台州(zhōu)帶式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確(què)定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固

(兖(yǎn)州礦區(qū)職工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過對帶式輸(shū)送機托輥間距的現狀進(jìn)行分析 ,論證了合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥間距的(dí)必要性 ,探討(tǎo)了(liǎo)托輥間距合理(lǐ)確(què)定(dìng)的方(fāng)法及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式輸(shū)送機(jī); 輸送帶; 托輥(gǔn); 托輥間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力(lì)

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識(shí)碼 : A

1         引(yǐn)言

在帶(dài)式輸送機中(zhōng),托輥用於(yú)支(zhī)承輸送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載 , 並(bìng)使輸送帶(dài)的垂(chuí)度(dù)不超(chāo)過(guò)限定值(zhí)。托輥(gǔn)的(dí)數量對於帶(dài)式輸送機(jī)的(dí)正常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平穩(wěn)運行，維護費(fèi)用，功率(shuài)消耗，整(zhěng)機(jī)價格有重要影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能(néng)對托輥間距進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設計(jì)和布置 ,可減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量 ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價(jià)格 ,減少投資，營運(yùn)及維護費用 ,節約(yuē)能(néng)源(yuán) ,並(bìng)帶來可(kě)觀的經濟(jì)效益。

2         托輥間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀及(jí)其分(fēn)析

國(guó)產帶(dài)式輸(shū)送機托輥間距通常根據(jù)經驗(yàn)數(shù)據確(què)定(dìng) ,或通過(guò)輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)設計計(jì)算(suàn)托輥間距。

211          根據廠家提(tí)供(gōng)的數(shù)據(jù)確(què)定

我(wǒ)國目前采用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)規定的(dí)托(tuō)輥間距(jù)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)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī) , 承載托輥間距一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明 ,由(yóu)於上(shàng)述數據是(shì)根據廠(chǎng)家所(suǒ)提供(gōng)的經驗(yàn)數據確(què)定(dìng) ,與實際(jì)工(gōng)況(kuàng)可能(néng)存在(zài)很大(dà)差別。

212          根據最小(xiǎo)張(zhāng)力確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

根據逐點計算法,首先分別計算出(chū)輸(shū)送機承載段和(hé)空載段(duàn)的最小張力值 ,由(yóu)公式(shì)即(jí)可(kě)計算(suàn)出(chū)承載托輥間(jiān)距和(hé)回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)的理(lǐ)論(lùn)更大(dà)值(zhí)。

β———輸(shū)送(sòng)機(jī)運(yùn)輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根據計算值 , 並考慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素 , 可確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以上兩種(zhǒng)方法 , 其基本(běn)原(yuán)理(lǐ)都(dū)是(shì)按承(chéng)載(zǎi)段或回程段最小張(zhāng)力點的輸(shū)送帶(dài)張力(lì)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 在(zài)整(zhěng)個輸(shū)送機(jī)長(cháng)度上(shàng) , 分(fēn)別采(cǎi)用(yòng)統(tǒng)一的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。這(zhè)樣雖可簡化設(shè)計(jì)和製(zhì)造工(gōng)藝(yì) , 但沒有根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)在(zài)輸送機長度(dù)上(shàng)張(zhāng)力(lì)的(dí)變化及托輥(gǔn)的受(shòu)力情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥間距(jù)。對於短運(yùn)距帶(dài)式輸送機(jī)的(dí)影響不(bù)大 , 但對於長運距(jù)帶(dài)式輸送機 , 則(zé)會大(dà)大(dà)增加托(tuō)輥數(shù)量 , 從(cóng)而使設備造價(jià)較高 , 運行阻(zǔ)力，功(gōng)率消耗，維護(hù)費(fèi)用(yòng)等都(dū)會(huì)大量(liáng)增(zēng)加 , 因此很不合理。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理計(jì)算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送機在整(zhěng)個運(yùn)輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送帶張(zhāng)力(lì)是連(lián)續(xù)變(biàn)化的(dí)。合理(lǐ)的(dí)托輥間距應在滿足托輥承(chéng)載能力及(jí)壽命(mìng)要求，輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度要求的條(tiáo)件下(xià) , 根據該處輸送帶張力(lì)的大(dà)小 , 來確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距。如(rú)在(zài)德國(guó)有一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式輸送機 ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)達 8 m ,因而(ér)大大(dà)減少了托輥用(yòng)量(liáng)。

在設計(jì)時 ,托輥間距(jù)應同時滿足 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承載能力(lì)及使用(yòng)壽命要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸送(sòng)帶(dài)適當的下垂度。

311 根據托(tuō)輥承載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)確定(dìng)托輥間距(jù)

托輥的(dí)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及使(shǐ)用壽命取(qǔ)決(jué)於物(wù)料的(dí)特性，單(dān)位長度輸送帶及(jí)貨(huò)載(zǎi)的質量 ,托輥間(jiān)距，帶速，

承載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回程托輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承(chéng)和運(yùn)行工(gōng)況(kuàng)等因素(sù) ,可由其動載和靜(jìng)載分(fēn)別計算(suàn)如下:

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送帶最小張力值 ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨載的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)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(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的輥子(zǐ)額(é)定承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係數(shù);

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上(shàng)各係數均(jūn)可從(cóng)有關資料(liào)上(shàng)查(chá)得。

承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距取式(3) ，式 (4)  計算出(chū)較小(xiǎo)值(zhí) , 即可(kě)滿(mǎn)足(zú)承載(zǎi)段承載(zǎi)能力的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間距

按靜(jìng)載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用量。

313          托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定

根據以上(shàng)的(dí)計(jì)算結(jié)果(guǒ) , 可選取(qǔ)較(jiào)小值確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距;同時(shí) , 還要綜(zōng)合考慮(lǜ)其他因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料性質，輸送帶寬度(dù)，輸(shū)送(sòng)機(jī)傾角(jiǎo)，實際運行情況等。輸(shū)送機(jī)較(jiào)長時 , 可(kě)分段確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分(fēn)析

通過(guò)對(duì)帶式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間距的合理確定及(jí)優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可大(dà)大減少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 其優越性(xìng)是非(fēi)常(cháng)明(míng)顯的(dí)。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸送(sòng)機成本(běn)的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因此(cǐ)將會大(dà)幅(fú)

按(àn)動載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少 , 使輸送機運行(háng)阻(zǔ)力降低 , 功(gōng)

回程托輥間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的(dí)較(jiào)小值(zhí)即可(kě)滿足(zú)回(huí)空(kōng)段承載能力(lì)的要求 ,並保(bǎo)證托輥的(dí)使用壽命高於 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

輸(shū)送帶下垂(chuí)度取決(jué)於托(tuō)輥間距，該(gāi)處的輸送帶張力，單(dān)位長度輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量(liáng)等因素(sù) ,一般(bān)要求比(bǐ)較合(hé)適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù)為 1 % ,計算如(rú)下:

率消(xiāo)耗減小 , 節約電能(néng)。

(3)    由於帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥用量(liáng)很大(dà) , 且易(yì)出現故障 , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥用量(liáng) , 使維護工(gōng)作量和費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸送帶使用(yòng)壽命 , 降低輸送帶(dài)跑偏率 ,

提(tí)高(gāo)運行可(kě)靠(kào)性(xìng)。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶式輸送機(jī)的托輥間距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回(huí)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(gōng)業(yè)部(bù)北京(jīng)運(yùn)輸(shū)機(jī)械研究(jiū)所 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式輸送(sòng)機設(shè)計(jì)選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶金工業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興(xīng) 1 台(tái)州膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送機(jī)結(jié)構，原理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤炭(tàn)工(gōng)業出(chū)版

式(shì)中   F ———該處輸送帶(dài)張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運輸機(jī)械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大(dà)學出版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下垂度 , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的情(qíng)況下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取決於(yú)該(gāi)處(chǔ)輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大小。為滿(mǎn)足下(xià)垂度要求 , 張力較(jiào)小的(dí)區段采(cǎi)用較(jiào)小的(dí)托輥(gǔn)間距(jù) , 張力較大的區(qū)段可采用(yòng)較大(dà)的托輥間(jiān)距 , 這樣(yàng)可大

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業(yè)於原山東(dōng)礦業(yè)學院(yuàn),現從事(shì)礦山機械的(dí)科研及教(jiào)學工作,已發(fā)表(biǎo)論文(wén)數(shù)篇(piān)。

收稿日(rì)期 :2001208231