湘(xiāng)潭帶(dài)式輸送機(jī)托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理確定

李福(fú)固(gù)

(兖州礦區職(zhí)工(gōng)大學 , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶式輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)進行分(fēn)析 ,論(lùn)證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理確定(dìng)托輥間距的必(bì)要(yào)性 ,探討了托輥間距合理確(què)定的(dí)方(fāng)法及優越(yuè)性(xìng)。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸送(sòng)機(jī); 輸送帶; 托輥(gǔn); 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼 : A

1         引言

在(zài)帶式輸送機(jī)中(zhōng),托輥用於(yú)支承(chéng)輸送帶和貨載(zǎi) , 並(bìng)使(shǐ)輸送(sòng)帶(dài)的垂(chuí)度不超過限定(dìng)值。托(tuō)輥的(dí)數量對於(yú)帶式輸送機(jī)的正常(cháng)使用
，平(píng)穩運(yùn)行
，維護費用
，功(gōng)率(shuài)消耗
，整(zhěng)機價格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如能對托輥(gǔn)間(jiān)距進行合(hé)理(lǐ)設(shè)計(jì)和布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整機價(jià)格 ,減少(shǎo)投資(zī)
，營運及(jí)維(wéi)護(hù)費用 ,節約能源(yuán) ,並(bìng)帶來可觀的經濟效(xiào)益。

2         托輥間距的(dí)現狀及(jí)其分析(xī)

國(guó)產帶(dài)式輸送機(jī)托輥間距(jù)通常(cháng)根(gēn)據經驗數據確定(dìng) ,或(huò)通過輸送帶最小(xiǎo)張力設計計算托輥間距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提供的數(shù)據確定(dìng)

我國目前(qián)采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送機(jī)規定的(dí)托輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸物(wù)料的鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩芯帶式輸送機(jī) , 承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由於(yú)上(shàng)述數據是(shì)根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的(dí)經驗數據確(què)定 ,與(yǔ)實(shí)際工(gōng)況(kuàng)可(kě)能(néng)存在很大(dà)差別(bié)。

212          根據最小(xiǎo)張力確(què)定托輥間(jiān)距

根據逐點計算法,首先分別計(jì)算出輸送機承載(zǎi)段和(hé)空(kōng)載段的(dí)最小(xiǎo)張力(lì)值 ,由(yóu)公式(shì)即可計(jì)算出承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)和回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)理論更大值(zhí)。

β———輸送機(jī)運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計(jì)算(suàn)值 , 並考慮各種實際因(yīn)素(sù) , 可(kě)確定托輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析

以上(shàng)兩種方(fāng)法 , 其基本原理(lǐ)都是按承載(zǎi)段或回程段最小張力點的(dí)輸送帶張力確定托(tuō)輥(gǔn)間距 , 在(zài)整個輸送機長(cháng)度上 , 分(fēn)別采(cǎi)用(yòng)統一的托輥間距。這樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化設計(jì)和製造(zào)工(gōng)藝 , 但沒有(yǒu)根據輸送帶(dài)在輸(shū)送機長度(dù)上(shàng)張力(lì)的(dí)變化及托輥的受(shòu)力情(qíng)況 , 合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。對(duì)於(yú)短運距帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的(dí)影(yǐng)響不大 , 但對於(yú)長(cháng)運距(jù)帶式(shì)輸送機(jī) , 則(zé)會大大增加托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從而使(shǐ)設(shè)備造價(jià)較高 , 運(yùn)行阻力(lì)
，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗
，維(wéi)護費用等都會大量增加 , 因此(cǐ)很不合理。

3     托輥(gǔn)間距的(dí)合理計(jì)算

帶式輸(shū)送機在整(zhěng)個運輸長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸送帶張(zhāng)力是(shì)連續(xù)變化的(dí)。合理的托輥(gǔn)間(jiān)距應在(zài)滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能力及(jí)壽命要求
，輸送帶下垂度(dù)要求(qiú)的(dí)條(tiáo)件下(xià) , 根據該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力的大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。如(rú)在德(dé)國有一條 10 km 長的(dí)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) ,在全長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承(chéng)載托輥間距達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用量(liáng)。

在設計時(shí) ,托輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)同(tóng)時(shí)滿(mǎn)足 2 個條件: (1) 托輥承載能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽命要求; (2) 保(bǎo)證輸(shū)送(sòng)帶(dài)適當(dāng)的下垂(chuí)度(dù)。

311 根(gēn)據(jù)托輥承載(zǎi)能力及使用壽(shòu)命確定托輥(gǔn)間距

托輥的承載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用壽命取(qǔ)決於(yú)物料的特性
，單位(wèi)長(cháng)度輸送帶及貨載的(dí)質(zhì)量 ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)
，帶速(sù)
，

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

回(huí)程托輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑
，輥子軸(zhóu)承和運行(háng)工況等(děng)因素 ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載和(hé)靜(jìng)載分別計算如下(xià):

(1)     承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸送(sòng)帶最(zuì)小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸送(sòng)帶最小張力值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸送(sòng)帶(dài)的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)貨載的質(zhì)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(nián)第 2 期

式中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的輥(gǔn)子(zǐ)額定(dìng)承載能力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷係(xì)數(shù);

f s ———運(yùn)行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數(shù)。

以上各係(xì)數(shù)均(jūn)可從有(yǒu)關(guān)資料上查得(dé)。

承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(shì)(3)
，式 (4)  計(jì)算出較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可滿足承載(zǎi)段承載(zǎi)能力的(dí)要求 ,並保證(zhèng)托輥(gǔn)的使用(yòng)壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間距(jù)

按(àn)靜載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng)。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合理確定

根據(jù)以(yǐ)上(shàng)的(dí)計算(suàn)結果 , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值確定托(tuō)輥間距;同時 , 還要綜合(hé)考(kǎo)慮(lǜ)其他因素的影(yǐng)響 , 如物料性質
，輸送帶寬(kuān)度(dù)
，輸送機(jī)傾角
，實際(jì)運行情況(kuàng)等。輸送機較長時 , 可(kě)分段確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。

314          優越性(xìng)分析

通(tōng)過對帶(dài)式輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距的合理確(què)定(dìng)及(jí)優化布置 , 可大(dà)大減少(shǎo)托輥用量(liáng) , 其(qí)優越性(xìng)是(shì)非(fēi)常明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥(gǔn)成本約(yuē)占輸送(sòng)機成(chéng)本(běn)的 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數量減(jiǎn)少(shǎo)一半(bàn) , 成本約降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)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(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量減少 , 使輸送(sòng)機(jī)運(yùn)行(háng)阻力降(jiàng)低 , 功

回(huí)程(chéng)托輥間距(jù)取(qǔ)式(5)
，式(shì)(6) 計算(suàn)出的(dí)較(jiào)小值即可滿足回空段承(chéng)載能力(lì)的要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶(dài)下垂(chuí)度確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度取決(jué)於托輥間(jiān)距(jù)
，該(gāi)處的輸送帶(dài)張力
，單位長度輸送帶(dài)和(hé)貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng)等因(yīn)素 ,一般要(yào)求(qiú)比較合(hé)適的(dí)輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度為(wéi) 1 % ,計算如下(xià):

率消(xiāo)耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式輸送機托(tuō)輥用(yòng)量很大 , 且易出(chū)現故障 , 故減(jiǎn)少托輥用(yòng)量 , 使維(wéi)護工(gōng)作量和費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送(sòng)帶(dài)使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng) , 降低輸送帶(dài)跑偏率 ,

提高運行(háng)可靠性。

參考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距(jù)離(lí)帶式輸送機(jī)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)優(yōu)化[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 a0

(2)        回程托輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業部北京(jīng)運(yùn)輸機械(xiè)研究所 1DTⅡ型固定式帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)設計選(xuǎn)用(yòng)手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶金(jīn)工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 湘潭(tán)膠帶輸送機(jī)結構
，原理與計算[ M]1 北京:煤炭(tàn)工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)

式(shì)中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山(shān)運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州:中國(guó)礦業(yè)大學出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度 , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7)
，式(shì)(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q
，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距取決於該處輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力的大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿足下垂度要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區(qū)段(duàn)采用較小的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 張(zhāng)力(lì)較大的區(qū)段可(kě)采用較(jiào)大(dà)的(dí)托輥(gǔn)間距 , 這樣可大

作者簡介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢業於(yú)原(yuán)山東(dōng)礦(kuàng)業學院(yuàn),現(xiàn)從事(shì)礦山(shān)機械的(dí)科(kē)研(yán)及教(jiào)學(xué)工(gōng)作,已(yǐ)發表論文數(shù)篇(piān)。

收稿日期(qī) :2001208231