天津帶(dài)式輸送機托輥間(jiān)距(jù)的合理確(què)定

李福固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職(zhí)工大(dà)學(xué) , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對(duì)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間距的現狀(zhuàng)進行(háng)分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理確定托輥間距的(dí)必(bì)要性 ,探討(tǎo)了托輥間(jiān)距合(hé)理確定的(dí)方(fāng)法及優越性
。

關鍵詞(cí) : 帶式輸(shū)送機; 輸(shū)送帶; 托輥; 托輥(gǔn)間距; 張力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶式輸送(sòng)機中,托(tuō)輥用於支承(chéng)輸送(sòng)帶和貨(huò)載(zǎi) , 並使(shǐ)輸(shū)送帶(dài)的(dí)垂度不超(chāo)過限定值(zhí)
。托(tuō)輥(gǔn)的數量(liáng)對於(yú)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的正(zhèng)常(cháng)使用，平(píng)穩運行(háng)，維護費用，功率(shuài)消耗，整(zhěng)機價格(gé)有重要(yào)影響(xiǎng)
。因(yīn)此 ,如(rú)能(néng)對托輥間(jiān)距(jù)進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設計(jì)和布置 ,可減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 ,降低整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減(jiǎn)少投資(zī)，營運(yùn)及維(wéi)護費用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能(néng)源 ,並(bìng)帶來(lái)可(kě)觀(guān)的(dí)經(jīng)濟(jì)效益
。

2         托輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)及(jí)其分析(xī)

國產帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常根(gēn)據經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確(què)定(dìng) ,或通過輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)設計計(jì)算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距
。

211          根(gēn)據(jù)廠家提供的數據確定

我國目(mù)前采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)規(guī)定的(dí)托輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸物料的鬆散(sàn)密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料的(dí)鬆散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶(dài)式輸送機 , 承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般取115 m ;(4)   回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般取(qǔ) 310 m
。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於(yú)上述(shù)數據(jù)是根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家所(suǒ)提供的經驗數(shù)據(jù)確(què)定 ,與實(shí)際工(gōng)況可能存在很(hěn)大差(chà)別(bié)
。

212          根據(jù)最小張(zhāng)力(lì)確(què)定(dìng)托輥間距

根據(jù)逐點計算(suàn)法(fǎ),首先(xiān)分別(bié)計(jì)算出輸送(sòng)機承載段(duàn)和(hé)空載(zǎi)段的最小張力值 ,由公式即可計(jì)算出承(chéng)載托輥間(jiān)距和(hé)回程托輥(gǔn)間距(jù)的理(lǐ)論(lùn)更(gēng)大值(zhí)
。

β———輸(shū)送機(jī)運(yùn)輸傾角(jiǎo) , (°) 
。

根(gēn)據計算(suàn)值 , 並考慮各種實際因素 , 可確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距
。

213          現狀分析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其基(jī)本原(yuán)理都(dū)是(shì)按(àn)承載段或回程(chéng)段最(zuì)小張力(lì)點(diǎn)的輸送(sòng)帶張力確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整個(gè)輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分別采(cǎi)用(yòng)統一的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距
。這樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化(huà)設計(jì)和(hé)製造工藝 , 但沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據輸送帶在(zài)輸送機長度(dù)上張力(lì)的(dí)變化及托(tuō)輥(gǔn)的受(shòu)力情(qíng)況 , 合理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)
。對(duì)於(yú)短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶式(shì)輸送機的影(yǐng)響不大(dà) , 但(dàn)對(duì)於(yú)長運距(jù)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī) , 則會大大增(zēng)加托輥(gǔn)數(shù)量 , 從(cóng)而使設(shè)備造(zào)價較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻力，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，維護(hù)費用(yòng)等(děng)都會(huì)大量增加 , 因(yīn)此很(hěn)不合理
。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距的合理計(jì)算

帶(dài)式輸送機在整個運輸(shū)長度上(shàng) , 輸送帶張(zhāng)力(lì)是連續變(biàn)化(huà)的(dí)
。合理的(dí)托(tuō)輥間距(jù)應在滿足托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及壽(shòu)命要求，輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)要求(qiú)的條件(jiàn)下(xià) , 根據該處輸送帶張(zhāng)力的大小 , 來確定(dìng)托輥間距(jù)
。如在德(dé)國(guó)有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶式(shì)輸送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距達 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少了托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)
。

在設計時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間距應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足 2 個條件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶適(shì)當的下垂(chuí)度
。

311 根據托(tuō)輥承載能力及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥的承載能力及(jí)使用壽(shòu)命(mìng)取決於物料(liào)的(dí)特性(xìng)，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸送(sòng)帶及貨(huò)載(zǎi)的質量 ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶速(sù)，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距 a0

回程托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承和(hé)運(yùn)行工(gōng)況(kuàng)等(děng)因(yīn)素 ,可(kě)由其動載(zǎi)和(hé)靜(jìng)載分(fēn)別計(jì)算如下(xià):

(1)     承載托輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載段輸送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度(dù)輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度(dù)貨(huò)載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的輥子額定(dìng)承(chéng)載能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係數;

f s ———運行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係數
。

以(yǐ)上各係數(shù)均可(kě)從有關資(zī)料(liào)上(shàng)查(chá)得
。

承載托輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出較小(xiǎo)值(zhí) , 即可(kě)滿足承載(zǎi)段承載(zǎi)能(néng)力(lì)的要(yào)求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的使(shǐ)用壽命高於 30 000 h
。

(2)     回程托輥間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少托輥(gǔn)用量(liáng)
。

313          托輥間(jiān)距(jù)的合理確(què)定

根據(jù)以上的(dí)計(jì)算結(jié)果 , 可(kě)選取較小(xiǎo)值確定(dìng)托輥間距(jù);同(tóng)時 , 還(huán)要綜合考慮(lǜ)其他因(yīn)素的(dí)影響(xiǎng) , 如物料(liào)性質(zhì)，輸送(sòng)帶寬(kuān)度，輸(shū)送(sòng)機傾角，實(shí)際(jì)運行情況等
。輸送機較(jiào)長(cháng)時(shí) , 可分段確定(dìng)托輥(gǔn)間距
。

314          優(yōu)越性(xìng)分(fēn)析(xī)

通(tōng)過對帶式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確定及(jí)優化布置(zhì) , 可大大減少托輥用(yòng)量 , 其優(yōu)越性(xìng)是(shì)非常(cháng)明顯(xiǎn)的
。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送機成本(běn)的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托輥數量減少(shǎo)一半(bàn) , 成本約(yuē)降低(dī) 15 %
。因此將會大幅

按(àn)動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資
。

(2)    托輥數(shù)量減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送(sòng)機運行(háng)阻力(lì)降低 , 功

回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算出的較小值即(jí)可(kě)滿足回(huí)空(kōng)段承載能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h
。

312 根據(jù)輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度確定托輥間距(jù)

輸送帶(dài)下垂度(dù)取決於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，該處(chǔ)的(dí)輸送帶(dài)張力，單(dān)位長度輸送帶(dài)和貨載的質(zhì)量(liáng)等(děng)因(yīn)素(sù) ,一般(bān)要(yào)求比較合(hé)適(shì)的(dí)輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)為 1 % ,計(jì)算如下:

率(shuài)消(xiāo)耗減(jiǎn)小 , 節約電(diàn)能
。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量很(hěn)大(dà) , 且易出現(xiàn)故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托輥用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維護(hù)工(gōng)作(zuò)量和費(fèi)用降低
。

(4)    延長輸送(sòng)帶使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶跑偏率 ,

提高運行可靠性(xìng)
。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距離(lí)帶(dài)式輸送機的(dí)托輥間距優化[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間距(jù) a0

(2)        回程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業部北京(jīng)運輸機(jī)械研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式帶(dài)式輸(shū)送機設(shè)計(jì)選用(yòng)手冊[ M]1 北京(jīng):冶金工業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 天(tiān)津膠(jiāo)帶(dài)輸送(sòng)機結構，原理與計算[ M]1 北(běi)京:煤炭(tàn)工業(yè)出(chū)版

式(shì)中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸送帶(dài)張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦山運(yùn)輸機械[ M]1 徐州:中國(guó)礦業(yè)大學出版社(shè),19891

k ———輸送(sòng)帶下(xià)垂度 , 一般取(qǔ) k  = 0101
。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定的(dí)情況下(xià) , 托輥間距(jù)取決於(yú)該處輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì)的大(dà)小
。為滿(mǎn)足(zú)下垂(chuí)度(dù)要(yào)求 , 張力(lì)較小的區(qū)段(duàn)采(cǎi)用較小(xiǎo)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 張力較大的(dí)區段可(kě)采用(yòng)較大的(dí)托輥間距 , 這(zhè)樣可大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣人(rén),1991 年畢(bì)業於(yú)原(yuán)山東礦(kuàng)業(yè)學院,現從事(shì)礦山(shān)機械的(dí)科研(yán)及(jí)教學工作,已(yǐ)發(fā)表(biǎo)論(lùn)文數篇
。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231