帶式(shì)輸送機托輥間(jiān)距的合理確定(dìng)

李福固(gù)

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區職工(gōng)大學(xué) , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現狀進(jìn)行(háng)分(fēn)析 ,論證(zhèng)了合理確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的必(bì)要(yào)性 ,探討了托(tuō)輥間(jiān)距合理(lǐ)確定的方法及優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞 : 帶式(shì)輸(shū)送機(jī); 輸送(sòng)帶; 托輥; 托輥間距; 張力(lì)

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言

在帶式輸送機中,托輥用於(yú)支(zhī)承輸送帶(dài)和貨載(zǎi) , 並使輸送(sòng)帶的(dí)垂度(dù)不(bù)超(chāo)過限(xiàn)定值。托輥的(dí)數量(liáng)對於帶式輸送機(jī)的正(zhèng)常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行，維(wéi)護費(fèi)用，功(gōng)率消耗(hào)，整機價格有重要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如能(néng)對(duì)托輥間距進(jìn)行合理設計和布置(zhì) ,可(kě)減少托輥(gǔn)用量(liáng) ,降(jiàng)低整機(jī)價(jià)格 ,減少(shǎo)投(tóu)資，營運(yùn)及維(wéi)護費(fèi)用(yòng) ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶(dài)來可(kě)觀的經濟效(xiào)益。

2         托輥(gǔn)間距(jù)的現狀及其分析(xī)

國(guó)產帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距(jù)通常根(gēn)據(jù)經驗數據(jù)確定 ,或(huò)通(tōng)過輸送(sòng)帶最小張力(lì)設計(jì)計算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家提供的數據確定

我(wǒ)國(guó)目前采(cǎi)用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送機規(guī)定的托輥間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間距取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的鬆散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯(xīn)帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於上述數(shù)據是根據廠家(jiā)所提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確(què)定 ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工(gōng)況可能存在很(hěn)大差別。

212          根據最(zuì)小張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托輥間距

根據(jù)逐(zhú)點計算法(fǎ),首(shǒu)先分別(bié)計算(suàn)出輸送(sòng)機承(chéng)載段和(hé)空(kōng)載段的最小(xiǎo)張力值(zhí) ,由公式即可(kě)計算出(chū)承(chéng)載托輥間(jiān)距和回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)的(dí)理(lǐ)論更(gēng)大值(zhí)。

β———輸送機運(yùn)輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並(bìng)考慮(lǜ)各(gè)種實際因素 , 可(kě)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)。

213          現狀分析(xī)

以上兩(liǎng)種方法(fǎ) , 其基本原(yuán)理都是(shì)按承載段或(huò)回(huí)程段最小(xiǎo)張力點的(dí)輸送(sòng)帶張力確定托(tuō)輥間距 , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上 , 分別采用統(tǒng)一的托輥間距(jù)。這樣雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設計和(hé)製(zhì)造(zào)工(gōng)藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶在輸送(sòng)機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力的變(biàn)化及(jí)托輥的受(shòu)力情況(kuàng) , 合(hé)理確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。對(duì)於短運距(jù)帶式輸(shū)送機的影(yǐng)響不(bù)大(dà) , 但(dàn)對於長(cháng)運距帶(dài)式輸送機 , 則(zé)會(huì)大大增(zēng)加托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造價較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻(zǔ)力，功率消(xiāo)耗，維護費(fèi)用等都會大量增(zēng)加 , 因(yīn)此很不合(hé)理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理計算(suàn)

帶式輸送機(jī)在整(zhěng)個運輸長度上 , 輸送帶張(zhāng)力(lì)是(shì)連續(xù)變化(huà)的。合(hé)理(lǐ)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距應在滿足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力及壽(shòu)命要求，輸送帶下(xià)垂度(dù)要(yào)求的條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確定托輥間(jiān)距(jù)。如在(zài)德國有一條 10 km 長的帶(dài)式輸(shū)送機 ,在(zài)全(quán)長(cháng) 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承載(zǎi)托輥間距(jù)達 4 m ,回(huí)程托輥(gǔn)間距達 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減少(shǎo)了托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

在設計時 ,托輥間距(jù)應同(tóng)時(shí)滿足 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命要求; (2) 保證(zhèng)輸送(sòng)帶適當(dāng)的(dí)下垂度。

311 根據(jù)托輥承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用壽命(mìng)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命取(qǔ)決於物料(liào)的(dí)特(tè)性，單(dān)位長(cháng)度輸送帶及貨載(zǎi)的質量 ,托(tuō)輥間距(jù)，帶速，

承載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥子(zǐ)軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運行工況(kuàng)等因素 ,可由其(qí)動(dòng)載和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分別計算如(rú)下(xià):

(1)     承載托(tuō)輥間(jiān)距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送帶最小張力值 ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度(dù)貨載的質量 ,kg/ m ;

按動載計(jì)算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的輥(gǔn)子(zǐ)額定承(chéng)載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數。

以上(shàng)各係(xì)數均(jūn)可(kě)從(cóng)有關資(zī)料(liào)上查得。

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出較小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿(mǎn)足承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載能力的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距

按(àn)靜載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量。

313          托輥間距的合理確定

根據以上的(dí)計算結果 , 可(kě)選取(qǔ)較(jiào)小值(zhí)確定托輥間距;同(tóng)時 , 還(huán)要綜合考慮其(qí)他因素的影(yǐng)響 , 如(rú)物(wù)料(liào)性質，輸送(sòng)帶寬(kuān)度，輸(shū)送機傾角(jiǎo)，實(shí)際運行(háng)情(qíng)況(kuàng)等。輸送(sòng)機(jī)較長時 , 可分段確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。

314          優越性(xìng)分(fēn)析(xī)

通(tōng)過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸送機托輥間距的合(hé)理(lǐ)確定及優化(huà)布置 , 可大(dà)大減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 , 其優(yōu)越性是非常明(míng)顯的。

(1)    托輥成本約占輸送(sòng)機成本(běn)的 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數量減(jiǎn)少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因(yīn)此將會(huì)大幅

按(àn)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(liáng)減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送機(jī)運(yùn)行(háng)阻力降(jiàng)低 , 功

回(huí)程托輥間(jiān)距取式(shì)(5) ，式(6) 計算出(chū)的較(jiào)小值即可滿(mǎn)足回(huí)空段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保證托輥的使(shǐ)用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù)取(qǔ)決於托(tuō)輥間距，該處(chǔ)的(dí)輸送帶張(zhāng)力(lì)，單位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng)等(děng)因(yīn)素 ,一(yī)般要求比(bǐ)較合適的(dí)輸(shū)送帶(dài)下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如下:

率消耗(hào)減小 , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶式輸(shū)送機托輥用(yòng)量很大(dà) , 且(qiě)易出現故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 使(shǐ)維護工作量和費用降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長輸(shū)送(sòng)帶使用(yòng)壽命 , 降低輸送帶跑偏(piān)率 ,

提(tí)高(gāo)運行可靠(kào)性(xìng)。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距(jù)離帶(dài)式輸送機的托輥間(jiān)距優化[J ]1 礦山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北京(jīng)運(yùn)輸(shū)機(jī)械研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定式(shì)帶(dài)式輸送機設計選用手冊[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 膠帶輸(shū)送(sòng)機結構，原理(lǐ)與(yǔ)計算[ M]1 北京:煤(méi)炭工業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運(yùn)輸機械[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業大學(xué)出(chū)版社,19891

k ———輸送帶下垂度 , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情況(kuàng)下(xià) , 托輥間(jiān)距取決於該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)的大(dà)小。為滿(mǎn)足下垂度要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小的(dí)區段(duàn)采用較(jiào)小的(dí)托輥間距 , 張力較(jiào)大(dà)的(dí)區(qū)段可(kě)采(cǎi)用較大的托輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣(yàng)可(kě)大(dà)

作者簡(jiǎn)介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣人(rén),1991 年畢業(yè)於原山東(dōng)礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現從(cóng)事(shì)礦(kuàng)山機械的科(kē)研及(jí)教(jiào)學工作,已發(fā)表(biǎo)論文(wén)數篇。

收稿日期(qī) :2001208231