溫州(zhōu)帶(dài)式輸送機托輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職工大(dà)學(xué) , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對(duì)帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的現狀進行分析 ,論證(zhèng)了合(hé)理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥間距(jù)的必要(yào)性 ,探討(tǎo)了托輥間距合理確(què)定的方(fāng)法及優(yōu)越(yuè)性(xìng)
。

關鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式(shì)輸送機(jī); 輸(shū)送帶; 托輥; 托(tuō)輥間距(jù); 張力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶式輸(shū)送機中,托輥(gǔn)用(yòng)於(yú)支承輸(shū)送(sòng)帶和貨載 , 並使輸送帶(dài)的垂度不(bù)超過(guò)限(xiàn)定(dìng)值
。托(tuō)輥(gǔn)的數(shù)量(liáng)對於(yú)帶式(shì)輸送(sòng)機的(dí)正(zhèng)常使用，平穩(wěn)運行(háng)，維護費(fèi)用(yòng)，功(gōng)率消(xiāo)耗，整(zhěng)機(jī)價格有重(zhòng)要(yào)影響(xiǎng)
。因(yīn)此 ,如(rú)能對托(tuō)輥間(jiān)距進行合理設計和(hé)布置(zhì) ,可(kě)減少托輥用(yòng)量 ,降(jiàng)低整機(jī)價格 ,減少投資，營運及維(wéi)護費(fèi)用 ,節約能(néng)源(yuán) ,並帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效(xiào)益
。

2         托輥(gǔn)間距的(dí)現(xiàn)狀及其(qí)分(fēn)析(xī)

國產(chǎn)帶式輸送機托輥間距通(tōng)常(cháng)根據經(jīng)驗(yàn)數據(jù)確定(dìng) ,或通過(guò)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張力(lì)設計計算托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)
。

211          根據(jù)廠家(jiā)提(tí)供(gōng)的(dí)數據確定(dìng)

我國目(mù)前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送機規定(dìng)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間距取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物(wù)料(liào)的鬆散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承載托輥間距一(yī)般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托輥間距一(yī)般取(qǔ) 310 m
。

實(shí)踐證明(míng) ,由於(yú)上(shàng)述(shù)數(shù)據是(shì)根據廠家所(suǒ)提(tí)供的(dí)經驗數據(jù)確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工況可能存(cún)在很(hěn)大差(chà)別
。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張力確定(dìng)托輥(gǔn)間距

根據逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算(suàn)法,首先(xiān)分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機(jī)承載(zǎi)段和空載(zǎi)段的最小張(zhāng)力值(zhí) ,由公式即(jí)可計算出承載托輥間距(jù)和回程托輥(gǔn)間距的(dí)理論更大(dà)值
。

β———輸(shū)送機(jī)運(yùn)輸傾角 , (°) 
。

根(gēn)據(jù)計算值(zhí) , 並(bìng)考慮(lǜ)各種實際(jì)因(yīn)素 , 可(kě)確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距
。

213          現狀(zhuàng)分析

以上兩種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本(běn)原(yuán)理(lǐ)都是(shì)按(àn)承(chéng)載段(duàn)或回程段(duàn)最小張力點(diǎn)的輸送帶(dài)張力確定(dìng)托輥間距(jù) , 在(zài)整(zhěng)個輸(shū)送機長度上 , 分別采用統一(yī)的托輥間(jiān)距
。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可簡化設計和製造工藝 , 但沒有根(gēn)據輸送帶在(zài)輸送(sòng)機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng)張力的變化及托輥(gǔn)的(dí)受力情況 , 合理確定托輥間(jiān)距(jù)
。對(duì)於短運(yùn)距帶式(shì)輸送機(jī)的(dí)影響(xiǎng)不大 , 但對(duì)於長(cháng)運距帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 則(zé)會大大增加托輥數量 , 從而(ér)使設(shè)備造價(jià)較高 , 運行阻力(lì)，功(gōng)率消(xiāo)耗，維(wéi)護費用等都會大量增(zēng)加 , 因(yīn)此(cǐ)很不(bù)合(hé)理
。

3     托輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理計算

帶式(shì)輸送(sòng)機在(zài)整(zhěng)個運(yùn)輸長度(dù)上 , 輸送(sòng)帶(dài)張力是連續(xù)變化(huà)的
。合理的(dí)托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)在(zài)滿(mǎn)足托輥承載能力(lì)及(jí)壽(shòu)命要求，輸(shū)送(sòng)帶下垂度要(yào)求(qiú)的條件下(xià) , 根據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送帶張力的大小(xiǎo) , 來(lái)確定托輥(gǔn)間(jiān)距
。如(rú)在(zài)德(dé)國(guó)有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托輥間距達 4 m ,回程托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 8 m ,因而大大(dà)減少了托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)
。

在(zài)設(shè)計時(shí) ,托輥間距(jù)應(yīng)同(tóng)時滿足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托輥承載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸送帶適當(dāng)的(dí)下垂度
。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽命確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

托(tuō)輥的承載能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取決(jué)於(yú)物(wù)料(liào)的特(tè)性(xìng)，單位長度輸送帶及貨載(zǎi)的質量(liáng) ,托輥間(jiān)距，帶速(sù)，

承載(zǎi)托輥間距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承和(hé)運行(háng)工況(kuàng)等因素 ,可由(yóu)其動載(zǎi)和靜載(zǎi)分別(bié)計(jì)算(suàn)如下(xià):

(1)     承載托輥間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送帶最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度(dù)輸(shū)送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨(huò)載的(dí)質量(liáng) ,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                              2002 年(nián)第 2 期

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥的輥子額定承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係數;

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數 ;

f a ———工況係數(shù)
。

以上(shàng)各係(xì)數(shù)均(jūn)可從(cóng)有(yǒu)關(guān)資(zī)料上(shàng)查(chá)得(dé)
。

承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小值(zhí) , 即(jí)可滿足承載段承(chéng)載能力的要(yào)求 ,並(bìng)保證托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h
。

(2)     回(huí)程托輥間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少托輥(gǔn)用量(liáng)
。

313          托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理確定

根(gēn)據(jù)以上的計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較小(xiǎo)值(zhí)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距;同時(shí) , 還要綜合考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素的影響(xiǎng) , 如(rú)物(wù)料(liào)性質(zhì)，輸送帶(dài)寬度(dù)，輸(shū)送機(jī)傾角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運行(háng)情況(kuàng)等(děng)
。輸送(sòng)機較(jiào)長時 , 可分(fēn)段確(què)定托輥間(jiān)距
。

314          優越(yuè)性分析

通過對帶式(shì)輸送機托輥間距(jù)的合(hé)理確定(dìng)及優化布(bù)置 , 可大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 其(qí)優(yōu)越(yuè)性是(shì)非常明顯(xiǎn)的(dí)
。

(1)    托(tuō)輥成本(běn)約占(zhān)輸送(sòng)機成本的 30 % , 如果托輥數(shù)量(liáng)減少(shǎo)一半 , 成本約降低(dī) 15 %
。因此將(jiāng)會大幅

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資(zī)
。

(2)    托輥數量減少(shǎo) , 使輸送機運(yùn)行阻力(lì)降低 , 功(gōng)

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出的較小(xiǎo)值(zhí)即可滿(mǎn)足回空(kōng)段(duàn)承載能(néng)力的要求(qiú) ,並保(bǎo)證托輥的使用壽命(mìng)高於 30 000 h
。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)確定托(tuō)輥間(jiān)距

輸送帶下(xià)垂度(dù)取(qǔ)決於托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，該處(chǔ)的輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)，單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載的質量(liáng)等因素 ,一般(bān)要求比較(jiào)合(hé)適(shì)的輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計算如下(xià):

率消(xiāo)耗減小 , 節約電能
。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機托輥用(yòng)量很(hěn)大 , 且(qiě)易出(chū)現(xiàn)故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量 , 使維護(hù)工作(zuò)量(liáng)和費用降低
。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降低輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高(gāo)運行可(kě)靠(kào)性
。

參(cān)考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離(lí)帶(dài)式輸送機(jī)的托輥間距優化[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程(chéng)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(gōng)業部北京(jīng)運輸機(jī)械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定(dìng)式(shì)帶式輸(shū)送機(jī)設計(jì)選(xuǎn)用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金(jīn)工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 溫(wēn)州(zhōu)膠(jiāo)帶輸送機(jī)結(jié)構，原理與(yǔ)計(jì)算[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭工業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該處輸(shū)送帶張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦(kuàng)山運輸機械[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業大(dà)學(xué)出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶下(xià)垂度 , 一般取 k  = 0101
。                                               

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和 k 一定的(dí)情(qíng)況下 , 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取決於(yú)該處(chǔ)輸送帶張力(lì)的大(dà)小(xiǎo)
。為滿足下垂(chuí)度要求 , 張力較小的(dí)區段(duàn)采用較小(xiǎo)的(dí)托輥間距 , 張力較大的(dí)區段可采用較(jiào)大的托(tuō)輥間距(jù) , 這樣(yàng)可(kě)大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣人,1991 年畢業(yè)於原(yuán)山東(dōng)礦業(yè)學(xué)院,現從事礦山(shān)機械的科研(yán)及教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發表(biǎo)論文數篇(piān)
。

收稿(gǎo)日期 :2001208231