塔(tǎ)城帶式輸送機托輥間距的(dí)合理確(què)定

李福(fú)固

(兖州(zhōu)礦區職工(gōng)大學 , 山(shān)東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距的(dí)現狀進行(háng)分析 ,論證(zhèng)了合理確(què)定托輥間距的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探討了托輥(gǔn)間(jiān)距合理(lǐ)確(què)定的方法(fǎ)及優越性
。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸送(sòng)機(jī); 輸(shū)送帶; 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言(yán)

在(zài)帶(dài)式輸送(sòng)機中,托(tuō)輥(gǔn)用於支承(chéng)輸送帶和貨載(zǎi) , 並使(shǐ)輸送帶(dài)的垂度不超過限定值(zhí)
。托輥(gǔn)的數(shù)量(liáng)對於(yú)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)的正常(cháng)使(shǐ)用，平穩運行，維護(hù)費(fèi)用，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，整機價格有(yǒu)重要影響(xiǎng)
。因此 ,如能(néng)對托輥間(jiān)距進(jìn)行合理(lǐ)設計和布置 ,可減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量 ,降低整機(jī)價(jià)格 ,減少(shǎo)投資，營(yíng)運(yùn)及(jí)維護費用 ,節(jié)約能源(yuán) ,並(bìng)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益
。

2         托輥間(jiān)距的現狀及其(qí)分(fēn)析

國(guó)產帶式輸送(sòng)機托輥間距通常根據經驗數據(jù)確定(dìng) ,或(huò)通過輸(shū)送帶最小張(zhāng)力設計計(jì)算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距
。

211          根據廠家提供(gōng)的數(shù)據確定

我國目前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式輸(shū)送機規(guī)定的(dí)托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當運輸物(wù)料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 承載托(tuō)輥間距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距一(yī)般取(qǔ) 310 m
。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於(yú)上述數據是(shì)根據廠家所提(tí)供(gōng)的經驗數(shù)據(jù)確(què)定 ,與(yǔ)實(shí)際工(gōng)況可(kě)能存在(zài)很大(dà)差(chà)別(bié)
。

212          根據(jù)最(zuì)小張(zhāng)力確定托(tuō)輥間(jiān)距

根據逐(zhú)點計(jì)算法,首(shǒu)先(xiān)分別計算出(chū)輸送機(jī)承載段和空載段的最小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公(gōng)式即可(kě)計算出(chū)承載托(tuō)輥(gǔn)間距和回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)的(dí)理論(lùn)更(gēng)大值
。

β———輸送機運輸(shū)傾角 , (°) 
。

根據(jù)計(jì)算(suàn)值 , 並考(kǎo)慮各種實際(jì)因素 , 可確定托輥(gǔn)間距
。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析

以(yǐ)上(shàng)兩種方法(fǎ) , 其基本原理(lǐ)都是按承(chéng)載(zǎi)段或(huò)回(huí)程段(duàn)最小張(zhāng)力(lì)點的輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)確定托輥(gǔn)間距(jù) , 在整(zhěng)個輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度(dù)上 , 分別采(cǎi)用統(tǒng)一的托輥間(jiān)距
。這樣雖可簡化設(shè)計和製造(zào)工(gōng)藝(yì) , 但沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶(dài)在輸送機長(cháng)度(dù)上張(zhāng)力的變(biàn)化(huà)及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的受(shòu)力情況 , 合理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間距
。對(duì)於(yú)短運距帶(dài)式(shì)輸(shū)送機的影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大 , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運距帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 則會(huì)大大(dà)增加(jiā)托輥數量(liáng) , 從而使(shǐ)設(shè)備(bèi)造價(jià)較高(gāo) , 運行阻力，功率消耗，維護費用等都(dū)會(huì)大(dà)量增加 , 因此很不合理(lǐ)
。

3     托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)計(jì)算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送機在(zài)整個運輸(shū)長(cháng)度上(shàng) , 輸(shū)送帶張力是(shì)連(lián)續變化(huà)的
。合理的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距應在(zài)滿(mǎn)足托輥承(chéng)載能(néng)力及壽(shòu)命(mìng)要(yào)求(qiú)，輸(shū)送帶(dài)下垂度要(yào)求的條件下 , 根(gēn)據該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)
。如在德國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長的帶式輸送機 ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距達(dá) 8 m ,因而大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了托(tuō)輥(gǔn)用量
。

在(zài)設計時(shí) ,托(tuō)輥間(jiān)距應同時滿足 2 個條件: (1) 托輥承載(zǎi)能力及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)要(yào)求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸(shū)送帶適當的下(xià)垂度(dù)
。

311 根據托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及使用壽命確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

托輥(gǔn)的承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及使用(yòng)壽(shòu)命取決於(yú)物料(liào)的(dí)特(tè)性(xìng)，單位長(cháng)度(dù)輸送帶及貨(huò)載的質量 ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子(zǐ)軸承和(hé)運行(háng)工況(kuàng)等因(yīn)素(sù) ,可(kě)由其動載(zǎi)和靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)如下:

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸送帶(dài)的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥(gǔn)的(dí)輥子(zǐ)額(é)定承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工況係數
。

以上(shàng)各(gè)係(xì)數均(jūn)可從有(yǒu)關資料上(shàng)查得(dé)
。

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計算出(chū)較小(xiǎo)值 , 即(jí)可滿足承(chéng)載段(duàn)承載能力的要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h
。

(2)     回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

按靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥用量(liáng)
。

313          托輥間距(jù)的合(hé)理確(què)定(dìng)

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上(shàng)的計算結(jié)果 , 可選取(qǔ)較小值(zhí)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距;同時 , 還(huán)要(yào)綜合考慮(lǜ)其他(tā)因(yīn)素的(dí)影(yǐng)響 , 如(rú)物料(liào)性(xìng)質，輸(shū)送帶(dài)寬度，輸(shū)送(sòng)機(jī)傾角(jiǎo)，實際(jì)運(yùn)行(háng)情況等(děng)
。輸(shū)送(sòng)機(jī)較長時 , 可分(fēn)段確定托(tuō)輥間(jiān)距
。

314          優越性(xìng)分析

通過對帶式(shì)輸送(sòng)機托輥間距的合理(lǐ)確(què)定(dìng)及(jí)優(yōu)化布置(zhì) , 可大大(dà)減少托(tuō)輥用(yòng)量 , 其優越性是非(fēi)常明顯的(dí)
。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成(chéng)本(běn)約(yuē)占(zhān)輸送機(jī)成本的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減少一半(bàn) , 成本約(yuē)降低(dī) 15 %
。因此將會(huì)大幅(fú)

按動(dòng)載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投(tóu)資
。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機(jī)運行(háng)阻力降低 , 功(gōng)

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計算出(chū)的(dí)較小(xiǎo)值(zhí)即可(kě)滿(mǎn)足回空段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力的要(yào)求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h
。

312 根(gēn)據輸送帶下垂(chuí)度(dù)確定托輥間距

輸送帶(dài)下垂度取決於(yú)托(tuō)輥間距(jù)，該(gāi)處的輸送帶張力(lì)，單位(wèi)長度輸送帶和貨載的質(zhì)量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一般要(yào)求比(bǐ)較合(hé)適的(dí)輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如下:

率(shuài)消(xiāo)耗(hào)減小 , 節(jié)約電能(néng)
。

(3)    由於帶(dài)式輸送機托輥用量很(hěn)大 , 且易出現(xiàn)故(gù)障 , 故(gù)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作量和費用降(jiàng)低
。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送(sòng)帶使用(yòng)壽(shòu)命 , 降低輸送(sòng)帶跑偏(piān)率 ,

提高運行可靠性
。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機的(dí)托輥間距優化(huà)[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥間距(jù) a0

(2)        回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業(yè)部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸(shū)機械研究所 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機設計選用手冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工(gōng)業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 塔(tǎ)城膠帶輸送(sòng)機(jī)結構(gòu)，原理(lǐ)與計(jì)算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處輸送(sòng)帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機(jī)械[ M]1 徐州:中國礦(kuàng)業(yè)大學(xué)出版社,19891

k ———輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度 , 一(yī)般(bān)取 k  = 0101
。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的情況下(xià) , 托輥間(jiān)距取決於(yú)該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大(dà)小(xiǎo)
。為滿足(zú)下(xià)垂度要(yào)求 , 張力(lì)較小的(dí)區(qū)段采用較小的托輥間距(jù) , 張(zhāng)力(lì)較大(dà)的區(qū)段(duàn)可采(cǎi)用較(jiào)大的(dí)托輥間(jiān)距 , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大

作者簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢業於原山東(dōng)礦(kuàng)業學(xué)院(yuàn),現(xiàn)從事礦(kuàng)山(shān)機械的科研(yán)及(jí)教學(xué)工(gōng)作,已發(fā)表(biǎo)論文數(shù)篇
。

收(shōu)稿日期 :2001208231