鬆(sōng)原(yuán)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理確定(dìng)

李福固

(兖(yǎn)州礦區職工(gōng)大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通(tōng)過(guò)對帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的現狀進行分析 ,論證(zhèng)了合(hé)理確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)的必要性(xìng) ,探討了托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)合理(lǐ)確定(dìng)的方法及優(yōu)越性。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式輸送機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托輥(gǔn); 托輥間(jiān)距; 張力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼 : A

1         引言

在帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)中,托輥用(yòng)於支(zhī)承輸送帶(dài)和貨載 , 並使輸送帶的(dí)垂(chuí)度(dù)不超過(guò)限(xiàn)定值。托輥(gǔn)的(dí)數量對(duì)於帶式輸送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使用，平(píng)穩(wěn)運行，維(wéi)護費用，功率(shuài)消(xiāo)耗，整(zhěng)機價格有重要(yào)影響。因此 ,如(rú)能(néng)對(duì)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)進(jìn)行合(hé)理設(shè)計和(hé)布置 ,可減少托(tuō)輥用量(liáng) ,降低(dī)整機價格 ,減少投(tóu)資(zī)，營運及(jí)維護費(fèi)用(yòng) ,節約能源 ,並帶來可觀(guān)的經濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀及(jí)其分析(xī)

國(guó)產帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常(cháng)根(gēn)據經(jīng)驗數(shù)據確定 ,或通過(guò)輸送帶(dài)最小張力(lì)設(shè)計計算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠家(jiā)提供的(dí)數(shù)據確(què)定(dìng)

我國目前采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送(sòng)機規(guī)定(dìng)的托(tuō)輥間距(jù)為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的鬆散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)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)   回程托輥間距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證明(míng) ,由於上述(shù)數據(jù)是(shì)根(gēn)據(jù)廠家所提供的(dí)經驗數據確定 ,與實(shí)際(jì)工(gōng)況可能(néng)存在很大差別。

212          根據最小(xiǎo)張(zhāng)力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

根據逐點計算法,首(shǒu)先分(fēn)別計算(suàn)出(chū)輸(shū)送(sòng)機(jī)承載段和空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的最小張力(lì)值 ,由(yóu)公式(shì)即可(kě)計(jì)算出承(chéng)載托(tuō)輥間距和回程(chéng)托輥間距(jù)的理(lǐ)論(lùn)更(gēng)大值。

β———輸(shū)送(sòng)機運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根據計算(suàn)值 , 並考慮各(gè)種實(shí)際因素(sù) , 可確(què)定托輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分析

以上(shàng)兩種方法(fǎ) , 其基(jī)本(běn)原理(lǐ)都(dū)是按承(chéng)載段或回程(chéng)段最小張(zhāng)力點(diǎn)的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力確定托(tuō)輥間距 , 在整個輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用統(tǒng)一的(dí)托輥間距。這樣(yàng)雖可簡化(huà)設計和製造工藝(yì) , 但沒有根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶在輸送機(jī)長度上張力(lì)的變化(huà)及托輥(gǔn)的受力(lì)情況(kuàng) , 合理確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距。對(duì)於(yú)短運(yùn)距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的(dí)影響不大 , 但對(duì)於(yú)長運(yùn)距帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 則(zé)會大大增(zēng)加托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從而(ér)使設備造(zào)價較高 , 運(yùn)行阻力，功(gōng)率消耗，維護(hù)費用(yòng)等(děng)都會大(dà)量增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不合(hé)理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理(lǐ)計算(suàn)

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機在整個(gè)運輸長度(dù)上(shàng) , 輸(shū)送帶張(zhāng)力是(shì)連(lián)續變化(huà)的。合(hé)理的(dí)托輥間距應(yīng)在滿(mǎn)足托輥承載能力及壽(shòu)命要(yào)求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶下垂度要(yào)求(qiú)的條件(jiàn)下(xià) , 根據該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力的(dí)大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托輥間距(jù)。如(rú)在(zài)德國有一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在全(quán)長 3/ 4 的區段 ,承載托(tuō)輥間距(jù)達 4 m ,回程托(tuō)輥間距達(dá) 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減少了托輥用(yòng)量。

在(zài)設計時 ,托輥(gǔn)間距應同時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥承載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)要(yào)求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸送帶適當(dāng)的下垂度。

311 根據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)

托(tuō)輥的(dí)承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命(mìng)取(qǔ)決於物料的特(tè)性，單(dān)位長度(dù)輸(shū)送帶及(jí)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質(zhì)量 ,托(tuō)輥間距，帶速(sù)，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子(zǐ)軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運行工況(kuàng)等因(yīn)素 ,可由(yóu)其動載和(hé)靜載分(fēn)別計算(suàn)如(rú)下:

(1)     承載托輥間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸送帶(dài)最小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度輸(shū)送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)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(dì) 2 期

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的輥(gǔn)子額(é)定(dìng)承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數(shù)。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係數均(jūn)可(kě)從有(yǒu)關(guān)資(zī)料上查得。

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出較小值 , 即(jí)可滿(mǎn)足承載(zǎi)段承載能(néng)力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥用量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)確定

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上的計算結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取較小值確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距;同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合考慮(lǜ)其他(tā)因(yīn)素的(dí)影響 , 如(rú)物料性質(zhì)，輸送帶(dài)寬(kuān)度，輸送機(jī)傾(qīng)角，實際(jì)運行(háng)情況等。輸(shū)送(sòng)機較(jiào)長(cháng)時 , 可分(fēn)段確定托輥間距。

314          優越性分(fēn)析

通(tōng)過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定(dìng)及優(yōu)化布置 , 可大(dà)大減少托(tuō)輥用量 , 其(qí)優越(yuè)性是非常明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本約占(zhān)輸送機成(chéng)本的 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少(shǎo)一(yī)半(bàn) , 成本約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會(huì)大幅(fú)

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少 , 使輸(shū)送機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力(lì)降低 , 功

回程托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)即可滿(mǎn)足回(huí)空(kōng)段承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要求 ,並保證托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度確(què)定托輥間距

輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度取(qǔ)決(jué)於托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該(gāi)處(chǔ)的(dí)輸(shū)送帶(dài)張力(lì)，單位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶和貨載的(dí)質量(liáng)等(děng)因(yīn)素(sù) ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比較合適的(dí)輸送帶下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下:

率消耗減小(xiǎo) , 節約電(diàn)能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)用量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且易出(chū)現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少托輥用量 , 使維(wéi)護工作(zuò)量和費(fèi)用降低。

(4)    延長輸送帶(dài)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降低(dī)輸送帶跑偏率(shuài) ,

提(tí)高運(yùn)行可(kě)靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的托(tuō)輥間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥間距(jù) a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業部(bù)北京運(yùn)輸機械(xiè)研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定(dìng)式帶式(shì)輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工業出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 鬆(sōng)原膠帶輸(shū)送機結構，原理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤炭工(gōng)業(yè)出版

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山(shān)運輸機械[ M]1 徐州:中國礦業(yè)大學出(chū)版社,19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下垂度 , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定的(dí)情(qíng)況(kuàng)下 , 托輥(gǔn)間距取決於(yú)該(gāi)處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大(dà)小。為(wéi)滿足下垂度要(yào)求(qiú) , 張力較(jiào)小的(dí)區(qū)段(duàn)采用(yòng)較小的托(tuō)輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大(dà)的(dí)區段可采(cǎi)用(yòng)較(jiào)大(dà)的托輥間(jiān)距 , 這樣(yàng)可(kě)大

作者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣人,1991 年畢業於原(yuán)山(shān)東礦業(yè)學院,現從事(shì)礦山機械(xiè)的(dí)科研(yán)及教(jiào)學工(gōng)作,已發(fā)表論(lùn)文(wén)數篇。

收稿日期 :2001208231