四平(píng)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區職工大(dà)學(xué) , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過(guò)對帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現狀進行分(fēn)析(xī) ,論(lùn)證了(liǎo)合理確(què)定托(tuō)輥間距的(dí)必要(yào)性(xìng) ,探討了托(tuō)輥間距合理(lǐ)確(què)定(dìng)的方(fāng)法及優越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞(cí) : 帶式(shì)輸送(sòng)機; 輸送(sòng)帶; 托輥; 托輥間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識(shí)碼 : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式(shì)輸送(sòng)機中,托輥用於支承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨載 , 並使(shǐ)輸送(sòng)帶的垂度(dù)不超過(guò)限定(dìng)值(zhí)。托輥的(dí)數量(liáng)對(duì)於(yú)帶式輸(shū)送機(jī)的正常使用，平穩運行(háng)，維護費用，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機價格(gé)有重要(yào)影響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距進行合(hé)理設(shè)計(jì)和布(bù)置(zhì) ,可減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng) ,降低(dī)整機(jī)價格(gé) ,減(jiǎn)少投(tóu)資，營運(yùn)及維(wéi)護費用 ,節約能源 ,並帶(dài)來(lái)可觀的(dí)經(jīng)濟(jì)效(xiào)益(yì)。

2         托輥間距的現狀(zhuàng)及其分(fēn)析(xī)

國產帶(dài)式輸送機托輥間距(jù)通(tōng)常根據經驗(yàn)數(shù)據確定 ,或通過(guò)輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力設(shè)計計算托輥(gǔn)間距。

211          根據廠家提(tí)供(gōng)的數據確定

我(wǒ)國(guó)目(mù)前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送機規定(dìng)的(dí)托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當運輸物料的鬆散密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料的(dí)鬆散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩芯(xīn)帶式輸送(sòng)機 , 承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由(yóu)於上述數(shù)據是根據廠家(jiā)所提供(gōng)的(dí)經(jīng)驗數(shù)據確(què)定 ,與實際工(gōng)況可(kě)能(néng)存(cún)在很(hěn)大差別。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托輥間距(jù)

根據(jù)逐點計算(suàn)法,首(shǒu)先(xiān)分別計算出(chū)輸(shū)送(sòng)機承載段(duàn)和(hé)空載(zǎi)段的最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,由(yóu)公(gōng)式即可(kě)計算出承載托(tuō)輥間距和回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理論(lùn)更大值。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運(yùn)輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計算(suàn)值 , 並考(kǎo)慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素(sù) , 可確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析

以上(shàng)兩(liǎng)種方法(fǎ) , 其(qí)基本(běn)原(yuán)理都是(shì)按承載(zǎi)段(duàn)或(huò)回(huí)程段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力點(diǎn)的輸送(sòng)帶張力確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù) , 在(zài)整個輸(shū)送機長度上(shàng) , 分別采(cǎi)用統(tǒng)一的托輥(gǔn)間(jiān)距。這樣(yàng)雖可簡(jiǎn)化設(shè)計和製(zhì)造工(gōng)藝 , 但沒有根(gēn)據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)在輸送機長度(dù)上張(zhāng)力(lì)的變(biàn)化(huà)及(jí)托輥(gǔn)的受力情(qíng)況 , 合理確(què)定(dìng)托輥間距。對於短運距(jù)帶式輸(shū)送機的(dí)影響(xiǎng)不大 , 但對於(yú)長運(yùn)距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 則(zé)會大大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量 , 從(cóng)而使設(shè)備造價(jià)較高 , 運行(háng)阻力(lì)，功率消耗，維(wéi)護費用(yòng)等都會(huì)大量增加(jiā) , 因此很(hěn)不合理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理計(jì)算

帶(dài)式輸(shū)送機在整個運(yùn)輸長度上(shàng) , 輸送帶(dài)張力是連(lián)續變化(huà)的(dí)。合理的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力(lì)及壽(shòu)命要求(qiú)，輸送帶下垂度(dù)要求(qiú)的(dí)條(tiáo)件下(xià) , 根據該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張力(lì)的(dí)大小 , 來(lái)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。如在(zài)德(dé)國(guó)有一條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶式輸送(sòng)機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區(qū)段(duàn) ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大減少了托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)。

在設(shè)計(jì)時 ,托輥間(jiān)距(jù)應同(tóng)時滿(mǎn)足(zú) 2 個條件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命要求(qiú); (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送帶適(shì)當(dāng)的(dí)下(xià)垂度。

311 根據(jù)托(tuō)輥承(chéng)載能力及(jí)使用壽命(mìng)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥的(dí)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)取(qǔ)決(jué)於物料(liào)的(dí)特(tè)性，單(dān)位長度(dù)輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載的(dí)質(zhì)量 ,托(tuō)輥間距，帶(dài)速(sù)，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

回程(chéng)托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承(chéng)和運行(háng)工況等因(yīn)素 ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載和靜載分別(bié)計算(suàn)如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位長度輸(shū)送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)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(méi)    礦    機    械(xiè)                              2002 年第(dì) 2 期

式中  [ p0 ] ———承載托輥(gǔn)的輥子額定(dìng)承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係數;

f s ———運(yùn)行(háng)係數 ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以上各(gè)係數均可(kě)從有關資料上查得(dé)。

承載(zǎi)托輥間(jiān)距取式(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出(chū)較小值(zhí) , 即可滿(mǎn)足承(chéng)載段承(chéng)載能力(lì)的(dí)要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的使用壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

按靜載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定

根據(jù)以上的計算結果 , 可(kě)選(xuǎn)取較小值確定托(tuō)輥間距;同時(shí) , 還要綜合考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素的影響 , 如物(wù)料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送(sòng)帶寬度(dù)，輸送機(jī)傾角，實際(jì)運行(háng)情況(kuàng)等。輸送機較長時 , 可分(fēn)段確定托(tuō)輥間距。

314          優越性分(fēn)析(xī)

通過對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定及優(yōu)化布(bù)置 , 可大大(dà)減少托輥用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優越性是非(fēi)常明顯的(dí)。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本(běn)約(yuē)占輸送(sòng)機(jī)成(chéng)本(běn)的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥數量減(jiǎn)少一(yī)半 , 成本約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會(huì)大(dà)幅

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投資。

(2)    托輥數(shù)量減少 , 使(shǐ)輸送機(jī)運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力降(jiàng)低 , 功

回程托(tuō)輥間距取式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較(jiào)小值即(jí)可滿足回空段承(chéng)載能力的(dí)要(yào)求 ,並保證(zhèng)托(tuō)輥的使用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度確定托輥間距(jù)

輸送(sòng)帶下垂(chuí)度取(qǔ)決於托(tuō)輥間距，該處的輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)，單位長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶和貨載的質量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一般要求(qiú)比較合(hé)適的(dí)輸送(sòng)帶下(xià)垂度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如下:

率消耗(hào)減(jiǎn)小 , 節約電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式輸送機托(tuō)輥用量很大 , 且易(yì)出(chū)現故障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工作(zuò)量和(hé)費用降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送(sòng)帶使用壽命 , 降低輸送帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提高(gāo)運(yùn)行可靠性(xìng)。

參(cān)考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離帶式輸(shū)送機的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥間距 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)輸機械研究所 1DTⅡ型(xíng)固定式帶式(shì)輸送機(jī)設(shè)計選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金(jīn)工(gōng)業(yè)出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 四平(píng)膠帶輸(shū)送(sòng)機結構，原理與(yǔ)計算[ M]1 北(běi)京:煤炭工業出版

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機械(xiè)[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦(kuàng)業大(dà)學(xué)出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況(kuàng)下 , 托輥(gǔn)間距取(qǔ)決於(yú)該處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為滿(mǎn)足下(xià)垂(chuí)度(dù)要求 , 張(zhāng)力較小的(dí)區段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的托輥間(jiān)距(jù) , 張(zhāng)力較(jiào)大的區段可采用較大(dà)的(dí)托輥間距 , 這樣(yàng)可大

作者簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年畢業於(yú)原山(shān)東礦業(yè)學院(yuàn),現從(cóng)事礦(kuàng)山機械(xiè)的(dí)科研及教(jiào)學(xué)工(gōng)作,已(yǐ)發表(biǎo)論文數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿(gǎo)日(rì)期 :2001208231