鐵(tiě)嶺(lǐng)帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理確(què)定

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區職(zhí)工(gōng)大學(xué) , 山東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對帶式輸送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)進行分(fēn)析(xī) ,論證(zhèng)了合理(lǐ)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)必(bì)要(yào)性 ,探(tàn)討(tǎo)了(liǎo)托輥間(jiān)距合理確(què)定(dìng)的方法及優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸送機(jī); 輸(shū)送帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥間距(jù); 張力

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

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式(shì)輸送機中,托輥(gǔn)用於支承輸送(sòng)帶和貨(huò)載 , 並使輸送帶的(dí)垂(chuí)度不超過(guò)限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托輥(gǔn)的數(shù)量(liáng)對於帶(dài)式輸送機的正(zhèng)常使用(yòng)，平穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維護費用，功率(shuài)消(xiāo)耗，整機價格有(yǒu)重要影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如能(néng)對托(tuō)輥間距進(jìn)行合理設計和布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整機(jī)價(jià)格 ,減(jiǎn)少投資，營運(yùn)及維護(hù)費用 ,節約能源(yuán) ,並帶來可(kě)觀(guān)的經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀及其分析(xī)

國產帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常(cháng)根(gēn)據經驗數(shù)據(jù)確定 ,或(huò)通過(guò)輸送帶最(zuì)小張力設(shè)計計(jì)算托輥間(jiān)距。

211          根據廠(chǎng)家提供(gōng)的(dí)數據確(què)定

我國(guó)目(mù)前采(cǎi)用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)規(guī)定的托輥(gǔn)間(jiān)距為:

(1)  當運輸(shū)物料的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩(shéng)芯帶(dài)式輸送(sòng)機 , 承載托輥間距一(yī)般取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一般取 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由於(yú)上(shàng)述數(shù)據(jù)是根據廠家所(suǒ)提供的經驗數(shù)據(jù)確定 ,與(yǔ)實際(jì)工況可(kě)能存(cún)在很(hěn)大(dà)差(chà)別。

212          根據最小張力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距

根據(jù)逐點計算法,首(shǒu)先分(fēn)別(bié)計算出輸送(sòng)機(jī)承載(zǎi)段和(hé)空(kōng)載段(duàn)的最小張力值 ,由公(gōng)式即(jí)可(kě)計算出(chū)承載托(tuō)輥間距(jù)和回程(chéng)托輥間距(jù)的理論更(gēng)大(dà)值。

β———輸送(sòng)機(jī)運輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並考(kǎo)慮各種實際(jì)因(yīn)素 , 可(kě)確定(dìng)托輥間距。

213          現狀分(fēn)析

以上兩種(zhǒng)方法 , 其基本原理都(dū)是(shì)按承(chéng)載段(duàn)或回程段最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力點的輸送帶(dài)張(zhāng)力確(què)定托(tuō)輥間距(jù) , 在整(zhěng)個輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用統一的托輥(gǔn)間距。這樣雖可簡化(huà)設計和(hé)製(zhì)造(zào)工藝 , 但沒有根據輸(shū)送帶(dài)在(zài)輸(shū)送機(jī)長度(dù)上(shàng)張(zhāng)力的(dí)變(biàn)化及托輥的受(shòu)力(lì)情況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間距(jù)。對於短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶式輸送機的影響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但對(duì)於長運(yùn)距帶式輸(shū)送機(jī) , 則(zé)會大大(dà)增(zēng)加托輥數量 , 從而使設備造(zào)價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運行阻力(lì)，功率消(xiāo)耗(hào)，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)等都(dū)會大量(liáng)增加 , 因(yīn)此(cǐ)很不合(hé)理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)計算

帶式輸(shū)送機(jī)在(zài)整(zhěng)個(gè)運(yùn)輸(shū)長度(dù)上 , 輸送帶張力(lì)是(shì)連(lián)續(xù)變化(huà)的。合理的托輥間距應在(zài)滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及壽(shòu)命要求，輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度(dù)要求的(dí)條(tiáo)件(jiàn)下(xià) , 根據該處輸(shū)送帶張力(lì)的(dí)大小(xiǎo) , 來確定托輥間距。如(rú)在德國(guó)有一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶式輸送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承載托輥間距達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)達 8 m ,因而(ér)大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

在設計(jì)時 ,托輥間(jiān)距(jù)應同時(shí)滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托輥承(chéng)載能力(lì)及使(shǐ)用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證輸(shū)送(sòng)帶(dài)適當的下垂(chuí)度。

311 根據(jù)托輥承(chéng)載能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)確定托輥(gǔn)間距(jù)

托(tuō)輥的(dí)承載能(néng)力及使用(yòng)壽(shòu)命取決(jué)於(yú)物料(liào)的(dí)特性(xìng)，單位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶(dài)及貨載(zǎi)的質量(liáng) ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶速，

承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子(zǐ)軸承和(hé)運(yùn)行(háng)工況(kuàng)等因素(sù) ,可由其(qí)動(dòng)載(zǎi)和靜載分別(bié)計算(suàn)如下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶最小張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單位長度(dù)輸(shū)送帶(dài)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨載的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的輥(gǔn)子額(é)定承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係數(shù);

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以上各係(xì)數均可(kě)從(cóng)有(yǒu)關資(zī)料上(shàng)查得(dé)。

承載托(tuō)輥間距取式(3) ，式 (4)  計算出較小值(zhí) , 即(jí)可滿(mǎn)足承(chéng)載段(duàn)承載能(néng)力(lì)的要求 ,並保證(zhèng)托輥(gǔn)的使用壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間距(jù)

按(àn)靜(jìng)載計(jì)算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理(lǐ)確(què)定(dìng)

根(gēn)據以上(shàng)的計算(suàn)結(jié)果 , 可選(xuǎn)取(qǔ)較小值確定托輥間(jiān)距(jù);同時 , 還要綜合(hé)考(kǎo)慮其(qí)他因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng) , 如(rú)物料(liào)性質(zhì)，輸送帶寬(kuān)度，輸送機傾角(jiǎo)，實際(jì)運(yùn)行(háng)情況(kuàng)等。輸送機(jī)較長(cháng)時(shí) , 可(kě)分段(duàn)確(què)定(dìng)托輥間距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過對(duì)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥間距的合(hé)理確(què)定及優化布置(zhì) , 可大大減少(shǎo)托輥用量 , 其優越性是(shì)非常(cháng)明顯的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成本(běn)約占(zhān)輸送機(jī)成本的(dí) 30 % , 如果托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少(shǎo)一半 , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將(jiāng)會大幅

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量減少 , 使輸(shū)送(sòng)機運行阻力降低 , 功(gōng)

回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的(dí)較(jiào)小值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回空(kōng)段承載能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送帶(dài)下垂(chuí)度確定托(tuō)輥間(jiān)距

輸(shū)送帶(dài)下垂度取(qǔ)決(jué)於托輥間(jiān)距，該處(chǔ)的(dí)輸(shū)送帶張(zhāng)力，單(dān)位長度(dù)輸送(sòng)帶和貨載(zǎi)的(dí)質量等(děng)因素 ,一般要求(qiú)比較(jiào)合(hé)適的輸(shū)送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如(rú)下:

率(shuài)消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節(jié)約電能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式輸送機托輥用量很大 , 且易出現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減少托輥(gǔn)用量 , 使(shǐ)維護工作量和費用降低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶(dài)使(shǐ)用壽命 , 降低(dī)輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提高運(yùn)行(háng)可(kě)靠性。

參考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶(dài)式輸送機的托輥間距(jù)優化(huà)[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程(chéng)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)部北京(jīng)運(yùn)輸(shū)機(jī)械研究所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸送(sòng)機(jī)設計(jì)選用手冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 鐵嶺膠帶輸送(sòng)機(jī)結構，原理(lǐ)與(yǔ)計算[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭工業(yè)出版

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸送帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦山運輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦業(yè)大(dà)學(xué)出(chū)版社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂度 , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和(hé) k 一定的情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托輥間距取決(jué)於該(gāi)處輸送帶(dài)張力(lì)的大小(xiǎo)。為滿足下(xià)垂度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力較小的(dí)區(qū)段(duàn)采用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大的(dí)區段(duàn)可采用較(jiào)大(dà)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣可大(dà)

作(zuò)者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業(yè)於原(yuán)山東礦業學(xué)院(yuàn),現從(cóng)事(shì)礦(kuàng)山(shān)機(jī)械(xiè)的科研及(jí)教學工作,已發表論(lùn)文數篇。

收稿日期(qī) :2001208231