎo)
，實(shí)際(jì)運(yùn)行情(qíng)況等(děng)。輸(shū)送機較長時(shí) , 可分(fēn)段(duàn)確定托輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過(guò)對帶(dài)式輸送機(jī)托輥間距(jù)的合理確定及優化布置(zhì) , 可(kě)大大減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優越性是非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本約占輸送(sòng)機成本的 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成(chéng)本約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會大(dà)幅

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量減少(shǎo) , 使輸送機運行(háng)阻力降(jiàng)低(dī) , 功

回程(chéng)托輥間距取式(shì)(5)
，式(shì)(6) 計算出(chū)的較(jiào)小值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回空段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使用壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶(dài)下(xià)垂度確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度取決(jué)於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距
，該處的輸(shū)送(sòng)帶張力
，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送帶和貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量(liáng)等因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要(yào)求比(bǐ)較合(hé)適(shì)的(dí)輸(shū)送帶下(xià)垂度為 1 % ,計(jì)算如(rú)下(xià):

率(shuài)消耗減小 , 節(jié)約(yuē)電能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很大(dà) , 且易出(chū)現(xiàn)故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托輥用量 , 使(shǐ)維護(hù)工作量和(hé)費用降低(dī)。

(4)    延(yán)長輸(shū)送帶(dài)使用壽命 , 降低輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高(gāo)運行可靠(kào)性。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機的托(tuō)輥間距優(yōu)化[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥間距(jù) a0

(2)        回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸機(jī)械(xiè)研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶式輸送(sòng)機(jī)設計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工業(yè)出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 膠(jiāo)帶輸送機(jī)結(jié)構
，原(yuán)理與計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤炭工業出版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦山運輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國礦(kuàng)業(yè)大(dà)學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下垂度(dù) , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7)
，式(shì)(8) 可知 , 在(zài) q
，qd 和(hé) k 一(yī)定的情況(kuàng)下(xià) , 托輥(gǔn)間(jiān)距取決於(yú)該處輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的(dí)大小(xiǎo)。為滿(mǎn)足(zú)下垂度要(yào)求 , 張(zhāng)力較小的區段采(cǎi)用較小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥間距 , 張力較大(dà)的區段可采(cǎi)用較大的托輥間(jiān)距(jù) , 這樣可(kě)大

作(zuò)者簡介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業(yè)於(yú)原(yuán)山(shān)東礦業(yè)學院,現(xiàn)從事(shì)礦山(shān)機(jī)械(xiè)的(dí)科研及(jí)教學工(gōng)作(zuò),已發(fā)表論文(wén)數(shù)篇。

收稿日期(qī) :2001208231