山(shān)西(xī)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥間距的合(hé)理確(què)定

李福固

(兖州礦區職工大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥間距的現狀進行分(fēn)析(xī) ,論證了合理確定(dìng)托輥間距(jù)的(dí)必要性 ,探(tàn)討了托輥間距合(hé)理確定(dìng)的(dí)方法(fǎ)及(jí)優越性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶式(shì)輸(shū)送機; 輸送帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識碼 : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式輸送機中,托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)於(yú)支承輸送帶和(hé)貨載 , 並使輸送帶的垂度不超過(guò)限(xiàn)定值。托(tuō)輥(gǔn)的數量(liáng)對(duì)於帶式輸送機的正常使用，平(píng)穩運行，維(wéi)護(hù)費用，功率(shuài)消(xiāo)耗，整機價格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影(yǐng)響。因此 ,如能對托輥間距進(jìn)行(háng)合理設計和(hé)布置 ,可(kě)減少托輥用量 ,降(jiàng)低整機價(jià)格(gé) ,減少(shǎo)投資，營運(yùn)及維(wéi)護(hù)費用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並(bìng)帶來可(kě)觀的(dí)經濟(jì)效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥間距的(dí)現狀及(jí)其(qí)分析(xī)

國(guó)產帶式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)間距通常根(gēn)據經驗數據(jù)確定 ,或通過輸(shū)送帶最小張力(lì)設(shè)計計(jì)算(suàn)托輥間距(jù)。

211          根據廠家提供(gōng)的數據確定

我(wǒ)國目(mù)前采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送機(jī)規定的(dí)托輥間距為:

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

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的鬆(sōng)散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯帶式輸送(sòng)機 , 承載托輥間距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於上述(shù)數(shù)據是(shì)根據(jù)廠家所(suǒ)提(tí)供的(dí)經驗(yàn)數據(jù)確定(dìng) ,與實際工況可能(néng)存在(zài)很大差別。

212          根據(jù)最小張(zhāng)力確(què)定托輥間距(jù)

根據逐點(diǎn)計算(suàn)法(fǎ),首先(xiān)分別計(jì)算(suàn)出輸(shū)送機承(chéng)載(zǎi)段和空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的最小張力值(zhí) ,由公(gōng)式(shì)即可(kě)計算(suàn)出承載托輥(gǔn)間(jiān)距和(hé)回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)的(dí)理論更(gēng)大(dà)值。

β———輸送機運(yùn)輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據計算(suàn)值 , 並(bìng)考慮各(gè)種實(shí)際(jì)因素 , 可確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。

213          現狀分析

以(yǐ)上(shàng)兩種(zhǒng)方法 , 其基(jī)本原理都是(shì)按承(chéng)載段或回(huí)程段(duàn)最小張(zhāng)力點(diǎn)的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力確定托(tuō)輥間距 , 在(zài)整個輸(shū)送機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用統(tǒng)一的托(tuō)輥間距。這樣(yàng)雖可簡化設(shè)計(jì)和(hé)製造(zào)工藝(yì) , 但(dàn)沒有根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)在(zài)輸(shū)送機長度上張(zhāng)力的(dí)變化(huà)及托輥(gǔn)的(dí)受(shòu)力情況 , 合理(lǐ)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對於短運距(jù)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的影響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但(dàn)對於長(cháng)運距帶式輸送(sòng)機(jī) , 則會(huì)大(dà)大(dà)增(zēng)加托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量 , 從而(ér)使設備造價(jià)較高 , 運行阻(zǔ)力，功率(shuài)消耗，維護(hù)費(fèi)用等都(dū)會(huì)大(dà)量(liáng)增加 , 因(yīn)此很不(bù)合(hé)理。

3     托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理(lǐ)計(jì)算

帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)在整(zhěng)個運輸長度上 , 輸(shū)送帶(dài)張力是連續(xù)變化(huà)的(dí)。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)在(zài)滿足(zú)托輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及壽命要求，輸(shū)送帶下垂度(dù)要求的條件下 , 根據(jù)該處輸送(sòng)帶(dài)張力的大(dà)小(xiǎo) , 來確定托(tuō)輥間(jiān)距。如在德國(guó)有一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因而大(dà)大減少了托輥(gǔn)用量(liáng)。

在(zài)設計(jì)時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間距應同時滿(mǎn)足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載能(néng)力及使(shǐ)用壽命要求; (2) 保證(zhèng)輸送帶適當的(dí)下垂(chuí)度。

311 根據托輥承載(zǎi)能力(lì)及使用壽(shòu)命(mìng)確定托(tuō)輥間距(jù)

托輥的(dí)承(chéng)載能(néng)力及使(shǐ)用壽命取(qǔ)決於(yú)物料的(dí)特(tè)性(xìng)，單位長度(dù)輸送帶及貨(huò)載的(dí)質量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥間距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸(zhóu)承和運(yùn)行工況等(děng)因素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動載(zǎi)和靜載(zǎi)分(fēn)別計(jì)算如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送帶最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸送帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度貨(huò)載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥的輥子額定(dìng)承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係(xì)數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數(shù)。

以(yǐ)上各(gè)係數均可(kě)從有(yǒu)關資料上(shàng)查(chá)得。

承載托輥間距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算出(chū)較小值(zhí) , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足承載(zǎi)段(duàn)承載能力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥間(jiān)距

按(àn)靜載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托輥用量(liáng)。

313          托輥間(jiān)距的合理確定

根(gēn)據以上的計(jì)算(suàn)結果 , 可選取(qǔ)較(jiào)小值確定托(tuō)輥間距(jù);同時 , 還要(yào)綜(zōng)合(hé)考慮(lǜ)其他(tā)因素(sù)的影響 , 如物料(liào)性質，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬度，輸送(sòng)機(jī)傾(qīng)角，實際(jì)運(yùn)行情(qíng)況等。輸送機(jī)較長時 , 可分(fēn)段確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。

314          優越性(xìng)分(fēn)析(xī)

通過(guò)對帶式(shì)輸送機托(tuō)輥間距的(dí)合理(lǐ)確(què)定(dìng)及優化布置 , 可大大減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 其優越性(xìng)是非(fēi)常明(míng)顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成本約占輸送(sòng)機(jī)成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少一(yī)半 , 成(chéng)本約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將會大(dà)幅

按(àn)動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資。

(2)    托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少 , 使輸送機運行阻(zǔ)力降低 , 功

回程托(tuō)輥間距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計算出(chū)的較小值即可滿足回(huí)空段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力的要求 ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶(dài)下垂度(dù)確(què)定托輥間距

輸送帶下(xià)垂度取決於(yú)托(tuō)輥間(jiān)距，該處(chǔ)的(dí)輸送帶張(zhāng)力(lì)，單(dān)位長度輸送帶和貨(huò)載的(dí)質量等(děng)因素 ,一(yī)般要求比較(jiào)合(hé)適(shì)的輸送帶(dài)下垂(chuí)度為 1 % ,計算如(rú)下(xià):

率(shuài)消耗減小 , 節約電(diàn)能。

(3)    由於帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥用(yòng)量很大 , 且易出(chū)現故(gù)障 , 故減少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護工作(zuò)量(liáng)和費用降低(dī)。

(4)    延長(cháng)輸送帶使用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸(shū)送帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高運行可靠性。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距離(lí)帶(dài)式輸送機(jī)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距優化[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部北京運輸(shū)機(jī)械(xiè)研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定式帶式輸(shū)送機設(shè)計選用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工(gōng)業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 山(shān)西膠(jiāo)帶輸送機(jī)結構，原(yuán)理與計算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭工業出版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處輸(shū)送(sòng)帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運輸機械[ M]1 徐州:中國礦業大(dà)學(xué)出(chū)版社,19891

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

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情況下 , 托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)決(jué)於(yú)該處輸送(sòng)帶張力(lì)的大小(xiǎo)。為滿(mǎn)足下垂(chuí)度要(yào)求(qiú) , 張力較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區段采用較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥間距(jù) , 張力(lì)較大的區段(duàn)可采用較大(dà)的托輥(gǔn)間(jiān)距 , 這(zhè)樣可(kě)大(dà)

作者簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年(nián)畢業(yè)於(yú)原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業(yè)學院(yuàn),現從(cóng)事(shì)礦山(shān)機械的(dí)科研及教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發(fā)表論(lùn)文數(shù)篇。

收稿日期 :2001208231