太原(yuán)帶式(shì)輸送機(jī)托輥間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定

李福固

(兖州礦區職(zhí)工(gōng)大學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過對(duì)帶式輸送機(jī)托輥間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀進行(háng)分(fēn)析 ,論證了合理確(què)定托(tuō)輥間距的必要性(xìng) ,探(tàn)討了(liǎo)托輥(gǔn)間(jiān)距合理確定的(dí)方法及優越(yuè)性(xìng)
。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸(shū)送(sòng)機; 輸送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托輥間距; 張力(lì)

中(zhōng)圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識碼 : A

1         引言(yán)

在帶式輸(shū)送機(jī)中,托輥用於(yú)支(zhī)承輸送(sòng)帶(dài)和貨(huò)載(zǎi) , 並(bìng)使輸送帶(dài)的垂度不超(chāo)過限(xiàn)定值
。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量對於帶式輸送(sòng)機的(dí)正常使(shǐ)用
，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行(háng)
，維護費(fèi)用(yòng)
，功率消耗
，整(zhěng)機(jī)價格(gé)有重要(yào)影響
。因此(cǐ) ,如(rú)能對托(tuō)輥間距(jù)進(jìn)行合理設計和(hé)布(bù)置(zhì) ,可減(jiǎn)少托輥用(yòng)量 ,降低整(zhěng)機價(jià)格(gé) ,減少投資
，營(yíng)運及維護費用 ,節(jié)約(yuē)能源 ,並帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益
。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)現(xiàn)狀及其分析

國產帶式輸送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通(tōng)常(cháng)根據(jù)經驗數據(jù)確定 ,或(huò)通過(guò)輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力設(shè)計計(jì)算托輥(gǔn)間(jiān)距
。

211          根據(jù)廠(chǎng)家提供(gōng)的(dí)數(shù)據(jù)確定

我(wǒ)國目前(qián)采用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)規定的托輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當運(yùn)輸物(wù)料(liào)的鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

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

(3)  對於鋼繩(shéng)芯帶式輸送(sòng)機(jī) , 承載托輥(gǔn)間距一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m
。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由於上(shàng)述數(shù)據是根據(jù)廠家所提(tí)供(gōng)的經(jīng)驗(yàn)數據確定 ,與(yǔ)實際工況可能存在很(hěn)大差(chà)別
。

212          根(gēn)據最小張力確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

根(gēn)據逐點(diǎn)計算(suàn)法,首先(xiān)分別(bié)計算(suàn)出輸送機承載段(duàn)和空載段的最小(xiǎo)張力值 ,由公式(shì)即可計算(suàn)出承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)和(hé)回(huí)程托(tuō)輥間距的理論更大(dà)值
。

β———輸送(sòng)機(jī)運(yùn)輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 
。

根(gēn)據計算值(zhí) , 並(bìng)考(kǎo)慮各種實際因素 , 可確定托輥間距
。

213          現狀(zhuàng)分析(xī)

以上(shàng)兩種方法 , 其(qí)基本原(yuán)理都(dū)是(shì)按承(chéng)載段或(huò)回程(chéng)段最小(xiǎo)張力(lì)點的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力確定托(tuō)輥間(jiān)距 , 在整個輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分別采用統(tǒng)一的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距
。這樣雖(suī)可(kě)簡化設計和製(zhì)造工藝 , 但沒(méi)有(yǒu)根據(jù)輸送(sòng)帶(dài)在輸送(sòng)機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力的變化及托(tuō)輥(gǔn)的受(shòu)力情況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)
。對(duì)於(yú)短(duǎn)運(yùn)距帶式輸(shū)送機的影(yǐng)響不(bù)大 , 但對(duì)於(yú)長運距帶式(shì)輸(shū)送機 , 則會大大增加(jiā)托輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造(zào)價較高 , 運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力(lì)
，功率消耗
，維護(hù)費用等(děng)都會大(dà)量增(zēng)加 , 因此很不合(hé)理(lǐ)
。

3     托輥間距(jù)的(dí)合理計(jì)算

帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機在整個運輸長(cháng)度上 , 輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力是連續變化(huà)的
。合(hé)理(lǐ)的(dí)托輥(gǔn)間距應在(zài)滿足托(tuō)輥承(chéng)載能力(lì)及壽命要(yào)求(qiú)
，輸(shū)送帶(dài)下垂度(dù)要求的條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據該處輸送帶張力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來確定(dìng)托輥間距
。如在德(dé)國有(yǒu)一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶式輸(shū)送機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承載(zǎi)托輥間距達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)達 8 m ,因(yīn)而大(dà)大減(jiǎn)少(shǎo)了托輥用(yòng)量(liáng)
。

在設(shè)計(jì)時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間距應同時滿足 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命要(yào)求(qiú); (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適(shì)當的下(xià)垂(chuí)度
。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及(jí)使用壽命確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

托(tuō)輥的(dí)承載(zǎi)能力及使(shǐ)用(yòng)壽命取決(jué)於(yú)物(wù)料的特(tè)性
，單位(wèi)長度(dù)輸送帶及貨載的(dí)質量 ,托(tuō)輥間距(jù)
，帶速
，

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) a0

回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑
，輥子(zǐ)軸承和運行(háng)工況等(děng)因素 ,可由其動載(zǎi)和靜載分(fēn)別計算如下:

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度(dù)輸(shū)送帶(dài)的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度貨載(zǎi)的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的輥子額定承(chéng)載能力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係(xì)數;

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數 ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)
。

以上(shàng)各係數均(jūn)可從有(yǒu)關(guān)資料(liào)上查(chá)得
。

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距取式(3) 
，式(shì) (4)  計算出(chū)較小值 , 即可滿(mǎn)足承載(zǎi)段承(chéng)載能力的(dí)要求 ,並保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命高於 30 000 h
。

(2)     回程(chéng)托輥間距(jù)

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

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量
。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理確(què)定

根據以上(shàng)的計(jì)算(suàn)結果 , 可(kě)選取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值確(què)定托輥間距(jù);同(tóng)時 , 還要綜合考慮(lǜ)其他(tā)因素的(dí)影(yǐng)響 , 如物料(liào)性(xìng)質(zhì)
，輸送帶寬度
，輸(shū)送機傾(qīng)角
，實(shí)際運行情況(kuàng)等(děng)
。輸送機(jī)較長(cháng)時(shí) , 可(kě)分段確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距
。

314          優(yōu)越性(xìng)分析

通(tōng)過對帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理確定及(jí)優(yōu)化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大大減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 , 其(qí)優越(yuè)性(xìng)是(shì)非(fēi)常(cháng)明顯的(dí)
。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸送(sòng)機(jī)成(chéng)本的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥數(shù)量(liáng)減少(shǎo)一半 , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降低 15 %
。因(yīn)此將(jiāng)會(huì)大(dà)幅(fú)

按動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資
。

(2)    托輥數量減少 , 使輸(shū)送機(jī)運行(háng)阻力降低(dī) , 功(gōng)

回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) 
，式(6) 計算出的較小(xiǎo)值(zhí)即可滿足(zú)回空(kōng)段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的要(yào)求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h
。

312 根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù)確(què)定托(tuō)輥間距

輸送帶(dài)下垂度取決(jué)於托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)
，該(gāi)處的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力
，單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨載的質量等因素 ,一般要求比(bǐ)較(jiào)合(hé)適(shì)的輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

率(shuài)消耗減(jiǎn)小 , 節(jié)約電能(néng)
。

(3)    由於(yú)帶(dài)式輸送機(jī)托輥(gǔn)用量很大(dà) , 且易出現故障(zhàng) , 故減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 使維護工作量(liáng)和(hé)費用(yòng)降低(dī)
。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送帶使(shǐ)用壽命 , 降低(dī)輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提高(gāo)運行可靠性(xìng)
。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的托輥間(jiān)距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間距(jù) a0

(2)        回程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業部(bù)北京(jīng)運(yùn)輸機械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定式帶式輸送機(jī)設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 太原膠帶輸(shū)送機結構(gòu)
，原理(lǐ)與計算[ M]1 北京:煤炭工(gōng)業出版

式中(zhōng)   F ———該處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業大(dà)學(xué)出版(bǎn)社,19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度 , 一(yī)般取 k  = 0101
。                                               

由(yóu)式(7) 
，式(8) 可知 , 在(zài) q 
，qd 和(hé) k 一(yī)定的情(qíng)況下(xià) , 托輥間距(jù)取(qǔ)決(jué)於該(gāi)處輸送(sòng)帶張力(lì)的大小(xiǎo)
。為滿足(zú)下垂度要求(qiú) , 張(zhāng)力較小(xiǎo)的區段(duàn)采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的托輥間距 , 張力較大(dà)的區段(duàn)可采(cǎi)用(yòng)較大的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣可大(dà)

作(zuò)者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業(yè)於原山(shān)東礦業學(xué)院,現從事礦(kuàng)山機(jī)械的(dí)科研(yán)及教(jiào)學工作(zuò),已發表(biǎo)論文數(shù)篇(piān)
。

收稿日期(qī) :2001208231