通(tōng)遼帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理確(què)定

李福固(gù)

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

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過(guò)對帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距的現(xiàn)狀進行(háng)分析 ,論證了合(hé)理確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)的(dí)必要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了托(tuō)輥間距(jù)合(hé)理確定(dìng)的方法(fǎ)及優越性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托輥; 托輥間(jiān)距; 張力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識(shí)碼 : A

1         引言

在帶式(shì)輸送(sòng)機中,托輥用於支(zhī)承(chéng)輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨載 , 並使(shǐ)輸送帶的(dí)垂(chuí)度不超(chāo)過(guò)限定(dìng)值(zhí)。托輥(gǔn)的數量對於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機的正常使(shǐ)用，平穩(wěn)運行，維護(hù)費用(yòng)，功率(shuài)消耗，整機(jī)價(jià)格有重要(yào)影響。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對(duì)托輥間距(jù)進行合(hé)理設計(jì)和布置 ,可減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量 ,降(jiàng)低整機價格(gé) ,減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資，營(yíng)運及(jí)維護費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約能源(yuán) ,並帶來(lái)可(kě)觀(guān)的(dí)經濟(jì)效(xiào)益(yì)。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)及其分(fēn)析

國產(chǎn)帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距通常根據經(jīng)驗(yàn)數據確定(dìng) ,或通過(guò)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張力(lì)設計計(jì)算(suàn)托輥間距。

211          根據(jù)廠家提供(gōng)的數據確(què)定

我國(guó)目(mù)前(qián)采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型帶式輸送(sòng)機規定(dìng)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物料的(dí)鬆散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間(jiān)距一般(bān)取 310 m。

實踐證明 ,由於上述數(shù)據是根據廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提供的(dí)經驗(yàn)數(shù)據(jù)確定 ,與實(shí)際工況可(kě)能(néng)存(cún)在很大(dà)差別。

212          根據(jù)最(zuì)小張(zhāng)力確定托(tuō)輥間距(jù)

根(gēn)據逐(zhú)點(diǎn)計算法(fǎ),首先分(fēn)別計算出(chū)輸送機承載(zǎi)段(duàn)和空(kōng)載段(duàn)的最小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公式即可計算出承載托(tuō)輥間距和回程(chéng)托(tuō)輥間距的(dí)理(lǐ)論(lùn)更(gēng)大值(zhí)。

β———輸送機運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根據(jù)計算值(zhí) , 並(bìng)考慮(lǜ)各(gè)種實際因(yīn)素 , 可(kě)確(què)定托輥間(jiān)距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩種方法(fǎ) , 其基本(běn)原(yuán)理都是(shì)按承(chéng)載段或(huò)回程(chéng)段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點(diǎn)的輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)確定托(tuō)輥間(jiān)距 , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸送機(jī)長度上 , 分(fēn)別采用統一的托輥(gǔn)間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖可簡化(huà)設計(jì)和製造(zào)工(gōng)藝(yì) , 但(dàn)沒有根據輸送(sòng)帶在(zài)輸(shū)送機(jī)長度(dù)上(shàng)張(zhāng)力(lì)的(dí)變化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的受(shòu)力情況 , 合理確(què)定(dìng)托輥間距(jù)。對於短運(yùn)距帶(dài)式輸送機(jī)的影響不(bù)大(dà) , 但對於(yú)長運距帶式輸送機 , 則會(huì)大大(dà)增加(jiā)托輥數(shù)量 , 從而使設備(bèi)造價(jià)較高 , 運行阻(zǔ)力，功率消耗(hào)，維(wéi)護(hù)費用(yòng)等(děng)都(dū)會大(dà)量增加 , 因此很(hěn)不合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合(hé)理計算

帶式(shì)輸送機在整個(gè)運輸長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸送(sòng)帶張力(lì)是(shì)連續(xù)變(biàn)化(huà)的(dí)。合(hé)理的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足(zú)托輥承載能力及(jí)壽命(mìng)要(yào)求(qiú)，輸送帶下(xià)垂度要(yào)求的(dí)條件下(xià) , 根(gēn)據該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力的大(dà)小 , 來確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距。如在德國有(yǒu)一條 10 km 長(cháng)的(dí)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) ,在(zài)全長 3/ 4 的(dí)區(qū)段(duàn) ,承載托(tuō)輥間距(jù)達 4 m ,回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大大(dà)減少了(liǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量。

在(zài)設計時 ,托輥間(jiān)距(jù)應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個條件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承載能(néng)力及使用壽命要求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶適(shì)當的下垂度。

311 根(gēn)據托(tuō)輥(gǔn)承載能力及使(shǐ)用(yòng)壽命確定托輥間距

托輥(gǔn)的承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用壽命取決於(yú)物料的(dí)特(tè)性(xìng)，單位長度(dù)輸送(sòng)帶及貨載的(dí)質量(liáng) ,托輥間距(jù)，帶速，

承載托(tuō)輥間距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承和運行工況(kuàng)等(děng)因(yīn)素(sù) ,可(kě)由其(qí)動載和靜(jìng)載(zǎi)分別(bié)計算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動(dòng)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(xiè)                              2002 年第(dì) 2 期

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)的(dí)輥(gǔn)子額定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷(hé)係數;

f s ———運行(háng)係(xì)數(shù) ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況係數。

以上(shàng)各係(xì)數(shù)均(jūn)可從有(yǒu)關資(zī)料上查得。

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出較小值 , 即(jí)可滿足(zú)承載段(duàn)承載能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間距

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

d    n

量減少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理(lǐ)確定

根據以上(shàng)的計算結(jié)果(guǒ) , 可選取較小值確(què)定托輥(gǔn)間距(jù);同(tóng)時 , 還要(yào)綜合考慮其(qí)他因素的影響 , 如物料(liào)性(xìng)質，輸(shū)送(sòng)帶寬度，輸送(sòng)機傾(qīng)角，實際運(yùn)行情(qíng)況(kuàng)等(děng)。輸送(sòng)機較長(cháng)時(shí) , 可(kě)分(fēn)段確定托(tuō)輥間(jiān)距。

314          優越性(xìng)分(fēn)析(xī)

通(tōng)過(guò)對(duì)帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理確定及(jí)優化布(bù)置 , 可大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量 , 其優越性是非常(cháng)明顯的。

(1)    托輥成本約占輸送機(jī)成本的(dí) 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥數量減(jiǎn)少(shǎo)一半 , 成本(běn)約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會大(dà)幅

按(àn)動(dòng)載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資(zī)。

(2)    托輥數量減少 , 使(shǐ)輸送機(jī)運行(háng)阻力(lì)降低 , 功(gōng)

回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出(chū)的較(jiào)小值(zhí)即可滿足(zú)回空(kōng)段(duàn)承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的使用壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶下垂度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

輸送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)取決於托輥間距，該(gāi)處的輸送(sòng)帶張(zhāng)力，單位長度輸送(sòng)帶(dài)和貨(huò)載的質(zhì)量等(děng)因(yīn)素(sù) ,一(yī)般要求比較(jiào)合適的輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如(rú)下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節約電能。

(3)    由於帶(dài)式輸送(sòng)機托輥用(yòng)量(liáng)很大(dà) , 且易出(chū)現(xiàn)故障 , 故減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 使維護工作量和(hé)費用降(jiàng)低。

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

提(tí)高運(yùn)行可靠(kào)性。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離帶式(shì)輸送機的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優化(huà)[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業(yè)部(bù)北(běi)京運(yùn)輸機(jī)械研(yán)究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定式帶式(shì)輸送機設(shè)計選用手冊[ M]1 北京:冶(yě)金工業(yè)出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 通(tōng)遼膠帶輸送(sòng)機(jī)結(jié)構，原理與計算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭工(gōng)業出版

式(shì)中   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐州(zhōu):中(zhōng)國礦業大學出版(bǎn)社(shè),19891

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

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的(dí)情況下 , 托(tuō)輥間距(jù)取決於該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大小。為(wéi)滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂度要求 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小的區(qū)段采(cǎi)用(yòng)較小的托輥(gǔn)間(jiān)距 , 張(zhāng)力較(jiào)大(dà)的區(qū)段(duàn)可(kě)采用(yòng)較大的托輥(gǔn)間距 , 這樣可大

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣人(rén),1991 年(nián)畢業於原山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學院,現(xiàn)從(cóng)事(shì)礦山機(jī)械的(dí)科(kē)研及教學(xué)工(gōng)作(zuò),已(yǐ)發(fā)表(biǎo)論文數篇(piān)。

收(shōu)稿日(rì)期(qī) :2001208231