武威(wēi)帶式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的合理確定

李福固(gù)

(兖州礦區(qū)職工(gōng)大學 , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對(duì)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行分析 ,論證了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥間距的必要性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥(gǔn)間距合理(lǐ)確(què)定(dìng)的(dí)方法(fǎ)及(jí)優越(yuè)性(xìng)。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶式輸送(sòng)機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥間距; 張力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言(yán)

在帶式輸(shū)送機中,托輥用於(yú)支(zhī)承輸送帶(dài)和貨載(zǎi) , 並使輸送帶的(dí)垂(chuí)度不超過(guò)限定值(zhí)。托(tuō)輥的(dí)數量(liáng)對(duì)於帶(dài)式輸送機(jī)的正常使(shǐ)用，平穩運行(háng)，維(wéi)護(hù)費用，功率(shuài)消耗(hào)，整機(jī)價(jià)格有重(zhòng)要影響。因(yīn)此 ,如(rú)能對托(tuō)輥間(jiān)距(jù)進行合(hé)理設計(jì)和布置 ,可(kě)減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整機價格 ,減少(shǎo)投資，營運(yùn)及(jí)維護(hù)費用 ,節約能源 ,並帶來(lái)可觀(guān)的(dí)經(jīng)濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的現(xiàn)狀及其分析

國產帶式輸(shū)送(sòng)機托輥間(jiān)距通常根據(jù)經(jīng)驗數據(jù)確定 ,或(huò)通(tōng)過輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力設計(jì)計算托輥間(jiān)距。

211          根據廠家提(tí)供(gōng)的(dí)數據確定

我(wǒ)國目(mù)前(qián)采用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機規(guī)定(dìng)的托輥間距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物料(liào)的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) , 承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由於上述數據是根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所提(tí)供的經(jīng)驗數據確定(dìng) ,與實際(jì)工(gōng)況可(kě)能(néng)存(cún)在(zài)很(hěn)大差別。

212          根據最(zuì)小張力(lì)確定(dìng)托輥(gǔn)間距

根(gēn)據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法,首先(xiān)分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)出輸送(sòng)機承載段和空載(zǎi)段(duàn)的最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,由公式(shì)即可(kě)計算(suàn)出(chū)承載托輥間距(jù)和(hé)回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)理論(lùn)更大(dà)值。

β———輸送機運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計算(suàn)值 , 並(bìng)考慮各(gè)種實(shí)際因素 , 可(kě)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析

以上(shàng)兩種方法 , 其基(jī)本原(yuán)理都是按(àn)承載段或(huò)回(huí)程段最小(xiǎo)張力點的輸送(sòng)帶(dài)張力確定托輥間(jiān)距 , 在(zài)整個(gè)輸送(sòng)機長度(dù)上 , 分別采(cǎi)用統(tǒng)一(yī)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。這(zhè)樣雖可(kě)簡化設計(jì)和(hé)製造工藝 , 但(dàn)沒(méi)有根(gēn)據(jù)輸送帶在輸送機(jī)長(cháng)度上張力(lì)的變化及托輥的受力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距。對於短運(yùn)距帶式輸送(sòng)機(jī)的影響不大 , 但對(duì)於(yú)長(cháng)運距(jù)帶式輸送(sòng)機(jī) , 則會(huì)大大(dà)增加托輥(gǔn)數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而使設備造(zào)價(jià)較(jiào)高 , 運行(háng)阻力(lì)，功(gōng)率消耗，維護(hù)費用等都(dū)會(huì)大量增加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不合(hé)理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的合理計(jì)算(suàn)

帶(dài)式輸(shū)送機(jī)在(zài)整(zhěng)個(gè)運輸(shū)長度上 , 輸(shū)送(sòng)帶張力是連續變化的。合理的托輥間距應在(zài)滿足托(tuō)輥承(chéng)載能力及(jí)壽命(mìng)要求，輸送帶下垂度要(yào)求(qiú)的條件下 , 根據該(gāi)處輸送帶(dài)張力(lì)的大(dà)小 , 來(lái)確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如(rú)在德國有(yǒu)一(yī)條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸送(sòng)機 ,在(zài)全(quán)長(cháng) 3/ 4 的(dí)區段 ,承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距達(dá) 4 m ,回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 8 m ,因(yīn)而(ér)大(dà)大減(jiǎn)少了托輥用量(liáng)。

在設計(jì)時 ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)應同(tóng)時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承載能力(lì)及使用(yòng)壽命(mìng)要求; (2) 保證輸送帶適當的(dí)下(xià)垂(chuí)度。

311 根據托輥承載能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽命確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

托輥的(dí)承(chéng)載能(néng)力及使用壽(shòu)命(mìng)取(qǔ)決(jué)於物(wù)料(liào)的特(tè)性，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶及貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,托輥間距(jù)，帶速(sù)，

承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

回程托輥間(jiān)距(jù) 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(gōng)況(kuàng)等(děng)因(yīn)素 ,可由其動載和靜載分(fēn)別計算如下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

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

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)輥子(zǐ)額(é)定(dìng)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷(hé)係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以(yǐ)上各係數(shù)均可從有關資料上查(chá)得。

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算出(chū)較(jiào)小值 , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足承載(zǎi)段承載能力的要(yào)求 ,並保證托(tuō)輥的使用壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

按靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托輥(gǔn)間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定

根(gēn)據以上(shàng)的(dí)計(jì)算(suàn)結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選取(qǔ)較小值(zhí)確(què)定(dìng)托輥間距(jù);同(tóng)時 , 還要綜(zōng)合考(kǎo)慮(lǜ)其他因(yīn)素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如(rú)物料(liào)性質，輸送帶寬(kuān)度(dù)，輸送(sòng)機(jī)傾角(jiǎo)，實際運行(háng)情況等。輸送機(jī)較長時 , 可分(fēn)段確(què)定托輥間距。

314          優(yōu)越(yuè)性分(fēn)析

通過對(duì)帶式(shì)輸送機(jī)托輥間距的合理(lǐ)確(què)定(dìng)及(jí)優(yōu)化(huà)布(bù)置 , 可大(dà)大減少托輥用量(liáng) , 其優越性是(shì)非(fēi)常(cháng)明顯的。

(1)    托輥(gǔn)成(chéng)本(běn)約占(zhān)輸送(sòng)機成本的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數量減少一(yī)半(bàn) , 成本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動(dòng)載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減少 , 使輸送機運行阻力降低(dī) , 功

回程托輥間距取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算出(chū)的(dí)較小值即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回(huí)空段承(chéng)載能力(lì)的要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥的使用壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送(sòng)帶下垂度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥間距

輸送帶(dài)下垂度取決(jué)於托輥間(jiān)距，該(gāi)處(chǔ)的(dí)輸送帶(dài)張力，單位長度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量等因素 ,一(yī)般(bān)要求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合適的輸(shū)送帶下(xià)垂度為 1 % ,計(jì)算如下(xià):

率消耗(hào)減(jiǎn)小 , 節約電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸送(sòng)機托輥用(yòng)量很大(dà) , 且易出(chū)現故(gù)障 , 故(gù)減(jiǎn)少托輥用量(liáng) , 使維(wéi)護(hù)工作量和(hé)費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送帶使(shǐ)用壽(shòu)命 , 降低輸(shū)送帶跑偏率 ,

提(tí)高運(yùn)行可靠(kào)性。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶式輸送機(jī)的托輥間距(jù)優化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥間距 a0

(2)        回(huí)程托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部(bù)北京運輸(shū)機械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定(dìng)式帶(dài)式輸送機(jī)設計選用手冊[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 武威膠帶輸送(sòng)機結(jié)構，原(yuán)理與計算[ M]1 北京(jīng):煤炭(tàn)工(gōng)業(yè)出版

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

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山運輸機(jī)械[ M]1 徐州:中(zhōng)國(guó)礦業(yè)大(dà)學出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù) , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定(dìng)的情況(kuàng)下 , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)決(jué)於(yú)該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大小(xiǎo)。為(wéi)滿足下垂度要求(qiú) , 張力(lì)較小的區(qū)段采(cǎi)用較小的(dí)托輥間(jiān)距 , 張力較(jiào)大(dà)的區段(duàn)可采用較大(dà)的(dí)托輥間(jiān)距 , 這樣(yàng)可大

作者簡介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣人,1991 年(nián)畢業於原山東礦業學院,現從(cóng)事礦山(shān)機(jī)械(xiè)的科研(yán)及教學工(gōng)作(zuò),已(yǐ)發表論文(wén)數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231