天水(shuǐ)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距(jù)的合理確(què)定(dìng)

李福(fú)固

(兖州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過(guò)對帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的現狀(zhuàng)進行分析(xī) ,論(lùn)證了合理(lǐ)確定托輥間距(jù)的(dí)必要性 ,探討了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)的方(fāng)法(fǎ)及(jí)優越性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式輸送機; 輸送(sòng)帶; 托輥; 托輥間(jiān)距; 張力(lì)

中圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托輥用(yòng)於支承輸送(sòng)帶和(hé)貨載 , 並(bìng)使輸送帶的垂度不(bù)超(chāo)過(guò)限定值(zhí)。托(tuō)輥的數(shù)量(liáng)對於(yú)帶式輸送機的(dí)正(zhèng)常使用，平穩運行，維(wéi)護費用(yòng)，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機(jī)價格(gé)有重要影響(xiǎng)。因此 ,如能對托(tuō)輥間距進(jìn)行(háng)合理設(shè)計和(hé)布置 ,可減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 ,降(jiàng)低整機價(jià)格 ,減少(shǎo)投資，營(yíng)運及(jí)維護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節約(yuē)能源(yuán) ,並帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的現狀及其(qí)分析

國(guó)產帶式輸送機托輥(gǔn)間距(jù)通(tōng)常根據經(jīng)驗數(shù)據(jù)確(què)定(dìng) ,或通(tōng)過輸(shū)送(sòng)帶最小張力(lì)設(shè)計計(jì)算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提(tí)供的(dí)數(shù)據確定

我國目前采(cǎi)用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送(sòng)機規定的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物(wù)料的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距(jù)一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明 ,由於上(shàng)述(shù)數據是(shì)根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的經驗數據確(què)定 ,與(yǔ)實際(jì)工(gōng)況可能存(cún)在(zài)很(hěn)大(dà)差別。

212          根據(jù)最小張力確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根據(jù)逐點計算法(fǎ),首(shǒu)先分(fēn)別計算(suàn)出輸送機(jī)承(chéng)載段(duàn)和空載(zǎi)段的最小(xiǎo)張力值(zhí) ,由公(gōng)式即(jí)可計(jì)算(suàn)出(chū)承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距和回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)的(dí)理論更大(dà)值(zhí)。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根據(jù)計算(suàn)值 , 並考(kǎo)慮各種實(shí)際因(yīn)素 , 可(kě)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現狀分析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩種(zhǒng)方法(fǎ) , 其基本原理都是按(àn)承載(zǎi)段或(huò)回程段(duàn)最小(xiǎo)張力點的(dí)輸送帶張力(lì)確定托(tuō)輥間距 , 在整個輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度上 , 分別采(cǎi)用統一(yī)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。這樣雖可簡化(huà)設計和製(zhì)造工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶在輸送機(jī)長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的(dí)變化(huà)及(jí)托輥(gǔn)的受力(lì)情況 , 合理確(què)定(dìng)托輥間距。對於短運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的影響不大 , 但對於(yú)長(cháng)運距帶式輸(shū)送(sòng)機 , 則會(huì)大大(dà)增加托輥數量 , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設備造價(jià)較高(gāo) , 運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)，功率(shuài)消耗(hào)，維(wéi)護費(fèi)用等(děng)都(dū)會大(dà)量(liáng)增(zēng)加 , 因此很不合理。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理(lǐ)計算

帶式輸送(sòng)機在(zài)整個運輸(shū)長度上(shàng) , 輸(shū)送帶張(zhāng)力是連(lián)續變化(huà)的(dí)。合(hé)理(lǐ)的托輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)在滿足托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能力及壽命(mìng)要(yào)求，輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)要求(qiú)的條(tiáo)件下(xià) , 根據該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張力的大小 , 來(lái)確定(dìng)托輥間(jiān)距。如在德國(guó)有(yǒu)一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式輸送機(jī) ,在(zài)全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托(tuō)輥間(jiān)距達 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因而大大減少了托輥用量。

在(zài)設(shè)計時(shí) ,托輥(gǔn)間距應(yīng)同時(shí)滿足(zú) 2 個條件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命要(yào)求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸(shū)送帶(dài)適(shì)當的(dí)下(xià)垂度(dù)。

311 根據托輥承載能力及使用(yòng)壽命(mìng)確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

托(tuō)輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載能(néng)力及(jí)使用壽(shòu)命取(qǔ)決(jué)於物(wù)料(liào)的(dí)特(tè)性，單位(wèi)長度(dù)輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶(dài)速，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回(huí)程托(tuō)輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子軸(zhóu)承和(hé)運行工況等(děng)因素 ,可(kě)由其動載(zǎi)和(hé)靜載分別(bié)計算如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托輥間距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單位長度輸送帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨載(zǎi)的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的(dí)輥子額定(dìng)承(chéng)載能力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況係數。

以上(shàng)各係數均(jūn)可從有關(guān)資(zī)料(liào)上查得。

承載托輥(gǔn)間距(jù)取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出較小值 , 即可滿足承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承載(zǎi)能力的要求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥的(dí)使用壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

按靜(jìng)載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合(hé)理確定

根(gēn)據(jù)以(yǐ)上的(dí)計算(suàn)結(jié)果 , 可(kě)選(xuǎn)取較小值確定托輥間距;同時(shí) , 還(huán)要綜合考慮(lǜ)其他(tā)因素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料性質(zhì)，輸送帶(dài)寬度，輸送機傾角，實際運行情(qíng)況(kuàng)等。輸(shū)送機較(jiào)長時(shí) , 可分(fēn)段確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

314          優越(yuè)性(xìng)分(fēn)析(xī)

通過對帶式輸(shū)送機托輥間距的(dí)合理確定及優(yōu)化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大大減少托(tuō)輥用(yòng)量 , 其優(yōu)越(yuè)性是非(fēi)常(cháng)明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥成(chéng)本約(yuē)占輸送機成本的 30 % , 如果托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減少一(yī)半(bàn) , 成本約(yuē)降低 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動(dòng)載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托輥數(shù)量減(jiǎn)少 , 使輸送機(jī)運行阻(zǔ)力(lì)降低(dī) , 功

回程(chéng)托輥間(jiān)距取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算出(chū)的較小(xiǎo)值(zhí)即可(kě)滿足(zú)回空(kōng)段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥的(dí)使用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂(chuí)度(dù)確定托(tuō)輥間距

輸送帶(dài)下(xià)垂度取決(jué)於托輥(gǔn)間距，該(gāi)處(chǔ)的輸送帶(dài)張力，單位長度輸(shū)送帶(dài)和貨載的質量等因素(sù) ,一般要(yào)求比較合適(shì)的(dí)輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如(rú)下(xià):

率(shuài)消耗減(jiǎn)小 , 節(jié)約電能。

(3)    由於帶式輸送機(jī)托(tuō)輥用量很大 , 且易出現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥用量 , 使維護工作量和費用降低(dī)。

(4)    延(yán)長輸送(sòng)帶使(shǐ)用(yòng)壽命 , 降低輸送帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運行(háng)可靠性。

參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的托輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業部北京運(yùn)輸機械研究(jiū)所 1DTⅡ型固(gù)定式帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)設(shè)計選用手冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 天水膠(jiāo)帶輸送(sòng)機結(jié)構，原理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北京:煤炭(tàn)工業出(chū)版

式中   F ———該處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦山運(yùn)輸機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦業(yè)大學(xué)出版社,19891

k ———輸(shū)送帶下垂(chuí)度 , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的(dí)情(qíng)況(kuàng)下 , 托(tuō)輥(gǔn)間距取決於(yú)該處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小(xiǎo)。為(wéi)滿足下垂度要(yào)求 , 張力較小的(dí)區(qū)段(duàn)采用(yòng)較小的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力較大(dà)的區段可(kě)采用較大(dà)的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距 , 這樣可大(dà)

作者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城縣人,1991 年畢業於(yú)原山東礦業(yè)學院,現(xiàn)從事礦山(shān)機械(xiè)的科研及(jí)教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發表論文(wén)數(shù)篇(piān)。

收稿日期(qī) :2001208231