西安帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距的合理確定

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區職工(gōng)大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥間距的現(xiàn)狀進行分(fēn)析 ,論證了合(hé)理確定托輥間(jiān)距(jù)的必要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討了(liǎo)托輥間距合(hé)理確(què)定(dìng)的(dí)方法(fǎ)及優越(yuè)性。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶(dài)式輸送(sòng)機; 輸送帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥間(jiān)距; 張力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標識碼 : A

1         引(yǐn)言(yán)

在(zài)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)中(zhōng),托輥(gǔn)用於支承輸(shū)送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi) , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送帶的(dí)垂(chuí)度不(bù)超過限定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥的數量(liáng)對於帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的正常(cháng)使用(yòng)，平穩運行，維(wéi)護費用，功率(shuài)消耗，整(zhěng)機價(jià)格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能對(duì)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)進行合理設計(jì)和布置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少托(tuō)輥用量(liáng) ,降(jiàng)低整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減少投資，營(yíng)運(yùn)及維護費用 ,節(jié)約(yuē)能源 ,並(bìng)帶來可(kě)觀的(dí)經濟效益(yì)。

2         托輥(gǔn)間距的現狀及(jí)其分析

國(guó)產帶(dài)式(shì)輸送機托輥間(jiān)距通常根據(jù)經(jīng)驗數據確(què)定 ,或(huò)通過輸送帶最小張力(lì)設計計算托輥(gǔn)間距。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供(gōng)的(dí)數據(jù)確定(dìng)

我國目前(qián)采(cǎi)用的(dí)DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機規定的托輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式輸送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距一般取115 m ;(4)   回(huí)程托(tuō)輥間距(jù)一般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證明 ,由(yóu)於上(shàng)述數(shù)據是根(gēn)據(jù)廠家所(suǒ)提供(gōng)的(dí)經驗數據(jù)確(què)定 ,與(yǔ)實際工(gōng)況可能存在很大差(chà)別。

212          根據最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確(què)定托輥間距

根(gēn)據逐點(diǎn)計算(suàn)法,首先分(fēn)別計(jì)算出輸送(sòng)機承(chéng)載段(duàn)和空(kōng)載(zǎi)段的最(zuì)小張力值(zhí) ,由(yóu)公(gōng)式即可計算出承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)和(hé)回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)的(dí)理(lǐ)論更大(dà)值。

β———輸(shū)送機運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並(bìng)考(kǎo)慮各(gè)種實際因素 , 可確(què)定托輥(gǔn)間距。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種方法(fǎ) , 其基本原理都是(shì)按承(chéng)載(zǎi)段或回程段(duàn)最小張(zhāng)力點的輸(shū)送帶(dài)張力確定(dìng)托輥間距(jù) , 在整(zhěng)個(gè)輸送(sòng)機(jī)長度(dù)上 , 分(fēn)別采(cǎi)用(yòng)統一的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。這(zhè)樣雖可簡化設(shè)計和製(zhì)造工(gōng)藝 , 但沒有根(gēn)據輸送(sòng)帶在輸(shū)送(sòng)機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng)張力(lì)的變化及托(tuō)輥的受(shòu)力(lì)情況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確定托(tuō)輥間距。對於短運(yùn)距帶式輸送(sòng)機的影響不大 , 但對於長運(yùn)距帶(dài)式(shì)輸送機(jī) , 則會(huì)大大增加(jiā)托輥數量(liáng) , 從(cóng)而使(shǐ)設備(bèi)造價較高 , 運行阻力(lì)，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，維(wéi)護(hù)費用等都(dū)會大量(liáng)增加 , 因(yīn)此很不(bù)合理。

3     托輥間距(jù)的合理(lǐ)計(jì)算

帶式輸送機在整個運(yùn)輸(shū)長度上 , 輸送帶張力是連(lián)續變化的(dí)。合理的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)在(zài)滿足(zú)托(tuō)輥承載能(néng)力及壽命(mìng)要求，輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù)要(yào)求(qiú)的條件下 , 根據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力的大(dà)小(xiǎo) , 來(lái)確(què)定托輥間距(jù)。如在德國有一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸送機(jī) ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距達(dá) 8 m ,因而大大(dà)減少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

在設(shè)計時(shí) ,托輥間距(jù)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載能力及使(shǐ)用壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送帶適當的(dí)下垂(chuí)度(dù)。

311 根(gēn)據托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及(jí)使用壽(shòu)命確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

托輥(gǔn)的承(chéng)載能力及使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取(qǔ)決於物(wù)料(liào)的特性，單位長(cháng)度(dù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載的(dí)質量(liáng) ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

回(huí)程(chéng)托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥子軸(zhóu)承和(hé)運行工況(kuàng)等因(yīn)素 ,可(kě)由(yóu)其動載(zǎi)和(hé)靜載分(fēn)別(bié)計算(suàn)如下(xià):

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段輸(shū)送(sòng)帶最小張力值 ,N ; qd ———單位長度輸送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥的輥(gǔn)子(zǐ)額定承(chéng)載能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數(shù)。

以上(shàng)各係數(shù)均可(kě)從有關資(zī)料(liào)上查得。

承(chéng)載(zǎi)托輥間距取式(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可滿足承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證托輥的(dí)使用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距

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

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量。

313          托輥間(jiān)距的合(hé)理確定(dìng)

根據以上的計(jì)算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較(jiào)小值確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù);同(tóng)時(shí) , 還(huán)要綜(zōng)合(hé)考(kǎo)慮(lǜ)其他因素的(dí)影響 , 如物料性(xìng)質，輸送帶寬(kuān)度，輸送(sòng)機傾(qīng)角，實際(jì)運行(háng)情況(kuàng)等。輸(shū)送機較長(cháng)時(shí) , 可分(fēn)段確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析

通過對(duì)帶(dài)式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的合理(lǐ)確定及(jí)優(yōu)化布置(zhì) , 可大大(dà)減少(shǎo)托輥用量(liáng) , 其(qí)優越(yuè)性(xìng)是非常(cháng)明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本(běn)約占輸送機(jī)成本的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數量減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半 , 成(chéng)本約降低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大幅(fú)

按動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投資(zī)。

(2)    托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少 , 使輸送機運行(háng)阻(zǔ)力降(jiàng)低(dī) , 功

回(huí)程托輥間(jiān)距取式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出(chū)的較小值(zhí)即可(kě)滿(mǎn)足(zú)回空段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使用(yòng)壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶下(xià)垂度確定托輥間距(jù)

輸送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)取決(jué)於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，該處(chǔ)的輸送帶張力(lì)，單(dān)位長度輸(shū)送帶和(hé)貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng)等因素(sù) ,一般要(yào)求比(bǐ)較合適的(dí)輸(shū)送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計算如(rú)下:

率(shuài)消耗(hào)減小(xiǎo) , 節(jié)約電能(néng)。

(3)    由於帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用量很大 , 且易出現故(gù)障 , 故減少托輥用量(liáng) , 使維(wéi)護工作量和費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長輸送帶(dài)使用壽(shòu)命 , 降低(dī)輸送(sòng)帶跑偏率(shuài) ,

提(tí)高運行可靠性。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長(cháng)距(jù)離帶式(shì)輸送機(jī)的托輥間(jiān)距優化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距(jù) a0

(2)        回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北京運輸機械(xiè)研(yán)究所 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式(shì)輸送機設(shè)計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶金(jīn)工業(yè)出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 西(xī)安膠(jiāo)帶(dài)輸送機結構(gòu)，原理(lǐ)與計算[ M]1 北(běi)京:煤炭工(gōng)業(yè)出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸送帶張力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山(shān)運輸(shū)機(jī)械[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國礦業大(dà)學(xué)出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下垂度 , 一(yī)般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況(kuàng)下 , 托輥間距(jù)取(qǔ)決於該處輸送帶(dài)張力的(dí)大小。為滿足(zú)下垂(chuí)度要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力較小(xiǎo)的區(qū)段采用較(jiào)小(xiǎo)的托輥(gǔn)間距 , 張(zhāng)力較大的區段(duàn)可采用(yòng)較大的托輥(gǔn)間距 , 這樣可(kě)大

作者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢業(yè)於原(yuán)山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學院,現從事礦山機械的科(kē)研及(jí)教(jiào)學工作,已(yǐ)發表(biǎo)論文數(shù)篇(piān)。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231