帶式輸送機(jī)托輥間距的合(hé)理確(què)定(dìng)

李福(fú)固

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職工大(dà)學 , 山東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析(xī) ,論證了(liǎo)合理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)必要(yào)性 ,探討(tǎo)了托輥(gǔn)間距(jù)合理確定的方法(fǎ)及優(yōu)越(yuè)性。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī); 輸送帶; 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距; 張(zhāng)力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標識(shí)碼 : A

1         引言

在帶(dài)式輸送機中(zhōng),托輥用(yòng)於支承輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi) , 並(bìng)使輸(shū)送帶的(dí)垂度不超過限定值。托輥(gǔn)的(dí)數量對於帶式(shì)輸送機(jī)的正(zhèng)常使用，平穩運行，維護費用，功率(shuài)消耗，整機價格有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如能對(duì)托輥間(jiān)距進行(háng)合理設計和布(bù)置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少托輥用量(liáng) ,降低(dī)整機價格(gé) ,減少(shǎo)投資(zī)，營運及(jí)維護(hù)費用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶(dài)來可觀(guān)的(dí)經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥間距(jù)的現狀及其分析

國(guó)產(chǎn)帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距通常根據經(jīng)驗數據(jù)確定 ,或通(tōng)過輸送帶最小張力設計計(jì)算托輥間(jiān)距。

211          根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)提供的數(shù)據確(què)定(dìng)

我國目前(qián)采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式輸送(sòng)機規定的(dí)托輥間距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物料的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物(wù)料的鬆散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩(shéng)芯帶式輸送機 , 承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距(jù)一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由(yóu)於上述(shù)數(shù)據是(shì)根據(jù)廠家(jiā)所(suǒ)提供(gōng)的經(jīng)驗數(shù)據確定 ,與實際工況可(kě)能(néng)存在很(hěn)大(dà)差(chà)別。

212          根據最小張力(lì)確定托(tuō)輥間距

根據逐點(diǎn)計算法,首先(xiān)分別計(jì)算(suàn)出(chū)輸(shū)送機承載段和空載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由公式即可計算出(chū)承載(zǎi)托輥間距和(hé)回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的理論(lùn)更大值。

β———輸送機(jī)運輸傾角 , (°) 。

根據(jù)計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並(bìng)考慮各(gè)種實(shí)際(jì)因(yīn)素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析

以(yǐ)上(shàng)兩種(zhǒng)方法(fǎ) , 其(qí)基(jī)本原(yuán)理(lǐ)都是(shì)按承載段(duàn)或回程段最(zuì)小張力點的輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 在(zài)整個(gè)輸(shū)送機(jī)長度上 , 分別(bié)采用(yòng)統(tǒng)一(yī)的托輥間距(jù)。這(zhè)樣雖可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設計和製造(zào)工(gōng)藝 , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根據輸送帶在輸送(sòng)機長(cháng)度上張(zhāng)力的(dí)變(biàn)化及托輥的(dí)受力情(qíng)況 , 合理確定托輥(gǔn)間距(jù)。對於短運(yùn)距(jù)帶式輸(shū)送(sòng)機的影(yǐng)響不(bù)大 , 但對於長運距帶式輸送(sòng)機(jī) , 則(zé)會(huì)大大增(zēng)加托輥數(shù)量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造(zào)價較(jiào)高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力，功率消耗，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)等都(dū)會(huì)大量增加(jiā) , 因(yīn)此很不合理。

3     托輥間距的合理(lǐ)計(jì)算

帶式(shì)輸(shū)送機在整個運輸(shū)長度上 , 輸送帶(dài)張力是連續變化的(dí)。合(hé)理(lǐ)的托輥(gǔn)間距應在(zài)滿足托輥承載能力及(jí)壽命(mìng)要求，輸送帶下(xià)垂(chuí)度要(yào)求(qiú)的條(tiáo)件下 , 根據該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大(dà)小 , 來確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如在德國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區段 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥間距達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減少(shǎo)了托輥用量。

在(zài)設計(jì)時 ,托(tuō)輥(gǔn)間距應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個(gè)條件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命要求; (2) 保證輸送帶(dài)適(shì)當的(dí)下垂度。

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

托輥的承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命取決於物(wù)料(liào)的特(tè)性(xìng)，單位長(cháng)度(dù)輸(shū)送(sòng)帶及(jí)貨(huò)載的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥(gǔn)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，輥子軸承和運(yùn)行工況(kuàng)等因素(sù) ,可由其動載(zǎi)和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別計算如下(xià):

(1)     承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸(shū)送帶最小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸(shū)送(sòng)帶最小張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸送帶(dài)的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載(zǎi)的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥的輥子額定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷係(xì)數(shù);

f s ———運行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數。

以上各係數(shù)均(jūn)可從(cóng)有關資料上(shàng)查(chá)得。

承(chéng)載托輥間距取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算出較小值(zhí) , 即(jí)可(kě)滿足(zú)承載段承載能力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的使(shǐ)用壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)

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

d    n

量減少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確定

根(gēn)據(jù)以上(shàng)的計算結果(guǒ) , 可(kě)選取較小值確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距;同(tóng)時(shí) , 還要綜合考(kǎo)慮其(qí)他因素的影響(xiǎng) , 如物料(liào)性質，輸(shū)送(sòng)帶寬(kuān)度(dù)，輸(shū)送機傾角，實際(jì)運行情(qíng)況(kuàng)等(děng)。輸送機較(jiào)長時 , 可(kě)分(fēn)段確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越(yuè)性分(fēn)析

通過(guò)對帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間距的合(hé)理(lǐ)確定(dìng)及(jí)優(yōu)化布置 , 可大大減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優越性是(shì)非(fēi)常明顯的(dí)。

(1)    托輥成本(běn)約占(zhān)輸送機成本(běn)的 30 % , 如(rú)果托輥數量(liáng)減少(shǎo)一半 , 成本約降低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投(tóu)資。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機(jī)運行阻力降低(dī) , 功

回程(chéng)托輥間距取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的較(jiào)小值即可(kě)滿(mǎn)足(zú)回空段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用(yòng)壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶下垂度(dù)確定托輥(gǔn)間距(jù)

輸(shū)送帶(dài)下垂度取(qǔ)決於托輥間(jiān)距，該(gāi)處的輸送帶張(zhāng)力，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶和貨載的質量(liáng)等因素(sù) ,一(yī)般(bān)要求比(bǐ)較(jiào)合(hé)適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如下:

率消(xiāo)耗減小 , 節(jié)約電能。

(3)    由於(yú)帶式輸送機托(tuō)輥(gǔn)用量很大(dà) , 且(qiě)易出現故障 , 故減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) , 使維護(hù)工作(zuò)量(liáng)和費用(yòng)降低。

(4)    延長(cháng)輸送(sòng)帶使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命 , 降低(dī)輸送帶跑偏率(shuài) ,

提高運(yùn)行可(kě)靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離(lí)帶式(shì)輸(shū)送機的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部(bù)北(běi)京運輸(shū)機(jī)械研(yán)究所 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)設計選用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 膠(jiāo)帶輸送(sòng)機結構，原理(lǐ)與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭工(gōng)業(yè)出版

式(shì)中(zhōng)   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦山(shān)運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州:中國礦業(yè)大(dà)學出版社,19891

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

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況下 , 托輥間距取決於該處輸送(sòng)帶(dài)張力的大小。為滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂(chuí)度(dù)要求 , 張力較(jiào)小的區(qū)段(duàn)采(cǎi)用(yòng)較小(xiǎo)的托輥間距(jù) , 張(zhāng)力較(jiào)大(dà)的(dí)區段可采用(yòng)較大的托輥(gǔn)間距(jù) , 這(zhè)樣可大

作者簡介(jiè) : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業(yè)於原山東礦(kuàng)業(yè)學院,現從(cóng)事礦山(shān)機(jī)械的科研及教學工(gōng)作,已發表論(lùn)文(wén)數(shù)篇(piān)。

收稿日期 :2001208231