威海帶式輸送機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理(lǐ)確定

李福固

(兖(yǎn)州礦區職工大(dà)學 , 山東(dōng) 鄒城 273500)

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摘    要 : 通(tōng)過對(duì)帶式輸(shū)送機(jī)托輥間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀進(jìn)行(háng)分(fēn)析 ,論(lùn)證了合理確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)的(dí)必要性 ,探討(tǎo)了托輥間距合理確定的(dí)方(fāng)法(fǎ)及優越性。

關(guān)鍵詞 : 帶式(shì)輸送(sòng)機; 輸送帶; 托(tuō)輥; 托輥(gǔn)間(jiān)距; 張力

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

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式輸送(sòng)機中,托(tuō)輥(gǔn)用於(yú)支承輸送帶和貨載 , 並使(shǐ)輸送帶的垂(chuí)度不超(chāo)過(guò)限定值。托輥的(dí)數量對於帶(dài)式輸送機的(dí)正常使用(yòng)，平(píng)穩(wěn)運行，維護(hù)費用，功(gōng)率消耗，整(zhěng)機(jī)價(jià)格有重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)。因此 ,如能對托輥間(jiān)距進行合理(lǐ)設計(jì)和布(bù)置 ,可減少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) ,降低整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減少(shǎo)投資，營(yíng)運及維護費(fèi)用(yòng) ,節(jié)約能(néng)源 ,並帶(dài)來可(kě)觀的經濟效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其分析

國產帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥間距通(tōng)常(cháng)根(gēn)據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定 ,或(huò)通(tōng)過(guò)輸送帶最小(xiǎo)張力(lì)設計計算(suàn)托輥間距。

211          根據(jù)廠家提供的數(shù)據確(què)定(dìng)

我國(guó)目(mù)前采用的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機(jī)規定的托(tuō)輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物料的(dí)鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩(shéng)芯帶(dài)式(shì)輸送機(jī) , 承載托輥間距(jù)一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間距一般取 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由(yóu)於上述數(shù)據是根據(jù)廠家所(suǒ)提(tí)供(gōng)的經驗(yàn)數據(jù)確(què)定(dìng) ,與實(shí)際工(gōng)況可(kě)能(néng)存在(zài)很大(dà)差(chà)別。

212          根(gēn)據(jù)最(zuì)小張力確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

根(gēn)據逐(zhú)點計(jì)算(suàn)法,首(shǒu)先(xiān)分別(bié)計(jì)算(suàn)出輸送(sòng)機承載(zǎi)段(duàn)和(hé)空(kōng)載段的最小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式即(jí)可計(jì)算(suàn)出承載(zǎi)托輥間(jiān)距和回(huí)程托輥(gǔn)間距的(dí)理論(lùn)更大(dà)值。

β———輸送(sòng)機運輸(shū)傾角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計算(suàn)值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因(yīn)素(sù) , 可確(què)定托輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上兩種(zhǒng)方法 , 其基本(běn)原理都是(shì)按承載段(duàn)或回(huí)程(chéng)段最小張(zhāng)力點的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在整(zhěng)個(gè)輸(shū)送(sòng)機長度上 , 分別采用(yòng)統(tǒng)一的托(tuō)輥間(jiān)距。這(zhè)樣雖(suī)可簡化(huà)設(shè)計和製造工藝 , 但(dàn)沒(méi)有根據(jù)輸送帶在(zài)輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度上(shàng)張力(lì)的(dí)變(biàn)化(huà)及托輥的(dí)受力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合(hé)理確定托輥(gǔn)間(jiān)距。對(duì)於短(duǎn)運距帶式輸(shū)送機的影(yǐng)響不大(dà) , 但(dàn)對(duì)於(yú)長運(yùn)距帶式輸送(sòng)機(jī) , 則(zé)會(huì)大(dà)大增加托輥數(shù)量 , 從而使設(shè)備造價(jià)較高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力，功率消(xiāo)耗，維護(hù)費用等都(dū)會大量(liáng)增加 , 因此(cǐ)很不合理。

3     托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理計算

帶式(shì)輸(shū)送機(jī)在整(zhěng)個運(yùn)輸長度上 , 輸送(sòng)帶張力(lì)是(shì)連(lián)續變化(huà)的。合理的托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)在滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及壽命要(yào)求(qiú)，輸送帶下垂度(dù)要求的(dí)條(tiáo)件(jiàn)下 , 根(gēn)據該處(chǔ)輸(shū)送帶張力的大(dà)小 , 來(lái)確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)。如在德國(guó)有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區段 ,承載托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回程托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因而(ér)大大(dà)減少了托輥(gǔn)用量。

在設計時 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)同(tóng)時滿足(zú) 2 個條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用壽命(mìng)要求(qiú); (2) 保證輸送帶適(shì)當的下(xià)垂(chuí)度。

311 根(gēn)據托輥承載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)確定托輥(gǔn)間距

托輥的承載能力及使用壽(shòu)命取(qǔ)決於物料的特(tè)性，單位長(cháng)度(dù)輸送帶及貨(huò)載的質量(liáng) ,托輥間(jiān)距(jù)，帶(dài)速，

承載托輥(gǔn)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，輥子(zǐ)軸承和運行工況等(děng)因素(sù) ,可由其(qí)動(dòng)載和靜載(zǎi)分別計(jì)算(suàn)如下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦(kuàng)    機    械(xiè)                              2002 年第 2 期(qī)

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

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數。

以上(shàng)各(gè)係數(shù)均可從(cóng)有(yǒu)關資(zī)料(liào)上查得(dé)。

承載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較(jiào)小值(zhí) , 即(jí)可(kě)滿足(zú)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承載能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間距

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

d    n

量減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)

根(gēn)據以上的計(jì)算結(jié)果 , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值確定托輥(gǔn)間距;同時 , 還要綜合考慮其(qí)他因素的影響 , 如物料(liào)性(xìng)質(zhì)，輸送帶寬度，輸送機傾角，實際(jì)運行(háng)情況等。輸(shū)送機(jī)較長(cháng)時(shí) , 可(kě)分段(duàn)確(què)定托輥(gǔn)間距。

314          優越(yuè)性分析(xī)

通(tōng)過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥間距(jù)的合理確定(dìng)及優(yōu)化(huà)布置(zhì) , 可(kě)大大(dà)減少托輥用量 , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是(shì)非(fēi)常(cháng)明顯的。

(1)    托輥成(chéng)本(běn)約占(zhān)輸(shū)送(sòng)機(jī)成(chéng)本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成(chéng)本約降(jiàng)低 15 % 。因此(cǐ)將(jiāng)會大幅

按動載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減少 , 使(shǐ)輸(shū)送(sòng)機運行(háng)阻力(lì)降(jiàng)低 , 功

回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取式(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的較小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可滿(mǎn)足回(huí)空(kōng)段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並保證托輥的使用壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶下垂度確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)取(qǔ)決(jué)於托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)，該(gāi)處的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶和貨載(zǎi)的(dí)質量等(děng)因(yīn)素 ,一(yī)般要(yào)求比(bǐ)較合(hé)適的輸送帶(dài)下垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下:

率消耗減(jiǎn)小 , 節約電能。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥用量很大 , 且(qiě)易出(chū)現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故(gù)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使維(wéi)護(hù)工(gōng)作量(liáng)和(hé)費用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶(dài)使用壽(shòu)命 , 降低輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高運行(háng)可(kě)靠性。

參(cān)考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶式輸(shū)送(sòng)機的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間距(jù) 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(xiè)工業部北(běi)京(jīng)運輸機械(xiè)研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定式(shì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)設(shè)計選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 威(wēi)海膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送(sòng)機結(jié)構，原(yuán)理(lǐ)與計算[ M]1 北(běi)京:煤炭(tàn)工業出(chū)版

式(shì)中   F ———該處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運輸(shū)機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國(guó)礦業大(dà)學出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù) , 一般取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的(dí)情況下 , 托輥間距取(qǔ)決於該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大小。為滿足下(xià)垂度(dù)要(yào)求 , 張(zhāng)力較小的(dí)區(qū)段采用(yòng)較小(xiǎo)的托(tuō)輥間(jiān)距 , 張力較(jiào)大的區(qū)段(duàn)可采用(yòng)較(jiào)大(dà)的托(tuō)輥間距 , 這(zhè)樣可大

作者簡介(jiè) : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣人(rén),1991 年畢業於原山東礦(kuàng)業(yè)學院(yuàn),現從事(shì)礦山(shān)機(jī)械的(dí)科研(yán)及教學(xué)工作,已發(fā)表(biǎo)論(lùn)文數篇。

收(shōu)稿日(rì)期 :2001208231