唐(táng)山帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間距的(dí)合(hé)理確(què)定

李(lǐ)福固(gù)

(兖(yǎn)州礦區職工(gōng)大學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶式輸送機(jī)托輥間(jiān)距的現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析(xī) ,論證了(liǎo)合理確定托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)必要(yào)性 ,探討了托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距合(hé)理確(què)定的方(fāng)法及優越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞 : 帶式(shì)輸送機; 輸(shū)送帶; 托輥(gǔn); 托輥間(jiān)距; 張(zhāng)力

中圖號 :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶式輸送(sòng)機(jī)中(zhōng),托輥(gǔn)用於支承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載 , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶的垂度(dù)不超過限定值(zhí)。托輥的(dí)數量對(duì)於(yú)帶(dài)式輸送機(jī)的正常使用，平穩運行，維護費(fèi)用，功(gōng)率消耗，整(zhěng)機(jī)價(jià)格(gé)有(yǒu)重要影響。因(yīn)此 ,如(rú)能(néng)對托輥(gǔn)間距進行合(hé)理(lǐ)設計(jì)和(hé)布置 ,可減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) ,降低(dī)整機價(jià)格(gé) ,減少投資(zī)，營運及維(wéi)護(hù)費用 ,節約(yuē)能源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來可觀(guān)的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益(yì)。

2         托輥間距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其(qí)分(fēn)析(xī)

國產帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常(cháng)根(gēn)據經驗數據確(què)定(dìng) ,或(huò)通(tōng)過(guò)輸送帶最小張力設計計(jì)算(suàn)托輥間距(jù)。

211          根據(jù)廠家(jiā)提供(gōng)的數據(jù)確定(dìng)

我(wǒ)國目前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送(sòng)機規定的托(tuō)輥間(jiān)距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩(shéng)芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由(yóu)於上(shàng)述數(shù)據是根據廠(chǎng)家所(suǒ)提供的(dí)經驗數據確定 ,與實際工(gōng)況(kuàng)可(kě)能(néng)存在(zài)很(hěn)大(dà)差(chà)別。

212          根據最小張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根據逐點計算法(fǎ),首先(xiān)分別計(jì)算出(chū)輸(shū)送機承載段和(hé)空(kōng)載段的最小張力值 ,由公(gōng)式即可計(jì)算出(chū)承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距和回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)理論(lùn)更(gēng)大值。

β———輸(shū)送機(jī)運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據計算(suàn)值 , 並(bìng)考慮各種實際(jì)因(yīn)素(sù) , 可確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現狀分析

以(yǐ)上兩種方法 , 其(qí)基本(běn)原理都(dū)是(shì)按承(chéng)載段或(huò)回程段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力點的輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)確定托輥(gǔn)間距 , 在整個輸送機(jī)長度(dù)上 , 分別(bié)采用統一的托(tuō)輥間距。這樣雖(suī)可(kě)簡化設(shè)計(jì)和(hé)製(zhì)造工(gōng)藝(yì) , 但沒有(yǒu)根據輸送帶(dài)在(zài)輸(shū)送(sòng)機長度(dù)上張力的變(biàn)化及托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受(shòu)力情(qíng)況(kuàng) , 合理確定托輥(gǔn)間距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運距帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的影響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對於長運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 則會(huì)大大(dà)增加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量 , 從而使設備造(zào)價(jià)較高 , 運行阻力，功率消(xiāo)耗(hào)，維護(hù)費用(yòng)等(děng)都(dū)會(huì)大量增加 , 因此很不合理。

3     托輥間距(jù)的合(hé)理計算

帶式輸送(sòng)機在(zài)整個運(yùn)輸(shū)長(cháng)度上(shàng) , 輸(shū)送帶張力是連續變化(huà)的。合理的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應(yīng)在滿足(zú)托輥(gǔn)承載能(néng)力(lì)及壽命(mìng)要(yào)求，輸送(sòng)帶(dài)下垂度要求的條件下(xià) , 根據該處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大(dà)小 , 來確定托輥間(jiān)距(jù)。如在德(dé)國有一條 10 km 長的(dí)帶(dài)式輸送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區(qū)段 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距達 8 m ,因而(ér)大大減少了(liǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

在(zài)設(shè)計(jì)時 ,托(tuō)輥間(jiān)距應(yīng)同時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命要求(qiú); (2) 保證輸送(sòng)帶適(shì)當(dāng)的下垂度。

311 根據(jù)托輥承載能力(lì)及(jí)使用壽(shòu)命確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

托輥(gǔn)的承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使用壽命取(qǔ)決(jué)於物料(liào)的特性，單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)及(jí)貨(huò)載的質量 ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，帶(dài)速，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子軸承和(hé)運(yùn)行(háng)工況等因素 ,可由其(qí)動載和靜載分(fēn)別(bié)計算(suàn)如下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單位長(cháng)度(dù)輸送帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機(jī)    械(xiè)                              2002 年(nián)第 2 期

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥子額(é)定(dìng)承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係(xì)數;

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工況係(xì)數。

以上各係(xì)數均可從有關(guān)資料上查得。

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可滿足承(chéng)載段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要(yào)求 ,並保證托輥的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間距

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

d    n

量(liáng)減少托(tuō)輥(gǔn)用量。

313          托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)

根(gēn)據以上的(dí)計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可選取較小值(zhí)確定(dìng)托輥間(jiān)距;同(tóng)時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合考慮其(qí)他(tā)因素的(dí)影響 , 如(rú)物(wù)料性質，輸送帶寬度，輸送(sòng)機傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際運行(háng)情況等(děng)。輸送(sòng)機(jī)較長時(shí) , 可(kě)分段確(què)定托輥間(jiān)距。

314          優越性(xìng)分析

通(tōng)過對帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥間距的(dí)合理(lǐ)確(què)定及優化(huà)布(bù)置(zhì) , 可(kě)大大(dà)減少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) , 其(qí)優越性是非(fēi)常(cháng)明顯的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約占(zhān)輸(shū)送機(jī)成本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少一(yī)半 , 成本(běn)約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因(yīn)此將會大幅

按動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投資。

(2)    托輥數(shù)量減少(shǎo) , 使輸送(sòng)機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功

回(huí)程托(tuō)輥間距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算出(chū)的(dí)較小值(zhí)即可(kě)滿(mǎn)足回(huí)空段(duàn)承載(zǎi)能力的(dí)要求(qiú) ,並保證(zhèng)托(tuō)輥的使(shǐ)用壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度確定(dìng)托輥間距

輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù)取決於(yú)托輥間距，該處的輸送帶張力，單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載的(dí)質量等因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合(hé)適(shì)的輸送(sòng)帶下垂(chuí)度為 1 % ,計算如下:

率(shuài)消(xiāo)耗減小 , 節約電(diàn)能。

(3)    由於帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)用量很(hěn)大(dà) , 且易出現故(gù)障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工作量(liáng)和(hé)費用降低(dī)。

(4)    延(yán)長輸送帶使用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降(jiàng)低輸(shū)送(sòng)帶(dài)跑偏率 ,

提高運(yùn)行(háng)可靠性。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶式(shì)輸送機(jī)的托(tuō)輥間(jiān)距優化[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距(jù) a0

(2)        回程托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工業(yè)部(bù)北京運(yùn)輸機(jī)械研究(jiū)所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式(shì)帶式(shì)輸(shū)送機設(shè)計選用手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 唐山(shān)膠帶輸送機結構，原理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭(tàn)工業出版

式中   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運(yùn)輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國(guó)礦業(yè)大(dà)學出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度 , 一(yī)般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的(dí)情況下(xià) , 托輥間距取決(jué)於(yú)該(gāi)處輸送(sòng)帶張力(lì)的(dí)大小。為(wéi)滿(mǎn)足(zú)下垂度要求(qiú) , 張力(lì)較(jiào)小的(dí)區段采(cǎi)用較小的托輥(gǔn)間距(jù) , 張力較大的(dí)區(qū)段(duàn)可采(cǎi)用較大(dà)的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距 , 這樣可大

作(zuò)者簡介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業於原山(shān)東礦業學院(yuàn),現從事(shì)礦山機(jī)械的(dí)科研(yán)及教學(xué)工(gōng)作,已發(fā)表(biǎo)論文數篇(piān)。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231