通(tōng)化帶式輸送機(jī)托輥間距(jù)的合理確定(dìng)

李(lǐ)福固

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區職(zhí)工大學 , 山東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過(guò)對(duì)帶式輸(shū)送機(jī)托輥間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀進行(háng)分析 ,論(lùn)證了(liǎo)合理確(què)定(dìng)托輥間距(jù)的必要性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥(gǔn)間距合(hé)理確(què)定(dìng)的方法及(jí)優(yōu)越(yuè)性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式輸送(sòng)機(jī); 輸送(sòng)帶; 托輥; 托輥(gǔn)間距; 張(zhāng)力(lì)

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識碼(mǎ) : A

1         引言

在帶式輸送機(jī)中,托輥用於支承輸送帶(dài)和貨載(zǎi) , 並使輸送帶(dài)的垂(chuí)度(dù)不(bù)超(chāo)過限定(dìng)值。托輥的數(shù)量對於(yú)帶(dài)式輸送機的正(zhèng)常使(shǐ)用，平穩運行(háng)，維(wéi)護(hù)費用(yòng)，功率(shuài)消耗(hào)，整機價(jià)格有(yǒu)重要影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能對托輥(gǔn)間距進行合(hé)理(lǐ)設(shè)計(jì)和布(bù)置(zhì) ,可減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 ,降(jiàng)低整機價格 ,減(jiǎn)少投資(zī)，營運及維護(hù)費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約(yuē)能(néng)源 ,並帶(dài)來可觀的經(jīng)濟(jì)效益(yì)。

2         托輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)及其(qí)分(fēn)析

國(guó)產帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距通(tōng)常根據經驗數據(jù)確(què)定 ,或通過(guò)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)設計計算托(tuō)輥間距(jù)。

211          根據廠家提(tí)供(gōng)的(dí)數據確(què)定

我(wǒ)國目前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶式輸(shū)送(sòng)機規定的托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當(dāng)運輸物料的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料的(dí)鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯(xīn)帶式輸送機(jī) , 承(chéng)載托輥間距一(yī)般取115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥間距一般取(qǔ) 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於上(shàng)述(shù)數據(jù)是(shì)根據廠(chǎng)家所(suǒ)提(tí)供的經驗(yàn)數據確定(dìng) ,與(yǔ)實際工況可能(néng)存(cún)在很大差(chà)別。

212          根據最小張力確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)

根據逐(zhú)點計算法,首先分別計算出輸送(sòng)機(jī)承載(zǎi)段(duàn)和(hé)空載段的最小張(zhāng)力(lì)值 ,由(yóu)公式(shì)即(jí)可計算出(chū)承載托(tuō)輥間距(jù)和回程托輥間距(jù)的(dí)理(lǐ)論(lùn)更(gēng)大值。

β———輸(shū)送(sòng)機運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據計算值 , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種(zhǒng)實際因素(sù) , 可確(què)定托輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析

以(yǐ)上兩種方法 , 其(qí)基(jī)本(běn)原理(lǐ)都(dū)是按(àn)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或回程段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)點(diǎn)的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)確定托(tuō)輥間(jiān)距 , 在(zài)整個輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上 , 分別采(cǎi)用(yòng)統一的(dí)托輥間距(jù)。這(zhè)樣雖可簡化設計(jì)和製造工(gōng)藝 , 但沒有(yǒu)根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶在輸送機長(cháng)度上(shàng)張力(lì)的變(biàn)化及(jí)托輥(gǔn)的(dí)受力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合理確(què)定托輥間距。對(duì)於短運距(jù)帶式輸送機的(dí)影(yǐng)響不(bù)大(dà) , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶式輸送(sòng)機(jī) , 則會大大增加托輥數(shù)量(liáng) , 從而使(shǐ)設(shè)備造(zào)價較高 , 運行阻力，功率消耗，維(wéi)護(hù)費(fèi)用等都(dū)會(huì)大量增(zēng)加 , 因(yīn)此很不合(hé)理。

3     托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理計(jì)算

帶(dài)式輸(shū)送機在整個運(yùn)輸(shū)長(cháng)度上 , 輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力是連續(xù)變化(huà)的(dí)。合理的(dí)托(tuō)輥間距應在(zài)滿足(zú)托(tuō)輥承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)壽(shòu)命(mìng)要(yào)求(qiú)，輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度要求(qiú)的條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力(lì)的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。如在德國(guó)有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距達(dá) 4 m ,回程托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 8 m ,因而大大減少了托輥(gǔn)用量。

在(zài)設計(jì)時(shí) ,托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)同(tóng)時滿(mǎn)足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送帶適當的下垂度。

311 根據托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使用(yòng)壽命確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托輥(gǔn)的承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使(shǐ)用壽命(mìng)取決於(yú)物(wù)料的特性，單位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載的質(zhì)量 ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶速，

承載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子軸承和(hé)運行工(gōng)況(kuàng)等因素 ,可由其動載(zǎi)和(hé)靜(jìng)載分(fēn)別(bié)計(jì)算如下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸送帶最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度(dù)貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的輥子額定(dìng)承載能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係(xì)數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係數(shù)。

以上(shàng)各(gè)係數均可(kě)從有(yǒu)關(guān)資料(liào)上查(chá)得(dé)。

承載托輥間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計算出(chū)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿足(zú)承載段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距

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

d    n

量減少托輥用量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合(hé)理(lǐ)確定

根(gēn)據以上的計算結果 , 可選取較小(xiǎo)值(zhí)確(què)定托輥間(jiān)距;同時 , 還(huán)要綜(zōng)合考慮其(qí)他因素的(dí)影響(xiǎng) , 如物料性質，輸送帶寬(kuān)度，輸送機傾角，實際運(yùn)行情況等(děng)。輸(shū)送機較長(cháng)時 , 可(kě)分段確(què)定(dìng)托輥間距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過對(duì)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距的合理確定及(jí)優化布置 , 可大(dà)大(dà)減少托輥用(yòng)量(liáng) , 其優(yōu)越性(xìng)是(shì)非常明顯的。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本約占(zhān)輸(shū)送(sòng)機(jī)成本(běn)的 30 % , 如(rú)果托輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少一半 , 成本約(yuē)降低 15 % 。因此將(jiāng)會大幅(fú)

按(àn)動(dòng)載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送機運行阻力(lì)降低(dī) , 功

回程托輥(gǔn)間距取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出(chū)的較小(xiǎo)值(zhí)即可(kě)滿足回空段承載能力的要(yào)求(qiú) ,並保證托(tuō)輥的使用(yòng)壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度確定(dìng)托輥間(jiān)距

輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度取決於托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，該處(chǔ)的輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì)，單位(wèi)長度(dù)輸送帶(dài)和貨載的質量等(děng)因素 ,一般(bān)要求(qiú)比較合(hé)適(shì)的輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如下(xià):

率(shuài)消耗減小(xiǎo) , 節約電(diàn)能。

(3)    由於帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥用(yòng)量很大(dà) , 且易出現故障 , 故(gù)減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維護工(gōng)作量和(hé)費用降(jiàng)低。

(4)    延長輸(shū)送帶使用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏率 ,

提高運行可靠(kào)性。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載托輥間距 a0

(2)        回程托(tuō)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)運輸(shū)機械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式輸(shū)送(sòng)機設(shè)計選用手冊[ M]1 北京:冶金工(gōng)業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 通化(huà)膠(jiāo)帶輸送機結(jié)構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭(tàn)工(gōng)業(yè)出版

式中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山運輸(shū)機械[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦(kuàng)業大(dà)學出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托輥間距取決(jué)於該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)的(dí)大(dà)小。為(wéi)滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂度(dù)要求 , 張力較(jiào)小的區(qū)段采用(yòng)較小的托(tuō)輥間(jiān)距 , 張力(lì)較大(dà)的區(qū)段可(kě)采用(yòng)較大的托輥間距 , 這樣可大

作者(zhě)簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城縣(xiàn)人(rén),1991 年畢業(yè)於原(yuán)山東礦業(yè)學(xué)院,現從事礦山(shān)機(jī)械的科(kē)研(yán)及教學工作(zuò),已發表論文數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿日(rì)期(qī) :2001208231