帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理確(què)定(dìng)

李(lǐ)福固

(兖州礦區職(zhí)工大(dà)學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過對帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現狀(zhuàng)進行(háng)分析 ,論(lùn)證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的必要性 ,探討了(liǎo)托(tuō)輥間距(jù)合理確(què)定(dìng)的方法及優越性(xìng)。

關鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥(gǔn); 托(tuō)輥間距(jù); 張力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)於支(zhī)承輸送(sòng)帶和貨(huò)載(zǎi) , 並(bìng)使輸送帶的垂度(dù)不超(chāo)過限(xiàn)定值。托(tuō)輥的數(shù)量(liáng)對於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的正常使(shǐ)用，平穩運(yùn)行，維護(hù)費用，功率消(xiāo)耗，整機(jī)價(jià)格有重要影響。因此 ,如能對(duì)托輥間距進行合理設計(jì)和(hé)布(bù)置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) ,降(jiàng)低整機(jī)價(jià)格 ,減少(shǎo)投資，營(yíng)運及維(wéi)護(hù)費(fèi)用 ,節(jié)約(yuē)能源(yuán) ,並帶(dài)來可(kě)觀的經(jīng)濟效(xiào)益(yì)。

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

國產帶式(shì)輸送機托(tuō)輥間距(jù)通常根(gēn)據經驗數據確(què)定(dìng) ,或(huò)通(tōng)過輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)設(shè)計計算(suàn)托輥(gǔn)間距(jù)。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提供(gōng)的數據確(què)定

我國目前采用的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式輸(shū)送機規定的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當運輸物(wù)料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距取 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式(shì)輸(shū)送機(jī) , 承(chéng)載托輥(gǔn)間距一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距一般取 310 m。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由於上(shàng)述數據是根(gēn)據(jù)廠家所提供(gōng)的經(jīng)驗(yàn)數據確(què)定(dìng) ,與實際工況可能存(cún)在(zài)很(hěn)大差(chà)別(bié)。

212          根據最(zuì)小張(zhāng)力確定托輥(gǔn)間(jiān)距

根(gēn)據逐點計(jì)算法(fǎ),首先分(fēn)別計(jì)算出(chū)輸送機(jī)承載段(duàn)和(hé)空載(zǎi)段(duàn)的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,由公式即(jí)可(kě)計算(suàn)出承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)和回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)的(dí)理論更大值(zhí)。

β———輸(shū)送(sòng)機運輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算(suàn)值 , 並考(kǎo)慮各(gè)種實(shí)際因素(sù) , 可確定(dìng)托輥間距。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上兩(liǎng)種方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本原(yuán)理都是按(àn)承載段或(huò)回程段最小(xiǎo)張力點(diǎn)的輸送(sòng)帶(dài)張力確定(dìng)托(tuō)輥間距 , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸送機長度上(shàng) , 分別(bié)采(cǎi)用(yòng)統一的托(tuō)輥間距(jù)。這樣(yàng)雖可簡化設計和製造(zào)工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根據輸送帶(dài)在(zài)輸送機(jī)長度(dù)上(shàng)張(zhāng)力(lì)的(dí)變化(huà)及托輥的(dí)受力情(qíng)況(kuàng) , 合理(lǐ)確定(dìng)托輥間(jiān)距。對(duì)於短運(yùn)距(jù)帶式輸送(sòng)機的影響不(bù)大 , 但(dàn)對於長運(yùn)距帶式輸送機 , 則(zé)會大大增(zēng)加托(tuō)輥數(shù)量 , 從而(ér)使(shǐ)設備造價較高(gāo) , 運行阻力，功率消耗(hào)，維護費(fèi)用等都會大量增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不合理。

3     托輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)計算

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機在整個(gè)運(yùn)輸(shū)長(cháng)度(dù)上 , 輸送帶張(zhāng)力(lì)是連(lián)續變化(huà)的。合(hé)理的(dí)托輥間距(jù)應在滿足托輥承載能(néng)力及(jí)壽命(mìng)要(yào)求，輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)要求(qiú)的條件下(xià) , 根據該(gāi)處輸(shū)送帶張力的大(dà)小 , 來(lái)確定(dìng)托輥(gǔn)間距。如在德(dé)國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式輸送機(jī) ,在全長 3/ 4 的區(qū)段 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大大減(jiǎn)少(shǎo)了托輥用量(liáng)。

在設計(jì)時(shí) ,托(tuō)輥間距(jù)應(yīng)同時滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托輥承載能(néng)力(lì)及(jí)使用壽命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送(sòng)帶適(shì)當(dāng)的下(xià)垂度(dù)。

311 根據托輥(gǔn)承載能(néng)力及使用(yòng)壽(shòu)命確定托輥間距(jù)

托(tuō)輥(gǔn)的承(chéng)載能力及(jí)使用(yòng)壽命取決於物(wù)料(liào)的(dí)特性(xìng)，單位長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)及貨(huò)載(zǎi)的質量(liáng) ,托輥間距(jù)，帶速(sù)，

承(chéng)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(gǔn)徑，輥子(zǐ)軸(zhóu)承(chéng)和運(yùn)行(háng)工況等因(yīn)素 ,可(kě)由其動(dòng)載和靜載分(fēn)別計(jì)算如下:

(1)     承(chéng)載托輥間距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送帶的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度貨(huò)載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載計算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦    機    械                              2002 年(nián)第 2 期

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的輥子額(é)定承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷(hé)係數(shù);

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上各(gè)係數均(jūn)可從(cóng)有(yǒu)關(guān)資(zī)料上(shàng)查(chá)得。

承載托輥間距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出(chū)較(jiào)小(xiǎo)值 , 即可滿足(zú)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求 ,並保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間距

按(àn)靜載(zǎi)計(jì)算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托輥間距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

根據以(yǐ)上(shàng)的計(jì)算結果 , 可(kě)選取(qǔ)較小值(zhí)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù);同時(shí) , 還要綜合考(kǎo)慮其(qí)他因(yīn)素的影(yǐng)響 , 如(rú)物(wù)料(liào)性質，輸(shū)送帶寬度，輸(shū)送機傾(qīng)角，實際運行情況等。輸(shū)送機較(jiào)長(cháng)時(shí) , 可分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托輥(gǔn)間距。

314          優越(yuè)性分析(xī)

通過(guò)對帶式輸送機(jī)托輥間(jiān)距的合理確(què)定及(jí)優化(huà)布置 , 可(kě)大(dà)大(dà)減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優越性是非常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸送機(jī)成本的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥數(shù)量減少(shǎo)一(yī)半 , 成(chéng)本約降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大幅

按(àn)動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數量(liáng)減少(shǎo) , 使輸(shū)送機(jī)運(yùn)行阻力(lì)降低 , 功

回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)取式(5) ，式(6) 計算出的較(jiào)小值即(jí)可滿足回空段(duàn)承(chéng)載能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

312 根據輸送帶(dài)下垂(chuí)度確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托輥(gǔn)間距，該處的(dí)輸(shū)送帶(dài)張力，單位長(cháng)度輸(shū)送帶和(hé)貨載的質量等(děng)因(yīn)素(sù) ,一般(bān)要求比(bǐ)較合(hé)適的輸(shū)送帶下(xià)垂度為 1 % ,計(jì)算如(rú)下:

率消耗(hào)減小 , 節約(yuē)電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)用(yòng)量很大 , 且易出(chū)現故(gù)障 , 故減少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作量和費用降低。

(4)    延長(cháng)輸送(sòng)帶使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng) , 降低輸送帶跑偏(piān)率(shuài) ,

提高運(yùn)行可靠(kào)性。

參(cān)考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距(jù)離帶式(shì)輸送機(jī)的托輥(gǔn)間距優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業(yè)部北(běi)京(jīng)運輸(shū)機(jī)械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式輸送機(jī)設(shè)計選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工(gōng)業出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 膠(jiāo)帶(dài)輸送機結構，原理與計算[ M]1 北京(jīng):煤炭工(gōng)業出(chū)版

式中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸送帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦業大學(xué)出版社,19891

k ———輸(shū)送帶下垂度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情況下 , 托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於該處(chǔ)輸送帶(dài)張力的(dí)大小。為滿(mǎn)足(zú)下垂(chuí)度要(yào)求 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小的區段采(cǎi)用較小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥間距(jù) , 張力(lì)較(jiào)大的區段(duàn)可采用(yòng)較大的托輥(gǔn)間距(jù) , 這樣可大

作(zuò)者簡介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣人,1991 年畢業(yè)於原山東(dōng)礦業學(xué)院(yuàn),現(xiàn)從事礦(kuàng)山機(jī)械(xiè)的科研及教學工作,已發表論(lùn)文數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231