濰(wéi)坊帶式(shì)輸送機(jī)托輥間距(jù)的合(hé)理確定

李福固

(兖州礦區職工(gōng)大學(xué) , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過(guò)對帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀進(jìn)行(háng)分析 ,論(lùn)證了合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距的必(bì)要(yào)性 ,探討了托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)合理確(què)定的方法(fǎ)及(jí)優(yōu)越性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸送機(jī); 輸送(sòng)帶; 托輥; 托輥間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在(zài)帶式輸(shū)送(sòng)機中,托輥用於支承輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並(bìng)使輸送帶的垂度不(bù)超過(guò)限(xiàn)定(dìng)值。托輥的(dí)數(shù)量(liáng)對(duì)於(yú)帶式輸(shū)送機(jī)的正常(cháng)使用(yòng)，平穩(wěn)運行(háng)，維護費(fèi)用(yòng)，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整機價格有重要(yào)影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如能對(duì)托輥間距(jù)進行(háng)合理設計(jì)和布(bù)置 ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥用量 ,降低整機(jī)價格 ,減(jiǎn)少投資，營運及維護(hù)費(fèi)用 ,節(jié)約能源 ,並帶(dài)來可(kě)觀的經濟(jì)效益(yì)。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀及其分(fēn)析(xī)

國產(chǎn)帶(dài)式(shì)輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通常根據(jù)經驗數(shù)據確(què)定 ,或通過輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力設計(jì)計(jì)算(suàn)托輥(gǔn)間距。

211          根據廠家提供的(dí)數據(jù)確(què)定

我國目前采用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸送機規定的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距為:

(1)  當運輸(shū)物料的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物(wù)料的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥間距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩(shéng)芯(xīn)帶式輸(shū)送機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由(yóu)於上(shàng)述數(shù)據是根據廠家(jiā)所提供的(dí)經驗數據(jù)確定(dìng) ,與實(shí)際(jì)工(gōng)況可能(néng)存(cún)在(zài)很大差別。

212          根據最(zuì)小(xiǎo)張力確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距

根據逐點計算法,首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別計算(suàn)出輸(shū)送機(jī)承載(zǎi)段(duàn)和空(kōng)載段的最小張力值 ,由(yóu)公式即可計算出承(chéng)載(zǎi)托輥間距和回(huí)程托輥間(jiān)距的(dí)理(lǐ)論更大(dà)值。

β———輸送機運輸(shū)傾角 , (°) 。

根據計(jì)算值 , 並(bìng)考(kǎo)慮各(gè)種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析

以上(shàng)兩種方法(fǎ) , 其基本(běn)原(yuán)理都是按承載段或回程(chéng)段(duàn)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點的(dí)輸(shū)送帶(dài)張力確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整(zhěng)個輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度上 , 分別(bié)采(cǎi)用(yòng)統一的(dí)托(tuō)輥間距。這樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化設計和製(zhì)造(zào)工藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根(gēn)據輸送帶(dài)在(zài)輸(shū)送機長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的(dí)變化及(jí)托(tuō)輥的受力情(qíng)況 , 合(hé)理確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。對(duì)於(yú)短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶式輸送(sòng)機(jī)的影響不(bù)大 , 但對(duì)於長運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) , 則會大(dà)大增(zēng)加托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量 , 從而使設備造(zào)價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運行阻力，功(gōng)率消(xiāo)耗，維護費(fèi)用等(děng)都(dū)會大量增(zēng)加 , 因(yīn)此很(hěn)不合(hé)理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間距的合(hé)理計(jì)算

帶式(shì)輸送機在整個運(yùn)輸長度(dù)上(shàng) , 輸送帶(dài)張力(lì)是連(lián)續變化的(dí)。合(hé)理(lǐ)的(dí)托(tuō)輥間距應在滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)壽命要求(qiú)，輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度要求的條(tiáo)件下(xià) , 根據該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的大小 , 來(lái)確定(dìng)托輥間距。如在德國有(yǒu)一(yī)條 10 km 長(cháng)的(dí)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距達 8 m ,因(yīn)而(ér)大大(dà)減少了(liǎo)托輥用(yòng)量。

在設計時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應同時滿(mǎn)足(zú) 2 個條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載能力及使用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保證(zhèng)輸送帶適當(dāng)的下垂(chuí)度。

311 根據托(tuō)輥(gǔn)承載能力(lì)及使(shǐ)用壽命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

托輥(gǔn)的承載能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取決於(yú)物(wù)料(liào)的(dí)特性，單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶及(jí)貨載(zǎi)的質量 ,托輥間(jiān)距(jù)，帶速，

承(chéng)載托輥間距 a0

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承和運行工況等因素 ,可(kě)由其動(dòng)載和靜載(zǎi)分(fēn)別計算(suàn)如下:

(1)     承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸送(sòng)帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨載的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥(gǔn)的(dí)輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定(dìng)承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係(xì)數;

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數(shù)。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係(xì)數均(jūn)可(kě)從(cóng)有關資(zī)料(liào)上(shàng)查得。

承(chéng)載(zǎi)托輥間距取式(3) ，式(shì) (4)  計算出較小值(zhí) , 即可滿足(zú)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承載能力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使用壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少托輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定

根據(jù)以上的(dí)計算結(jié)果(guǒ) , 可選取較小(xiǎo)值確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距;同時(shí) , 還(huán)要綜合考(kǎo)慮其(qí)他因(yīn)素的影響(xiǎng) , 如物料性(xìng)質，輸送(sòng)帶寬(kuān)度，輸送機傾角，實(shí)際運(yùn)行(háng)情(qíng)況(kuàng)等(děng)。輸送機(jī)較長(cháng)時 , 可(kě)分段確定(dìng)托(tuō)輥間距。

314          優越(yuè)性分(fēn)析

通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理確(què)定及(jí)優化布(bù)置 , 可(kě)大大(dà)減(jiǎn)少托輥用量 , 其優越(yuè)性(xìng)是非(fēi)常明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成本約占輸送(sòng)機成本(běn)的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量減少(shǎo)一半(bàn) , 成本(běn)約(yuē)降低(dī) 15 % 。因此將會大幅

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托(tuō)輥數量減少 , 使輸送機運行(háng)阻力降低(dī) , 功

回(huí)程托(tuō)輥間距取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的(dí)較(jiào)小值(zhí)即(jí)可滿足回空段承載能力的要(yào)求(qiú) ,並保證托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂(chuí)度確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距

輸送帶下垂(chuí)度取(qǔ)決(jué)於托輥(gǔn)間距(jù)，該處(chǔ)的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)，單位(wèi)長度(dù)輸(shū)送帶和(hé)貨載的(dí)質量(liáng)等因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要求(qiú)比較(jiào)合適的輸送帶下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如(rú)下:

率消耗(hào)減小(xiǎo) , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托輥用量很(hěn)大 , 且易出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少托(tuō)輥用量 , 使維護工作(zuò)量和(hé)費用(yòng)降低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽命(mìng) , 降低(dī)輸送(sòng)帶跑偏率 ,

提(tí)高(gāo)運行(háng)可靠性。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離(lí)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的托(tuō)輥間距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載托輥間距(jù) a0

(2)        回程托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業(yè)部(bù)北(běi)京運(yùn)輸(shū)機(jī)械(xiè)研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固定式(shì)帶式(shì)輸(shū)送機設計選(xuǎn)用手冊[ M]1 北京:冶金工(gōng)業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 濰(wéi)坊膠(jiāo)帶輸(shū)送(sòng)機結構(gòu)，原(yuán)理與(yǔ)計算[ M]1 北京:煤炭工業出(chū)版(bǎn)

式(shì)中   F ———該(gāi)處輸送帶張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機(jī)械[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業大(dà)學出版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下垂度(dù) , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的情況下 , 托輥間距取(qǔ)決(jué)於該處輸(shū)送(sòng)帶張力的大小。為(wéi)滿足(zú)下(xià)垂度要求 , 張力(lì)較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區段采(cǎi)用較小的(dí)托輥間(jiān)距 , 張力較(jiào)大(dà)的區段可(kě)采用(yòng)較大(dà)的托輥(gǔn)間(jiān)距 , 這樣可(kě)大

作(zuò)者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城縣人,1991 年(nián)畢(bì)業於(yú)原山東礦業學院,現(xiàn)從事礦(kuàng)山(shān)機(jī)械的科(kē)研及(jí)教(jiào)學工作,已(yǐ)發表(biǎo)論文(wén)數篇。

收稿日(rì)期 :2001208231