烏(wū)蘭(lán)察布(bù)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥間距的合理確(què)定

李福固

(兖州礦(kuàng)區(qū)職工(gōng)大學 , 山東 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間距的現(xiàn)狀進行分(fēn)析(xī) ,論(lùn)證(zhèng)了合(hé)理確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的必(bì)要(yào)性 ,探討(tǎo)了(liǎo)托輥間(jiān)距合理確定的方法及優(yōu)越性
。

關(guān)鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸送機; 輸(shū)送帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力(lì)

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機中(zhōng),托(tuō)輥用於支承輸送帶和貨(huò)載 , 並使輸送帶(dài)的垂(chuí)度(dù)不(bù)超過(guò)限(xiàn)定(dìng)值(zhí)
。托(tuō)輥(gǔn)的數(shù)量對於帶式輸(shū)送機的正常使用，平(píng)穩運行(háng)，維(wéi)護(hù)費用(yòng)，功率(shuài)消耗，整機(jī)價(jià)格(gé)有重(zhòng)要影響
。因(yīn)此(cǐ) ,如能對托(tuō)輥間(jiān)距進行合理(lǐ)設計(jì)和布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整機(jī)價格(gé) ,減少(shǎo)投資(zī)，營(yíng)運及(jí)維護(hù)費用 ,節約(yuē)能源 ,並(bìng)帶來可觀(guān)的(dí)經濟(jì)效(xiào)益
。

2         托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)及其分(fēn)析(xī)

國產帶(dài)式輸(shū)送機托輥間(jiān)距通常(cháng)根(gēn)據經驗數(shù)據(jù)確(què)定 ,或通(tōng)過輸送帶最小張(zhāng)力設(shè)計(jì)計算(suàn)托輥(gǔn)間距(jù)
。

211          根據廠家(jiā)提供的(dí)數據確(què)定(dìng)

我國(guó)目前采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型帶式輸送機(jī)規(guī)定(dìng)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料的(dí)鬆散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩(shéng)芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 承(chéng)載托(tuō)輥間距一般取115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間距一般取(qǔ) 310 m
。

實(shí)踐證明(míng) ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述數(shù)據(jù)是根據廠家所提(tí)供的經(jīng)驗數(shù)據確(què)定 ,與實際工(gōng)況(kuàng)可能(néng)存在很大(dà)差(chà)別(bié)
。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張(zhāng)力確(què)定托輥間距(jù)

根據逐(zhú)點計算法(fǎ),首先分(fēn)別計算(suàn)出輸送機(jī)承(chéng)載段(duàn)和(hé)空(kōng)載段的最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,由公式即可計算出(chū)承載托(tuō)輥間距(jù)和(hé)回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)理論(lùn)更(gēng)大(dà)值
。

β———輸送機運(yùn)輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 
。

根據(jù)計算(suàn)值 , 並(bìng)考慮各(gè)種(zhǒng)實際因素 , 可(kě)確(què)定托輥間距(jù)
。

213          現狀分(fēn)析

以(yǐ)上兩種方(fāng)法(fǎ) , 其基(jī)本原理(lǐ)都(dū)是(shì)按承載段(duàn)或回程(chéng)段最小(xiǎo)張力點(diǎn)的輸送帶張(zhāng)力(lì)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 在(zài)整個(gè)輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分別采(cǎi)用統一的(dí)托輥間(jiān)距
。這樣雖可簡化(huà)設計和製造工藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根據(jù)輸送帶在(zài)輸(shū)送機長度上張力的變化及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的受力(lì)情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確定托輥間距(jù)
。對(duì)於短(duǎn)運(yùn)距帶式(shì)輸送機的(dí)影(yǐng)響不大 , 但對(duì)於(yú)長(cháng)運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 , 則(zé)會(huì)大(dà)大(dà)增加托輥數(shù)量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造價較高 , 運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力，功(gōng)率消耗(hào)，維護(hù)費用(yòng)等都(dū)會大量增加(jiā) , 因(yīn)此很不合(hé)理(lǐ)
。

3     托輥間(jiān)距的(dí)合理計(jì)算(suàn)

帶式輸(shū)送(sòng)機在整個運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送帶張力(lì)是連(lián)續變化的
。合(hé)理(lǐ)的托輥(gǔn)間(jiān)距應在滿(mǎn)足(zú)托輥承載能力(lì)及(jí)壽命要求(qiú)，輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)要求(qiú)的條(tiáo)件下 , 根(gēn)據該處輸送帶張力(lì)的(dí)大小 , 來確定托輥間距
。如在德(dé)國有(yǒu)一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶式輸(shū)送(sòng)機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的(dí)區段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回程(chéng)托輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而(ér)大大減少(shǎo)了(liǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)
。

在(zài)設(shè)計(jì)時(shí) ,托輥(gǔn)間距應(yīng)同時滿足 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸(shū)送(sòng)帶適當的(dí)下垂(chuí)度(dù)
。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命確定托(tuō)輥間距

托輥(gǔn)的承載(zǎi)能力及使用壽(shòu)命(mìng)取決(jué)於物(wù)料的特(tè)性，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸(shū)送(sòng)帶及貨載(zǎi)的(dí)質量 ,托輥間(jiān)距(jù)，帶(dài)速(sù)，

承載(zǎi)托(tuō)輥間距 a0

回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸承和(hé)運行(háng)工況(kuàng)等(děng)因素 ,可(kě)由其動(dòng)載和靜載分(fēn)別(bié)計算如(rú)下:

(1)     承載托(tuō)輥間距

式(shì) 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單位長度輸送(sòng)帶的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度貨(huò)載(zǎi)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(méi)    礦    機(jī)    械                              2002 年(nián)第 2 期

式中  [ p0 ] ———承載托輥的輥(gǔn)子(zǐ)額定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷係(xì)數(shù);

f s ———運行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係數
。

以(yǐ)上(shàng)各係(xì)數(shù)均可從有(yǒu)關(guān)資料上查得
。

承載托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算出(chū)較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可滿足(zú)承載段承載能(néng)力的要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使用壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h
。

(2)     回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

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

d    n

量減少托(tuō)輥(gǔn)用量
。

313          托輥間距的合(hé)理(lǐ)確(què)定

根(gēn)據以(yǐ)上(shàng)的計算結果 , 可(kě)選(xuǎn)取較小(xiǎo)值(zhí)確定托輥間(jiān)距;同(tóng)時(shí) , 還要綜(zōng)合考慮(lǜ)其他因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響 , 如(rú)物料(liào)性質，輸送帶寬(kuān)度(dù)，輸送機傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際運(yùn)行情況等
。輸送(sòng)機較(jiào)長時 , 可分段(duàn)確定(dìng)托輥間距(jù)
。

314          優越(yuè)性分析(xī)

通過對(duì)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥間距(jù)的(dí)合理(lǐ)確定及優化布(bù)置 , 可(kě)大(dà)大減少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是非(fēi)常明(míng)顯(xiǎn)的
。

(1)    托輥成本(běn)約占輸送機成(chéng)本(běn)的 30 % , 如果(guǒ)托輥數量(liáng)減少(shǎo)一(yī)半 , 成本約(yuē)降低(dī) 15 %
。因此將(jiāng)會大(dà)幅(fú)

按動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投資
。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量減少(shǎo) , 使輸(shū)送(sòng)機(jī)運(yùn)行阻(zǔ)力降低 , 功

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距取式(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的較小(xiǎo)值即可滿足(zú)回空段承載能力的要求(qiú) ,並保證(zhèng)托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h
。

312 根據(jù)輸送帶下垂度確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距

輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)取(qǔ)決(jué)於(yú)托輥間(jiān)距(jù)，該處的(dí)輸送帶張力，單(dān)位(wèi)長度輸(shū)送帶和貨載的質量(liáng)等因素 ,一般要(yào)求比(bǐ)較合適的輸(shū)送(sòng)帶下垂度為(wéi) 1 % ,計算如下:

率(shuài)消耗減(jiǎn)小 , 節約電能(néng)
。

(3)    由(yóu)於帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥用(yòng)量(liáng)很(hěn)大 , 且(qiě)易出(chū)現故障 , 故減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使維護(hù)工(gōng)作量(liáng)和費用降低
。

(4)    延長輸送帶使(shǐ)用壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶(dài)跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提高(gāo)運(yùn)行可靠性
。

參考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的(dí)托輥間距(jù)優化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業(yè)部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸機械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式(shì)帶式輸送(sòng)機設計選用(yòng)手冊[ M]1 北京:冶金工業出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 烏(wū)蘭(lán)察布膠帶輸送(sòng)機(jī)結構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計算[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭(tàn)工業(yè)出版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙 1 礦山(shān)運(yùn)輸機(jī)械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國(guó)礦業大學出(chū)版(bǎn)社,19891

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

由(yóu)式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥間距取(qǔ)決(jué)於該處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的(dí)大小
。為滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂度(dù)要求(qiú) , 張力(lì)較小的區段采用(yòng)較小(xiǎo)的托(tuō)輥間距(jù) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)大的(dí)區段(duàn)可(kě)采(cǎi)用(yòng)較(jiào)大的(dí)托(tuō)輥間距 , 這樣可(kě)大(dà)

作(zuò)者(zhě)簡(jiǎn)介(jiè) : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業於(yú)原(yuán)山(shān)東礦業(yè)學院,現(xiàn)從事礦山(shān)機(jī)械的科研(yán)及教學工作,已發表論(lùn)文(wén)數篇
。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231