宿(sù)遷帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距的合(hé)理確定(dìng)

李(lǐ)福固(gù)

(兖州礦區職(zhí)工(gōng)大學 , 山(shān)東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶(dài)式(shì)輸送機托輥間距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析 ,論(lùn)證(zhèng)了合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥間距(jù)的必(bì)要性 ,探討(tǎo)了托(tuō)輥間(jiān)距合理(lǐ)確(què)定的方法及(jí)優越性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶式輸(shū)送(sòng)機; 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距; 張(zhāng)力(lì)

中圖號 :  TH222                                                                   文獻標識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶式(shì)輸(shū)送機中,托輥(gǔn)用於(yú)支(zhī)承(chéng)輸送帶和(hé)貨載 , 並使輸送帶(dài)的(dí)垂度不超(chāo)過限(xiàn)定(dìng)值。托(tuō)輥的數量對(duì)於(yú)帶式輸(shū)送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使(shǐ)用，平穩運行，維護(hù)費用，功率(shuài)消耗(hào)，整(zhěng)機價格有(yǒu)重要影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如能對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)進(jìn)行合(hé)理設(shè)計和布置 ,可減少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) ,降低(dī)整(zhěng)機價(jià)格 ,減(jiǎn)少投(tóu)資，營運(yùn)及維護費用 ,節(jié)約能(néng)源(yuán) ,並帶來(lái)可(kě)觀的經濟效益(yì)。

2         托輥間距的現狀(zhuàng)及其分析

國產帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)通常根據經驗數(shù)據(jù)確定(dìng) ,或(huò)通過(guò)輸(shū)送帶(dài)最小張力(lì)設(shè)計計(jì)算托輥間距(jù)。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家提(tí)供(gōng)的(dí)數(shù)據確(què)定(dìng)

我(wǒ)國目(mù)前采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送機規(guī)定的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當運輸(shū)物料的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間距取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料(liào)的鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯(xīn)帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間距一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述(shù)數據是根據廠家(jiā)所提供的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定 ,與實際工況(kuàng)可(kě)能(néng)存(cún)在很大差(chà)別。

212          根據最(zuì)小張力確定托輥(gǔn)間(jiān)距

根據(jù)逐點計算法,首先分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)出(chū)輸(shū)送機承(chéng)載(zǎi)段和(hé)空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,由公式即可計(jì)算出承載托輥間距和回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距的(dí)理(lǐ)論更大值。

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

根據(jù)計算值 , 並(bìng)考(kǎo)慮(lǜ)各種(zhǒng)實際因(yīn)素 , 可(kě)確定托輥間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分析(xī)

以上(shàng)兩種方法 , 其基(jī)本原理(lǐ)都(dū)是(shì)按(àn)承載段(duàn)或回(huí)程(chéng)段最小張力點的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)確(què)定托輥(gǔn)間距 , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸送(sòng)機長度上 , 分別采用統一的托輥間(jiān)距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖可簡化(huà)設計和(hé)製造(zào)工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有根據(jù)輸送帶在輸(shū)送機長度(dù)上張(zhāng)力(lì)的變(biàn)化及托輥(gǔn)的受力情況(kuàng) , 合理(lǐ)確定托輥間距。對於(yú)短運距帶式(shì)輸送機(jī)的(dí)影(yǐng)響不大 , 但對於(yú)長(cháng)運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 則會(huì)大大增(zēng)加托(tuō)輥數(shù)量 , 從(cóng)而使設(shè)備(bèi)造價較(jiào)高 , 運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力，功率消耗(hào)，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)等都會大量增(zēng)加 , 因(yīn)此很(hěn)不(bù)合(hé)理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合(hé)理計算

帶式輸(shū)送機在整個(gè)運(yùn)輸長(cháng)度上 , 輸送(sòng)帶張(zhāng)力是連(lián)續(xù)變化的(dí)。合理的托輥(gǔn)間距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足(zú)托輥承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及(jí)壽(shòu)命要(yào)求，輸送帶下(xià)垂(chuí)度要求(qiú)的條(tiáo)件下 , 根(gēn)據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力的(dí)大小(xiǎo) , 來確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)。如在(zài)德國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸送機(jī) ,在全(quán)長 3/ 4 的(dí)區(qū)段(duàn) ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達 4 m ,回程托輥間距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少了(liǎo)托輥用量。

在設(shè)計時 ,托輥間距應(yīng)同(tóng)時滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承(chéng)載能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)要(yào)求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸(shū)送(sòng)帶適當的下垂(chuí)度。

311 根(gēn)據托輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及使用壽命確定托輥間距

托輥(gǔn)的(dí)承載能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取決於(yú)物料的(dí)特性(xìng)，單(dān)位(wèi)長度輸送帶(dài)及貨(huò)載的質量 ,托(tuō)輥間距(jù)，帶速，

承載托輥間距(jù) a0

回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承(chéng)和運行工(gōng)況等因素(sù) ,可(kě)由其動(dòng)載和靜載分(fēn)別計算如下(xià):

(1)     承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載段輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的(dí)輥(gǔn)子額(é)定承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)。

以上各(gè)係數均(jūn)可從有關資料上(shàng)查得。

承載托(tuō)輥(gǔn)間距取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算出較小值 , 即可(kě)滿足承載段(duàn)承載能力的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保證(zhèng)托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托(tuō)輥用量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合(hé)理確(què)定(dìng)

根據以上(shàng)的計(jì)算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較(jiào)小值確定(dìng)托輥間(jiān)距;同(tóng)時 , 還(huán)要綜(zōng)合考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因(yīn)素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物(wù)料性(xìng)質(zhì)，輸送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度(dù)，輸(shū)送機傾(qīng)角，實(shí)際運行情況(kuàng)等。輸送機較(jiào)長時(shí) , 可分段確定托輥(gǔn)間距。

314          優越性分析(xī)

通(tōng)過對帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間距(jù)的合理確定及優化布置(zhì) , 可大(dà)大(dà)減少托輥(gǔn)用量(liáng) , 其優(yōu)越性是非(fēi)常明(míng)顯的。

(1)    托輥成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸送(sòng)機成本的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半 , 成本約降低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大(dà)幅(fú)

按動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少(shǎo)投資。

(2)    托輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸(shū)送機(jī)運行阻力降低 , 功(gōng)

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距取式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出(chū)的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值即可滿足(zú)回(huí)空(kōng)段承(chéng)載(zǎi)能力的要求(qiú) ,並保證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度確定托(tuō)輥間距

輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度取決於托輥間(jiān)距(jù)，該處的輸(shū)送帶張力，單位長度(dù)輸送帶(dài)和(hé)貨(huò)載的質(zhì)量(liáng)等(děng)因素 ,一般(bān)要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合適的輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度為 1 % ,計算(suàn)如下(xià):

率(shuài)消耗減(jiǎn)小 , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於帶式(shì)輸送機托輥用量(liáng)很大 , 且易(yì)出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少托(tuō)輥用量 , 使維護工(gōng)作(zuò)量和(hé)費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使(shǐ)用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸送帶跑偏率 ,

提高運行可靠(kào)性。

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機的托輥間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業(yè)部(bù)北京(jīng)運(yùn)輸機(jī)械研究(jiū)所 1DTⅡ型固定式帶(dài)式(shì)輸(shū)送機設計(jì)選用手冊(cè)[ M]1 北京:冶金工業出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 宿遷(qiān)膠帶(dài)輸送(sòng)機(jī)結構，原理與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業出版

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

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山運輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國礦業大學(xué)出版(bǎn)社,19891

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

由式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的(dí)情況(kuàng)下 , 托輥(gǔn)間(jiān)距取決(jué)於該(gāi)處輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的(dí)大小(xiǎo)。為滿足(zú)下垂(chuí)度要(yào)求 , 張力較小(xiǎo)的(dí)區段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的托(tuō)輥間(jiān)距 , 張力(lì)較(jiào)大的區段可采用(yòng)較大(dà)的托輥(gǔn)間距(jù) , 這樣可(kě)大(dà)

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城縣人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業於原(yuán)山(shān)東(dōng)礦業學院,現(xiàn)從(cóng)事礦山(shān)機械(xiè)的科研及(jí)教(jiào)學工(gōng)作(zuò),已發表論文(wén)數篇。

收稿日期(qī) :2001208231