蘇(sū)州帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥間距(jù)的(dí)合理確定(dìng)

李(lǐ)福固

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區(qū)職工大學 , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過(guò)對帶式輸(shū)送(sòng)機托輥間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀進行分(fēn)析 ,論證了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距的必(bì)要性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥間距(jù)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)的(dí)方法及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關鍵詞(cí) : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī); 輸送(sòng)帶(dài); 托(tuō)輥; 托輥間距(jù); 張力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)中(zhōng),托輥用於(yú)支承輸送(sòng)帶(dài)和貨載 , 並使輸送帶(dài)的(dí)垂(chuí)度不超過限定值。托(tuō)輥的數量對於帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的(dí)正常使(shǐ)用(yòng)，平穩(wěn)運(yùn)行，維(wéi)護費用(yòng)，功率消耗，整(zhěng)機價(jià)格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影響。因(yīn)此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間距進行合理設計(jì)和(hé)布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 ,降低整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減少(shǎo)投資(zī)，營(yíng)運及(jí)維護費用(yòng) ,節約能(néng)源(yuán) ,並帶來(lái)可(kě)觀的(dí)經濟效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀及(jí)其(qí)分析

國產(chǎn)帶式輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常根(gēn)據經驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,或通過輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)設計計(jì)算托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家提(tí)供(gōng)的數據確定(dìng)

我(wǒ)國(guó)目前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機(jī)規定的(dí)托輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當運(yùn)輸物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩(shéng)芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 承載托輥間距一般(bān)取115 m ;(4)   回程托輥間距一般取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於(yú)上述(shù)數(shù)據是(shì)根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提供(gōng)的(dí)經驗(yàn)數據確定(dìng) ,與實(shí)際工況可(kě)能(néng)存(cún)在很大(dà)差(chà)別(bié)。

212          根據最小張(zhāng)力確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

根(gēn)據(jù)逐點(diǎn)計算法,首(shǒu)先分(fēn)別計算(suàn)出輸(shū)送(sòng)機承載段和空載(zǎi)段的最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由公式(shì)即可(kě)計算出承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距和(hé)回程托(tuō)輥(gǔn)間距的理論(lùn)更大(dà)值。

β———輸送(sòng)機運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計算值 , 並考慮各種實際因(yīn)素 , 可(kě)確定(dìng)托輥間距(jù)。

213          現狀分(fēn)析

以上(shàng)兩(liǎng)種方(fāng)法(fǎ) , 其基本(běn)原(yuán)理都是(shì)按承載(zǎi)段(duàn)或回程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張(zhāng)力點的(dí)輸送帶張(zhāng)力確定托(tuō)輥間距(jù) , 在整(zhěng)個(gè)輸送機長度上(shàng) , 分別采用統(tǒng)一的托(tuō)輥(gǔn)間距。這樣雖(suī)可(kě)簡化設計(jì)和製(zhì)造(zào)工藝(yì) , 但(dàn)沒有根據輸送帶(dài)在(zài)輸送機長(cháng)度上張力(lì)的(dí)變(biàn)化(huà)及托輥的受力情況(kuàng) , 合(hé)理確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。對於短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的(dí)影響不大(dà) , 但對(duì)於長運距帶式輸送機 , 則會(huì)大(dà)大增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使設備(bèi)造價(jià)較高 , 運行(háng)阻力(lì)，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，維護(hù)費(fèi)用等(děng)都會(huì)大量增(zēng)加(jiā) , 因(yīn)此(cǐ)很(hěn)不合(hé)理(lǐ)。

3     托輥間距的合(hé)理計(jì)算(suàn)

帶式輸送(sòng)機(jī)在(zài)整(zhěng)個運輸(shū)長度上(shàng) , 輸送(sòng)帶張力是(shì)連續變化(huà)的(dí)。合(hé)理的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)壽命要(yào)求(qiú)，輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度要求(qiú)的(dí)條(tiáo)件下(xià) , 根(gēn)據該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大小 , 來確定托輥間(jiān)距。如在德國(guó)有一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 ,在(zài)全(quán)長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回(huí)程托輥間距達 8 m ,因而大大減少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥用量。

在設計時(shí) ,托輥(gǔn)間距(jù)應同時滿足(zú) 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承載能力(lì)及使用(yòng)壽命要求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸(shū)送帶適當的下垂度(dù)。

311 根據托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力及使用壽命確定托輥間(jiān)距

托(tuō)輥的(dí)承載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)取決於物料的特性(xìng)，單位長度(dù)輸(shū)送帶(dài)及貨(huò)載(zǎi)的質量 ,托輥(gǔn)間距，帶速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托輥間距 a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子軸(zhóu)承和(hé)運行(háng)工(gōng)況(kuàng)等因素(sù) ,可由(yóu)其(qí)動載(zǎi)和靜載(zǎi)分別(bié)計(jì)算如下(xià):

(1)     承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶最小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸送帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)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    礦(kuàng)    機(jī)    械(xiè)                              2002 年第(dì) 2 期(qī)

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥(gǔn)的輥子(zǐ)額(é)定承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載荷係數;

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以(yǐ)上各係數均可(kě)從(cóng)有關(guān)資料上(shàng)查(chá)得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算出較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可滿足承(chéng)載段承(chéng)載能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並保證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距的合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

根據以上的計算結果 , 可選取(qǔ)較小(xiǎo)值確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距;同時 , 還要(yào)綜(zōng)合(hé)考慮其他因素(sù)的影響(xiǎng) , 如(rú)物料性(xìng)質，輸(shū)送(sòng)帶寬度(dù)，輸送(sòng)機傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際運行情(qíng)況(kuàng)等。輸送(sòng)機(jī)較長(cháng)時 , 可(kě)分段(duàn)確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越性分(fēn)析

通過(guò)對(duì)帶式輸(shū)送機托輥間距(jù)的合理(lǐ)確定(dìng)及優化布置(zhì) , 可大(dà)大減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 其(qí)優(yōu)越性是非(fēi)常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送(sòng)機成(chéng)本的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減少(shǎo)一(yī)半 , 成(chéng)本約降低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將會大(dà)幅(fú)

按(àn)動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托輥數(shù)量(liáng)減少 , 使輸送機(jī)運行(háng)阻力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功(gōng)

回(huí)程托輥(gǔn)間距取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的較小(xiǎo)值即(jí)可滿足回空段承(chéng)載能力的要求 ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)確定托輥間(jiān)距

輸送帶下垂(chuí)度取決(jué)於托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，該處的輸送(sòng)帶張力，單(dān)位長(cháng)度輸送(sòng)帶和貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量等因(yīn)素(sù) ,一(yī)般要求(qiú)比較(jiào)合適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶下垂度為 1 % ,計算如(rú)下:

率消耗減小(xiǎo) , 節(jié)約電能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥用(yòng)量很大 , 且(qiě)易(yì)出現(xiàn)故(gù)障 , 故減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) , 使維護(hù)工作(zuò)量和費用降低(dī)。

(4)    延長輸送帶使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降低輸送帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提高運行可靠性。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離帶式輸送機的(dí)托(tuō)輥間距優化(huà)[J ]1 礦山(shān)機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業(yè)部(bù)北(běi)京運(yùn)輸(shū)機(jī)械研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型固定式(shì)帶(dài)式(shì)輸送機設計選用(yòng)手冊[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 蘇(sū)州(zhōu)膠帶輸送機結(jié)構(gòu)，原(yuán)理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭工業出版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦(kuàng)業大(dà)學(xué)出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送(sòng)帶下(xià)垂度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的情況(kuàng)下 , 托輥間距(jù)取決於該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)的(dí)大小。為(wéi)滿(mǎn)足下垂度要求 , 張(zhāng)力較小的(dí)區(qū)段采用(yòng)較小(xiǎo)的托輥(gǔn)間距 , 張力(lì)較大(dà)的區段可采用較(jiào)大(dà)的托(tuō)輥間距 , 這樣(yàng)可(kě)大(dà)

作者簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣人,1991 年畢業於(yú)原山(shān)東礦業(yè)學(xué)院,現從事礦(kuàng)山機械的科研(yán)及教(jiào)學工(gōng)作(zuò),已發表論文(wén)數篇。

收(shōu)稿日(rì)期 :2001208231