泰安(ān)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托輥間距的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)

李(lǐ)福固(gù)

(兖州(zhōu)礦區職(zhí)工大(dà)學 , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對(duì)帶式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)現(xiàn)狀進(jìn)行分析 ,論證(zhèng)了合理確定托(tuō)輥間距的必要(yào)性(xìng) ,探討(tǎo)了(liǎo)托輥間(jiān)距(jù)合理(lǐ)確定的方法(fǎ)及優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式(shì)輸(shū)送機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間(jiān)距; 張力(lì)

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶(dài)式輸送機中,托輥用於(yú)支承輸送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載(zǎi) , 並使(shǐ)輸送帶的垂度不超(chāo)過限定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量對於(yú)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的正常(cháng)使用(yòng)，平(píng)穩運(yùn)行，維護費用(yòng)，功率(shuài)消(xiāo)耗，整(zhěng)機價格有重要影響(xiǎng)。因此 ,如能(néng)對(duì)托(tuō)輥間距(jù)進行(háng)合理設計(jì)和(hé)布置(zhì) ,可減少托輥(gǔn)用(yòng)量 ,降(jiàng)低整(zhěng)機(jī)價(jià)格(gé) ,減少投資，營(yíng)運(yùn)及(jí)維(wéi)護(hù)費用 ,節約能源 ,並帶來可觀(guān)的(dí)經濟(jì)效益。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其(qí)分析

國產帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距通常(cháng)根據(jù)經驗數據(jù)確(què)定 ,或(huò)通(tōng)過(guò)輸送帶最小張(zhāng)力(lì)設計計(jì)算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠家(jiā)提供(gōng)的(dí)數據確定(dìng)

我(wǒ)國(guó)目(mù)前采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)規(guī)定(dìng)的托輥間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料(liào)的鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶(dài)式(shì)輸送機 , 承載托輥間(jiān)距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回程托輥間距一(yī)般(bān)取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證明(míng) ,由於上(shàng)述數據是根(gēn)據廠(chǎng)家所(suǒ)提供(gōng)的經驗數據(jù)確定 ,與實際(jì)工況(kuàng)可能(néng)存在(zài)很大差(chà)別。

212          根(gēn)據最(zuì)小張力(lì)確定托輥間距(jù)

根據逐點計算(suàn)法,首先分別計算出(chū)輸(shū)送(sòng)機承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和空(kōng)載(zǎi)段的(dí)最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由公(gōng)式即(jí)可計(jì)算出(chū)承載托輥間距(jù)和(hé)回程(chéng)托輥間距(jù)的理論更大值。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根據計算值(zhí) , 並考慮各(gè)種實際因素(sù) , 可確定托輥間距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分析

以(yǐ)上兩種方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本(běn)原理都(dū)是(shì)按承載段(duàn)或(huò)回(huí)程段最小張力(lì)點的輸(shū)送帶張力(lì)確定(dìng)托輥間距 , 在整個(gè)輸送(sòng)機長度上 , 分別(bié)采用(yòng)統一的托輥(gǔn)間距。這樣(yàng)雖可簡化設(shè)計(jì)和製造工(gōng)藝(yì) , 但沒有(yǒu)根據輸(shū)送帶在(zài)輸送機(jī)長度(dù)上張力的變化及托(tuō)輥的(dí)受力情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距。對於短運(yùn)距(jù)帶式輸送(sòng)機的(dí)影響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對(duì)於長運距帶式輸(shū)送(sòng)機 , 則(zé)會(huì)大大增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數(shù)量 , 從而(ér)使(shǐ)設備(bèi)造(zào)價較(jiào)高 , 運行(háng)阻力(lì)，功率(shuài)消耗，維(wéi)護費用等(děng)都會大(dà)量(liáng)增加(jiā) , 因(yīn)此很(hěn)不合理。

3     托輥間距的合(hé)理計算

帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)在整個(gè)運(yùn)輸長度(dù)上(shàng) , 輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)是(shì)連續變(biàn)化的。合(hé)理的(dí)托輥間距(jù)應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足托輥承載能力及壽命(mìng)要求(qiú)，輸送(sòng)帶下垂(chuí)度要(yào)求的條件下(xià) , 根據該(gāi)處輸送帶張(zhāng)力(lì)的(dí)大小(xiǎo) , 來(lái)確定(dìng)托輥間(jiān)距。如在德國有(yǒu)一條 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間(jiān)距達 8 m ,因而大大減少了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)。

在(zài)設計時 ,托輥(gǔn)間距應(yīng)同(tóng)時(shí)滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托輥承載能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽命要求; (2) 保(bǎo)證輸送帶適當(dāng)的(dí)下垂(chuí)度。

311 根(gēn)據托輥承(chéng)載能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命確定托輥間(jiān)距

托輥的承載(zǎi)能(néng)力及使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取決(jué)於(yú)物(wù)料的(dí)特性(xìng)，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)及貨載的質量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，帶(dài)速，

承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸承和運行工況等因(yīn)素 ,可由其動載(zǎi)和靜(jìng)載分別計算(suàn)如下(xià):

(1)     承載托輥間(jiān)距

式(shì) 中 S

minzh

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

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸送帶(dài)的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度貨載的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械                              2002 年第 2 期

式中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥(gǔn)的輥子額定承(chéng)載能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數。

以(yǐ)上各係數均可(kě)從(cóng)有關資料(liào)上查得。

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距取式(3) ，式 (4)  計算出(chū)較(jiào)小值 , 即(jí)可滿足(zú)承(chéng)載段承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間距

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

313          托輥間距的合理確定

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上的(dí)計算(suàn)結(jié)果 , 可選取較(jiào)小值確(què)定托輥間(jiān)距;同時 , 還要(yào)綜(zōng)合考(kǎo)慮其(qí)他(tā)因(yīn)素的影(yǐng)響 , 如物料(liào)性質，輸送帶(dài)寬(kuān)度，輸送(sòng)機傾角(jiǎo)，實際(jì)運行情(qíng)況(kuàng)等。輸送(sòng)機較長時(shí) , 可(kě)分(fēn)段確定(dìng)托(tuō)輥間距。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分析(xī)

通(tōng)過對帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間距的(dí)合理確定及(jí)優化(huà)布(bù)置 , 可(kě)大大減(jiǎn)少托輥用量 , 其優(yōu)越性(xìng)是非(fēi)常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送機成本(běn)的 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半 , 成本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此將(jiāng)會大幅(fú)

按動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量減少 , 使輸送機運行阻力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功

回程(chéng)托輥間距取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的(dí)較(jiào)小值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回空段承載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)確定托(tuō)輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)取決於(yú)托輥(gǔn)間距，該(gāi)處的(dí)輸送帶(dài)張(zhāng)力，單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量等因素 ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比較合適的輸送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如下:

率消耗(hào)減(jiǎn)小 , 節約電能。

(3)    由於帶(dài)式輸送機托輥用(yòng)量(liáng)很大(dà) , 且易出(chū)現(xiàn)故(gù)障 , 故減少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作量(liáng)和費用降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長輸送帶(dài)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng) , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶跑偏率(shuài) ,

提高(gāo)運(yùn)行(háng)可靠(kào)性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離帶(dài)式輸送機(jī)的托輥間距(jù)優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù) a0

(2)        回程托(tuō)輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部(bù)北(běi)京運輸(shū)機(jī)械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式(shì)輸(shū)送機設計選(xuǎn)用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 泰(tài)安膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送(sòng)機(jī)結構，原理(lǐ)與計算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤炭工業(yè)出(chū)版

式(shì)中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山(shān)運輸機械(xiè)[ M]1 徐州:中(zhōng)國(guó)礦業(yè)大學出(chū)版社,19891

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

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的(dí)情況(kuàng)下 , 托輥間距(jù)取決於該處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的大小(xiǎo)。為(wéi)滿足下(xià)垂度要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力較小的(dí)區(qū)段采用較小(xiǎo)的托輥間距 , 張(zhāng)力較大的區(qū)段(duàn)可(kě)采用(yòng)較(jiào)大的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 這樣可(kě)大

作者(zhě)簡介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣人,1991 年畢業於原山東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現從(cóng)事礦山機械(xiè)的科研及(jí)教(jiào)學工作(zuò),已發表(biǎo)論(lùn)文(wén)數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿日期 :2001208231