吐(tǔ)魯番(fān)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定

李福固(gù)

(兖州礦區(qū)職工大學 , 山(shān)東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥間距的現狀進行分析 ,論(lùn)證了(liǎo)合(hé)理確(què)定托輥間(jiān)距的必要(yào)性 ,探(tàn)討了托(tuō)輥間(jiān)距合(hé)理(lǐ)確(què)定的方法及(jí)優(yōu)越(yuè)性。

關(guān)鍵詞(cí) : 帶式輸(shū)送機(jī); 輸送帶(dài); 托輥; 托(tuō)輥間距; 張(zhāng)力

中圖號 :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥用(yòng)於(yú)支承輸送帶(dài)和(hé)貨載 , 並(bìng)使輸送帶的垂(chuí)度不超過(guò)限定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥的數(shù)量對於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機的正常(cháng)使用，平(píng)穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維(wéi)護費用，功(gōng)率消耗(hào)，整機(jī)價格有重(zhòng)要影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托輥間距(jù)進(jìn)行(háng)合理設計(jì)和布(bù)置 ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量 ,降低整(zhěng)機價(jià)格(gé) ,減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)，營運及(jí)維護費用 ,節(jié)約(yuē)能源(yuán) ,並帶(dài)來可觀的經(jīng)濟(jì)效益(yì)。

2         托輥間(jiān)距(jù)的現狀及其(qí)分(fēn)析

國產帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常(cháng)根據經驗數據確定 ,或通過(guò)輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張力設計計算托輥間距。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供的(dí)數(shù)據(jù)確定

我國目(mù)前采用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機(jī)規定的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸物料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯(xīn)帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證明(míng) ,由(yóu)於上述(shù)數據是根據(jù)廠家(jiā)所提(tí)供(gōng)的經驗(yàn)數據確(què)定 ,與實際(jì)工況可(kě)能存在很(hěn)大差(chà)別。

212          根(gēn)據最小張力確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)

根據逐(zhú)點計算法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分別計(jì)算(suàn)出輸送(sòng)機(jī)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和(hé)空(kōng)載段(duàn)的(dí)最(zuì)小張力(lì)值 ,由公(gōng)式即(jí)可計算(suàn)出承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)和回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的理論更大(dà)值。

β———輸(shū)送(sòng)機運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並考慮各(gè)種(zhǒng)實際(jì)因素(sù) , 可確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀分(fēn)析(xī)

以上兩種方法 , 其(qí)基(jī)本原理(lǐ)都(dū)是按(àn)承載段或(huò)回(huí)程(chéng)段(duàn)最(zuì)小張力(lì)點(diǎn)的(dí)輸送帶張(zhāng)力(lì)確定托(tuō)輥間距 , 在(zài)整(zhěng)個輸(shū)送機長度上 , 分別(bié)采(cǎi)用統(tǒng)一的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距。這樣(yàng)雖可(kě)簡化設計和(hé)製(zhì)造工藝(yì) , 但沒有根據(jù)輸(shū)送帶在(zài)輸送機(jī)長度上張(zhāng)力的(dí)變化及托輥的受力情況 , 合理確定(dìng)托輥間距。對於短運(yùn)距(jù)帶式輸送(sòng)機的影(yǐng)響(xiǎng)不大(dà) , 但對(duì)於長運距帶(dài)式輸送(sòng)機 , 則(zé)會大大增加托輥(gǔn)數量 , 從而(ér)使(shǐ)設備造(zào)價(jià)較高 , 運(yùn)行阻力(lì)，功率(shuài)消耗，維護(hù)費用(yòng)等(děng)都(dū)會大量(liáng)增(zēng)加 , 因(yīn)此很不合(hé)理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理(lǐ)計(jì)算

帶(dài)式輸(shū)送機(jī)在整個(gè)運(yùn)輸(shū)長度上(shàng) , 輸送帶(dài)張力是連(lián)續(xù)變化(huà)的(dí)。合理(lǐ)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)在滿(mǎn)足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及壽命要求，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度要求(qiú)的條(tiáo)件(jiàn)下 , 根據該處輸(shū)送帶(dài)張力(lì)的大小(xiǎo) , 來確定托輥間距。如在德(dé)國(guó)有一條(tiáo) 10 km 長的帶式輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在全長 3/ 4 的區段(duàn) ,承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程托(tuō)輥間(jiān)距達 8 m ,因而大大(dà)減少(shǎo)了(liǎo)托輥用量。

在(zài)設(shè)計時(shí) ,托輥間(jiān)距應同(tóng)時(shí)滿足 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥承載能力(lì)及使用(yòng)壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送帶適當的下(xià)垂度(dù)。

311 根(gēn)據(jù)托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及使用壽(shòu)命確定(dìng)托輥間距

托(tuō)輥(gǔn)的承(chéng)載能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取(qǔ)決(jué)於物料的(dí)特性(xìng)，單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶及貨載(zǎi)的(dí)質量 ,托輥(gǔn)間距，帶速，

承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸承和(hé)運(yùn)行(háng)工況等因(yīn)素 ,可(kě)由其動載和靜(jìng)載分別計算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥(gǔn)間距

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送(sòng)帶最小張力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載計(jì)算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦(kuàng)    機    械                              2002 年(nián)第(dì) 2 期(qī)

式中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的輥子額定承(chéng)載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷係數(shù);

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數 ;

f a ———工況係(xì)數。

以上各(gè)係(xì)數(shù)均(jūn)可從有關(guān)資(zī)料(liào)上查(chá)得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較(jiào)小值 , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足(zú)承載段承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距的合理確(què)定(dìng)

根據(jù)以(yǐ)上的(dí)計算(suàn)結(jié)果(guǒ) , 可選取較(jiào)小(xiǎo)值確定托(tuō)輥間(jiān)距;同時(shí) , 還要綜(zōng)合(hé)考(kǎo)慮其他因素的影響 , 如物料性質(zhì)，輸(shū)送帶(dài)寬度(dù)，輸(shū)送機傾角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運行情況(kuàng)等(děng)。輸送機(jī)較長(cháng)時 , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越(yuè)性分析

通過對帶(dài)式輸送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)及(jí)優化布置 , 可大大減(jiǎn)少托輥用量 , 其優越(yuè)性(xìng)是非常明(míng)顯的。

(1)    托輥(gǔn)成本約占輸送機(jī)成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥數(shù)量減(jiǎn)少一(yī)半 , 成本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按(àn)動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥數量減少 , 使(shǐ)輸送(sòng)機運行阻(zǔ)力(lì)降低 , 功

回程托輥間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算出的較小值(zhí)即(jí)可滿足(zú)回空段承載能力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥(gǔn)的使用壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)

輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度(dù)取決於托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，該處(chǔ)的(dí)輸送(sòng)帶張(zhāng)力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶和貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng)等(děng)因素 ,一(yī)般(bān)要(yào)求比(bǐ)較合(hé)適(shì)的輸送帶下垂(chuí)度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下:

率消耗減(jiǎn)小 , 節(jié)約電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)很大(dà) , 且(qiě)易出現故障(zhàng) , 故減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作量(liáng)和(hé)費用降低。

(4)    延(yán)長輸送帶使用壽命 , 降(jiàng)低(dī)輸(shū)送帶跑偏(piān)率(shuài) ,

提高運(yùn)行可靠性(xìng)。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶式(shì)輸送機的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部(bù)北京(jīng)運輸機械研究(jiū)所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式帶式(shì)輸送機設(shè)計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金(jīn)工業(yè)出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 吐魯番膠(jiāo)帶輸送(sòng)機(jī)結構(gòu)，原理(lǐ)與計算[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出版

式中   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運輸機械[ M]1 徐州:中國礦業大(dà)學出版社(shè),19891

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

由式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的情(qíng)況下 , 托輥(gǔn)間距取(qǔ)決於(yú)該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大小。為(wéi)滿足(zú)下垂度要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力較小(xiǎo)的區(qū)段(duàn)采(cǎi)用(yòng)較小的托輥(gǔn)間距 , 張(zhāng)力較大的(dí)區(qū)段(duàn)可(kě)采用(yòng)較(jiào)大的托輥間距 , 這樣(yàng)可(kě)大

作者簡介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣人,1991 年(nián)畢業(yè)於原山東礦業(yè)學院(yuàn),現(xiàn)從事礦(kuàng)山機械的(dí)科(kē)研(yán)及教學工(gōng)作(zuò),已發(fā)表論(lùn)文數篇。

收稿日(rì)期 :2001208231