宿州(zhōu)帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間距(jù)的(dí)合理確定

李(lǐ)福固

(兖州礦區(qū)職(zhí)工大學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對(duì)帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的現(xiàn)狀(zhuàng)進行(háng)分(fēn)析 ,論(lùn)證了合理確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)必要(yào)性 ,探討(tǎo)了托(tuō)輥間(jiān)距合理(lǐ)確定的方(fāng)法(fǎ)及(jí)優越性。

關(guān)鍵詞 : 帶式輸送機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥; 托輥間距; 張力(lì)

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

1         引(yǐn)言

在帶(dài)式輸送(sòng)機中,托輥用(yòng)於(yú)支承(chéng)輸(shū)送帶(dài)和貨載 , 並(bìng)使輸送帶(dài)的垂度不超過限定值。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量對(duì)於帶式輸送機的正常(cháng)使(shǐ)用，平穩(wěn)運(yùn)行，維護(hù)費用，功率消耗(hào)，整(zhěng)機(jī)價格(gé)有(yǒu)重要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能(néng)對托輥間距進(jìn)行合(hé)理(lǐ)設計(jì)和(hé)布(bù)置(zhì) ,可減少托(tuō)輥用量 ,降(jiàng)低整(zhěng)機(jī)價格 ,減(jiǎn)少投資(zī)，營(yíng)運及(jí)維護費(fèi)用(yòng) ,節約(yuē)能源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可(kě)觀(guān)的經(jīng)濟效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間距的現狀及其分析(xī)

國(guó)產帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間距通常(cháng)根據經驗數(shù)據確(què)定(dìng) ,或通(tōng)過輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力設計計算托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家提供的數據確定

我國(guó)目前采用的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送(sòng)機規定的托輥間距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的(dí)鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩(shéng)芯帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 承載托輥間(jiān)距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托(tuō)輥(gǔn)間距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於上(shàng)述數據(jù)是根據(jù)廠家所提(tí)供的(dí)經驗數據確定(dìng) ,與實際工況(kuàng)可(kě)能存在(zài)很(hěn)大差別。

212          根據(jù)最(zuì)小張力(lì)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

根據逐點(diǎn)計算法,首先分別(bié)計算出輸送機承載段和空(kōng)載段(duàn)的最小張力(lì)值 ,由(yóu)公式即(jí)可計(jì)算(suàn)出(chū)承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)和(hé)回程托(tuō)輥間距(jù)的(dí)理論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計算(suàn)值 , 並考慮各種實際因素(sù) , 可(kě)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分析(xī)

以上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其基(jī)本原(yuán)理都是按承載段(duàn)或回(huí)程(chéng)段最小張力(lì)點的輸送帶(dài)張(zhāng)力確定(dìng)托(tuō)輥間距 , 在整個(gè)輸送機長(cháng)度上 , 分別(bié)采用統一的托輥間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可簡化(huà)設計(jì)和製造(zào)工(gōng)藝 , 但沒有(yǒu)根據輸(shū)送(sòng)帶在輸送機長度(dù)上張(zhāng)力的(dí)變化(huà)及托(tuō)輥的(dí)受力(lì)情況 , 合理(lǐ)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。對(duì)於(yú)短運距(jù)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但(dàn)對(duì)於長運(yùn)距帶式輸送(sòng)機(jī) , 則(zé)會大大增加托(tuō)輥數量 , 從(cóng)而使設(shè)備(bèi)造價(jià)較(jiào)高 , 運行阻(zǔ)力，功率消(xiāo)耗，維護費(fèi)用(yòng)等都(dū)會大(dà)量增(zēng)加 , 因此很不合(hé)理。

3     托輥間距的合理計算

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機在整個運(yùn)輸長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸送帶張力是連(lián)續(xù)變化(huà)的(dí)。合理的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應在滿足托(tuō)輥承載能力(lì)及(jí)壽命要求，輸送帶(dài)下垂度要(yào)求的條件下 , 根據該處(chǔ)輸送帶張力的大(dà)小 , 來確定(dìng)托輥間距。如在德(dé)國(guó)有一條 10 km 長的帶式(shì)輸(shū)送機(jī) ,在全長 3/ 4 的(dí)區段 ,承載托輥間距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減少了(liǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

在設計時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距應同(tóng)時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)要(yào)求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸送帶(dài)適當(dāng)的下(xià)垂度。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能力及使用壽命確定托輥間(jiān)距

托(tuō)輥的承(chéng)載能力及使用壽命(mìng)取決於物料(liào)的(dí)特性，單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶及(jí)貨載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶速，

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

回程托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥子軸承(chéng)和運(yùn)行工(gōng)況(kuàng)等因(yīn)素(sù) ,可由其動(dòng)載和靜載分別(bié)計算如(rú)下:

(1)     承載托輥間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸送(sòng)帶(dài)最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度貨(huò)載的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥的輥子額(é)定承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以上(shàng)各(gè)係數均(jūn)可(kě)從有(yǒu)關(guān)資料上查得。

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出(chū)較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可(kě)滿足承載(zǎi)段承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥的使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量。

313          托輥間(jiān)距的合理確定

根(gēn)據以上(shàng)的計算結果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取較(jiào)小值確(què)定托輥間(jiān)距;同(tóng)時(shí) , 還要綜合考(kǎo)慮其他(tā)因素(sù)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng) , 如物(wù)料性質，輸(shū)送帶(dài)寬度，輸送機傾角，實際運行情況等。輸送(sòng)機(jī)較長時 , 可分(fēn)段確(què)定托(tuō)輥間距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析

通過(guò)對帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間距的(dí)合理確(què)定(dìng)及(jí)優(yōu)化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大(dà)大(dà)減少托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越(yuè)性(xìng)是(shì)非常明(míng)顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥成(chéng)本(běn)約占輸(shū)送(sòng)機(jī)成本(běn)的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥數量(liáng)減少(shǎo)一半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按(àn)動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托輥(gǔn)數量減少 , 使(shǐ)輸(shū)送機(jī)運行(háng)阻力(lì)降低 , 功

回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距取式(5) ，式(6) 計(jì)算出的(dí)較小(xiǎo)值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空(kōng)段承(chéng)載能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂度(dù)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距

輸送帶(dài)下(xià)垂度取決(jué)於(yú)托輥間距，該(gāi)處的(dí)輸送(sòng)帶張(zhāng)力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶和貨載的質量(liáng)等因素(sù) ,一般要(yào)求比較(jiào)合適(shì)的輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下:

率消耗(hào)減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約(yuē)電能(néng)。

(3)    由於帶(dài)式輸送機(jī)托輥用量(liáng)很大 , 且易出現故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托輥用量 , 使維護(hù)工作量和費用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使(shǐ)用壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸(shū)送(sòng)帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行(háng)可靠(kào)性(xìng)。

參考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距(jù)離帶式輸送機(jī)的托輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥間距(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(jī)械(xiè)工(gōng)業(yè)部(bù)北京(jīng)運輸機械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸(shū)送機(jī)設計選(xuǎn)用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工(gōng)業(yè)出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 宿州(zhōu)膠帶(dài)輸送機結(jié)構，原理與計(jì)算[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運輸機械[ M]1 徐(xú)州:中國(guó)礦(kuàng)業大學出(chū)版社,19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下垂度 , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的(dí)情況(kuàng)下 , 托(tuō)輥間距(jù)取決(jué)於(yú)該處輸(shū)送(sòng)帶張力的(dí)大小。為(wéi)滿足下垂(chuí)度要(yào)求 , 張力(lì)較小的(dí)區段(duàn)采用較小(xiǎo)的(dí)托輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)大(dà)的(dí)區(qū)段可(kě)采用較大的托輥間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣可大

作者簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業(yè)於原山東礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現(xiàn)從事礦山機(jī)械(xiè)的(dí)科研及教學工(gōng)作,已發(fā)表論文數篇。

收(shōu)稿(gǎo)日(rì)期(qī) :2001208231