武(wǔ)漢帶式(shì)輸送機托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖州礦(kuàng)區職工大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸送機(jī)托輥間距的(dí)現狀(zhuàng)進行(háng)分(fēn)析 ,論(lùn)證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)必(bì)要性 ,探(tàn)討(tǎo)了托輥(gǔn)間距合(hé)理確定的方(fāng)法(fǎ)及優越性。

關鍵詞 : 帶式(shì)輸送機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶; 托輥; 托輥間距; 張(zhāng)力

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

1         引言

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)中,托輥用於(yú)支承(chéng)輸送帶和(hé)貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)的垂(chuí)度不超(chāo)過限(xiàn)定值。托輥的數量(liáng)對於帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)正常使用，平穩運(yùn)行，維護(hù)費用(yòng)，功率消(xiāo)耗，整(zhěng)機價(jià)格(gé)有重要影響。因此 ,如能對(duì)托輥間(jiān)距(jù)進(jìn)行(háng)合(hé)理設計和布(bù)置(zhì) ,可減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 ,降(jiàng)低(dī)整機價格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資，營運(yùn)及維護費用(yòng) ,節約(yuē)能源(yuán) ,並帶(dài)來(lái)可觀(guān)的(dí)經濟(jì)效益(yì)。

2         托輥(gǔn)間距(jù)的現狀及(jí)其(qí)分(fēn)析(xī)

國產帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間距通常根據經驗(yàn)數(shù)據確定 ,或(huò)通(tōng)過(guò)輸送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力設(shè)計計(jì)算托輥間距。

211          根(gēn)據(jù)廠家提(tí)供的數(shù)據確定(dìng)

我國目前(qián)采(cǎi)用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機(jī)規定(dìng)的托輥間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩(shéng)芯帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 承載托輥(gǔn)間距一(yī)般取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距一般(bān)取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由(yóu)於上述數據(jù)是(shì)根據廠家所(suǒ)提(tí)供的經(jīng)驗數據(jù)確(què)定 ,與實際工(gōng)況可能(néng)存(cún)在很大(dà)差別(bié)。

212          根(gēn)據(jù)最小(xiǎo)張(zhāng)力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距

根據逐點(diǎn)計算(suàn)法,首先(xiān)分別計(jì)算(suàn)出輸(shū)送機承載(zǎi)段和(hé)空(kōng)載(zǎi)段(duàn)的(dí)最(zuì)小張力值 ,由公(gōng)式即(jí)可計算出(chū)承載托(tuō)輥間(jiān)距和(hé)回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)理(lǐ)論更大值。

β———輸(shū)送機(jī)運輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據計(jì)算值(zhí) , 並(bìng)考(kǎo)慮各種實(shí)際(jì)因素 , 可(kě)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法 , 其基(jī)本原理都是按承載(zǎi)段(duàn)或(huò)回程(chéng)段最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力點的輸送帶(dài)張力確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距 , 在整(zhěng)個輸(shū)送(sòng)機長度上(shàng) , 分(fēn)別采(cǎi)用統一的托輥(gǔn)間距。這(zhè)樣雖可(kě)簡化(huà)設(shè)計和製造工藝 , 但沒有(yǒu)根(gēn)據輸送(sòng)帶(dài)在輸送機長(cháng)度上張力(lì)的(dí)變(biàn)化(huà)及(jí)托輥(gǔn)的(dí)受(shòu)力情況(kuàng) , 合(hé)理確定托輥間距。對於短運距帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)的影(yǐng)響(xiǎng)不大 , 但對於(yú)長運距(jù)帶式輸送(sòng)機 , 則(zé)會(huì)大大(dà)增加(jiā)托輥(gǔn)數(shù)量 , 從而使設備造價較高(gāo) , 運行阻力(lì)，功(gōng)率消耗(hào)，維護費用等(děng)都會(huì)大量(liáng)增加(jiā) , 因(yīn)此很不(bù)合理。

3     托輥間(jiān)距的(dí)合理計(jì)算

帶式(shì)輸(shū)送機在(zài)整個(gè)運(yùn)輸長度上 , 輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)是連續變化的。合理(lǐ)的(dí)托輥間(jiān)距應在滿(mǎn)足(zú)托輥承載能(néng)力及壽命要(yào)求，輸送帶下垂度要求的(dí)條件(jiàn)下 , 根(gēn)據該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張力(lì)的(dí)大小 , 來(lái)確定(dìng)托輥(gǔn)間距。如(rú)在(zài)德國(guó)有一(yī)條 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸(shū)送機 ,在全長 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間距達 8 m ,因而大大減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

在設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應同時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托(tuō)輥承載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命要求(qiú); (2) 保證輸(shū)送(sòng)帶(dài)適當的下(xià)垂度。

311 根據(jù)托輥承載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用壽命確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

托輥的承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命取(qǔ)決於(yú)物料(liào)的(dí)特(tè)性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶及(jí)貨(huò)載的質量(liáng) ,托輥間距(jù)，帶(dài)速(sù)，

承載托輥間距 a0

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸承(chéng)和運行工(gōng)況等因素 ,可(kě)由其動載和(hé)靜載分別計算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

式 中 S

minzh

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

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送帶(dài)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度(dù)貨(huò)載的質量 ,kg/ m ;

按動載(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(qī)

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的(dí)輥(gǔn)子額(é)定(dìng)承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷係(xì)數(shù);

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以上(shàng)各係數(shù)均可(kě)從(cóng)有(yǒu)關資(zī)料上查得。

承載托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較小值 , 即可(kě)滿(mǎn)足承載段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力的(dí)要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥(gǔn)的使用(yòng)壽命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間距

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

d    n

量減少(shǎo)托輥用量。

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

根據(jù)以(yǐ)上的(dí)計(jì)算(suàn)結果 , 可(kě)選取較小值確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距;同時 , 還(huán)要綜(zōng)合考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因素(sù)的影響 , 如(rú)物料性(xìng)質，輸送帶(dài)寬度，輸送機(jī)傾角，實際運(yùn)行(háng)情況(kuàng)等。輸(shū)送機較長(cháng)時 , 可分段確定托輥間(jiān)距。

314          優越性(xìng)分(fēn)析(xī)

通(tōng)過對帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合(hé)理確(què)定(dìng)及(jí)優(yōu)化布置 , 可大(dà)大減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 其優(yōu)越性是非常(cháng)明(míng)顯的(dí)。

(1)    托輥(gǔn)成本(běn)約占(zhān)輸(shū)送機成(chéng)本(běn)的 30 % , 如果托輥數量減(jiǎn)少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大幅(fú)

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥數(shù)量減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸送機運(yùn)行(háng)阻力降低(dī) , 功

回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計算出(chū)的較(jiào)小值即(jí)可(kě)滿(mǎn)足(zú)回空段承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保證托(tuō)輥的使用(yòng)壽命高於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸送帶下(xià)垂度取決(jué)於(yú)托輥(gǔn)間距，該處的輸送帶張力，單(dān)位長度輸(shū)送帶和貨(huò)載的質量等(děng)因(yīn)素 ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合適的(dí)輸送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計算如下:

率消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節約電能。

(3)    由(yóu)於帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥用(yòng)量很大 , 且(qiě)易(yì)出現故(gù)障(zhàng) , 故(gù)減少托輥用量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作量(liáng)和費(fèi)用降低。

(4)    延長(cháng)輸送帶(dài)使(shǐ)用(yòng)壽命 , 降低輸送帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提高運(yùn)行(háng)可靠性(xìng)。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離(lí)帶式輸送機的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北(běi)京(jīng)運輸機械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式輸(shū)送機(jī)設計選(xuǎn)用手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶(yě)金(jīn)工業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 武漢膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送(sòng)機結構，原理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北京:煤炭工(gōng)業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山運輸機械[ M]1 徐州:中國礦(kuàng)業大學出版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情況(kuàng)下(xià) , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取決於(yú)該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿足(zú)下垂度(dù)要(yào)求 , 張力較(jiào)小的(dí)區(qū)段采用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 張(zhāng)力(lì)較大的(dí)區(qū)段可采(cǎi)用較大的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距 , 這樣可大

作者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢業於(yú)原(yuán)山東礦業(yè)學(xué)院,現(xiàn)從事礦山機(jī)械(xiè)的(dí)科研及教(jiào)學工(gōng)作(zuò),已發表(biǎo)論文數(shù)篇。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231