天門(mén)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合理確定

李(lǐ)福固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區職工大學(xué) , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)進行分(fēn)析 ,論(lùn)證了(liǎo)合(hé)理確定托(tuō)輥間(jiān)距的必要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討了(liǎo)托輥間距合理確(què)定的方(fāng)法(fǎ)及優越性。

關(guān)鍵詞(cí) : 帶(dài)式(shì)輸送機; 輸(shū)送帶(dài); 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距; 張(zhāng)力(lì)

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶式輸送(sòng)機中,托輥用(yòng)於支(zhī)承(chéng)輸(shū)送帶和貨(huò)載 , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送帶的(dí)垂(chuí)度不超過限定值(zhí)。托輥(gǔn)的數量對於帶式輸送機(jī)的(dí)正(zhèng)常使用，平(píng)穩運行，維(wéi)護(hù)費用，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，整機價(jià)格(gé)有重(zhòng)要影響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如能(néng)對托輥(gǔn)間距進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設計和(hé)布置 ,可減少托輥(gǔn)用量 ,降低整機(jī)價(jià)格 ,減(jiǎn)少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運(yùn)及(jí)維護(hù)費(fèi)用 ,節(jié)約能源 ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥間距的現狀及其(qí)分析

國產(chǎn)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常(cháng)根(gēn)據(jù)經(jīng)驗數(shù)據確定 ,或通(tōng)過輸(shū)送帶最小張力設(shè)計(jì)計(jì)算托(tuō)輥(gǔn)間距。

211          根據廠家(jiā)提(tí)供(gōng)的數(shù)據確(què)定

我國(guó)目前采(cǎi)用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機規(guī)定的(dí)托(tuō)輥間距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物料(liào)的(dí)鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸送機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)一般取 310 m。

實踐證明 ,由於上述數(shù)據是根(gēn)據廠家所(suǒ)提供(gōng)的經驗(yàn)數據(jù)確定 ,與實(shí)際工況(kuàng)可能(néng)存(cún)在很大(dà)差(chà)別。

212          根據最(zuì)小張(zhāng)力(lì)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

根據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算法(fǎ),首先分(fēn)別(bié)計(jì)算出輸(shū)送機承載段和空載段的最小張(zhāng)力(lì)值 ,由(yóu)公式(shì)即可計算出承(chéng)載托輥(gǔn)間距和回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理論更大值。

β———輸送(sòng)機運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根據計算(suàn)值(zhí) , 並考慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實際因(yīn)素 , 可(kě)確定托輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩種(zhǒng)方(fāng)法 , 其基本(běn)原理都(dū)是按承載(zǎi)段(duàn)或回(huí)程(chéng)段最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點的(dí)輸送(sòng)帶張力確定托輥(gǔn)間距 , 在(zài)整(zhěng)個輸送(sòng)機長度上(shàng) , 分別采用統一的托輥間距(jù)。這(zhè)樣雖(suī)可簡化設計(jì)和製(zhì)造(zào)工(gōng)藝(yì) , 但沒有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸送帶(dài)在輸送機(jī)長度(dù)上張(zhāng)力(lì)的變(biàn)化及托輥(gǔn)的(dí)受力情況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距。對(duì)於(yú)短(duǎn)運(yùn)距帶式(shì)輸送機的影(yǐng)響不(bù)大(dà) , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運距帶式輸(shū)送機(jī) , 則會大大(dà)增加(jiā)托輥數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而使設備造價較高(gāo) , 運行(háng)阻力，功率消(xiāo)耗(hào)，維護(hù)費用等都會(huì)大量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因此很不合(hé)理。

3     托輥間距的(dí)合理計(jì)算

帶(dài)式輸(shū)送機在(zài)整個運(yùn)輸(shū)長度上(shàng) , 輸(shū)送帶(dài)張力(lì)是(shì)連(lián)續(xù)變化的。合(hé)理(lǐ)的(dí)托(tuō)輥間距應(yīng)在滿足(zú)托(tuō)輥承載(zǎi)能(néng)力及(jí)壽(shòu)命(mìng)要求，輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)要求(qiú)的條件下 , 根據(jù)該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張力的(dí)大小(xiǎo) , 來確定(dìng)托輥間距(jù)。如(rú)在德國有(yǒu)一條 10 km 長(cháng)的帶式輸送機(jī) ,在全長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承(chéng)載托輥間距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥用量。

在設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應同時(shí)滿足 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承載能力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命要求; (2) 保證輸送(sòng)帶(dài)適當的(dí)下(xià)垂度。

311 根(gēn)據(jù)托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

托輥的承(chéng)載能力及(jí)使用(yòng)壽命取(qǔ)決(jué)於物(wù)料的(dí)特(tè)性，單(dān)位(wèi)長度輸送帶(dài)及(jí)貨(huò)載的(dí)質量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶(dài)速(sù)，

承載托輥(gǔn)間距 a0

回程托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行(háng)工況(kuàng)等因(yīn)素 ,可(kě)由其動載和(hé)靜(jìng)載分別(bié)計(jì)算如(rú)下(xià):

(1)     承(chéng)載托輥間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸送帶最小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的輥子額(é)定承載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數。

以上各係數均(jūn)可從有(yǒu)關資料(liào)上查(chá)得。

承(chéng)載托輥間距取式(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出(chū)較小值 , 即可滿(mǎn)足承載(zǎi)段承載能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的使(shǐ)用壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距

按(àn)靜載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量。

313          托輥間距的合理確定

根據(jù)以上(shàng)的計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)確定托輥間(jiān)距;同時(shí) , 還(huán)要綜合(hé)考(kǎo)慮(lǜ)其他因素的影(yǐng)響 , 如物料性(xìng)質，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度，輸送機(jī)傾(qīng)角(jiǎo)，實際(jì)運(yùn)行情況等。輸送機較(jiào)長(cháng)時 , 可分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越性(xìng)分析(xī)

通過對(duì)帶式輸送機托(tuō)輥間距的合理確定及優(yōu)化(huà)布置 , 可(kě)大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 , 其(qí)優越(yuè)性是非(fēi)常明顯的。

(1)    托輥成本約(yuē)占(zhān)輸送(sòng)機(jī)成本的 30 % , 如果托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少一半(bàn) , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因此將(jiāng)會大(dà)幅(fú)

按(àn)動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托輥數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸(shū)送機(jī)運行(háng)阻力(lì)降(jiàng)低 , 功

回程托輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計算出(chū)的較(jiào)小(xiǎo)值即可滿足回空(kōng)段承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要求(qiú) ,並保證托輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù)確(què)定托輥間(jiān)距

輸送帶下垂(chuí)度取(qǔ)決(jué)於(yú)托輥(gǔn)間距(jù)，該(gāi)處(chǔ)的輸送(sòng)帶張(zhāng)力，單位(wèi)長度輸送(sòng)帶和(hé)貨載的質量(liáng)等(děng)因素 ,一般(bān)要求比較合適(shì)的輸送帶下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算如(rú)下(xià):

率消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節約電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)用量很大 , 且易出現(xiàn)故障 , 故減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維護工作量和費用降(jiàng)低。

(4)    延長輸送(sòng)帶使用(yòng)壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶(dài)跑偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高運行(háng)可靠性(xìng)。

參(cān)考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距(jù)離帶式輸(shū)送機的托輥(gǔn)間距(jù)優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部(bù)北(běi)京(jīng)運(yùn)輸機械研究所 1DTⅡ型固定式帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工業出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 天門膠(jiāo)帶輸(shū)送機(jī)結(jié)構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭(tàn)工(gōng)業出版

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運(yùn)輸(shū)機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦(kuàng)業大學出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶下垂度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情(qíng)況下 , 托(tuō)輥間距(jù)取決於該處輸送帶張力的大小。為(wéi)滿(mǎn)足下垂度(dù)要(yào)求 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小的區(qū)段采(cǎi)用(yòng)較(jiào)小的托(tuō)輥間距 , 張力(lì)較大的區段(duàn)可(kě)采(cǎi)用(yòng)較大的托(tuō)輥間距(jù) , 這(zhè)樣可大(dà)

作者簡介(jiè) : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業於原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業(yè)學院,現從事(shì)礦(kuàng)山機械的(dí)科(kē)研及教學工(gōng)作(zuò),已發(fā)表(biǎo)論文數篇。

收(shōu)稿日期 :2001208231