鹹寧帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)確定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖州(zhōu)礦區職(zhí)工大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過對帶(dài)式輸送機托輥間距的(dí)現(xiàn)狀進(jìn)行(háng)分(fēn)析 ,論證(zhèng)了合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥間距的必(bì)要(yào)性 ,探討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距合理確定(dìng)的(dí)方(fāng)法(fǎ)及優(yōu)越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸(shū)送機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶(dài); 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距(jù); 張(zhāng)力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識碼 : A

1         引言(yán)

在帶(dài)式(shì)輸送機中,托輥用(yòng)於(yú)支承輸送帶和貨載 , 並(bìng)使輸(shū)送(sòng)帶(dài)的(dí)垂(chuí)度(dù)不(bù)超(chāo)過(guò)限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托輥的(dí)數量(liáng)對(duì)於帶(dài)式輸送(sòng)機的正(zhèng)常(cháng)使用(yòng)，平(píng)穩運行，維護費用，功率(shuài)消(xiāo)耗，整(zhěng)機(jī)價格(gé)有重要影響(xiǎng)。因此 ,如(rú)能(néng)對(duì)托輥間(jiān)距進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和(hé)布置 ,可減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量 ,降(jiàng)低整機價格(gé) ,減少投資(zī)，營(yíng)運及維護費(fèi)用 ,節約能(néng)源 ,並(bìng)帶(dài)來可(kě)觀的經濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距的現(xiàn)狀及(jí)其分析(xī)

國產帶式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)通常(cháng)根據(jù)經驗(yàn)數據確定(dìng) ,或通過輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力設(shè)計(jì)計算托輥(gǔn)間距。

211          根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家提(tí)供的數據確定

我國目前采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)規(guī)定的托輥間距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩芯(xīn)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距一般取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於上述數(shù)據(jù)是(shì)根據(jù)廠家(jiā)所提供的經(jīng)驗數據(jù)確(què)定 ,與實際(jì)工況(kuàng)可(kě)能(néng)存(cún)在很(hěn)大差別。

212          根(gēn)據最小張力(lì)確(què)定托輥間(jiān)距

根據逐點計(jì)算(suàn)法(fǎ),首先分別(bié)計(jì)算(suàn)出輸送(sòng)機承載段(duàn)和空載(zǎi)段的最小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式(shì)即可計算(suàn)出承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)和(hé)回(huí)程托輥(gǔn)間距的理(lǐ)論更大值。

β———輸(shū)送機運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根據計(jì)算(suàn)值 , 並考(kǎo)慮各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因素(sù) , 可確定托輥間距(jù)。

213          現狀分(fēn)析(xī)

以上兩(liǎng)種方(fāng)法(fǎ) , 其基(jī)本原理都是按(àn)承載段(duàn)或回程(chéng)段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力點的輸(shū)送(sòng)帶張力確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整個(gè)輸送機長(cháng)度(dù)上 , 分別(bié)采用統一的托輥(gǔn)間距(jù)。這樣雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設計和製造(zào)工藝 , 但(dàn)沒(méi)有根據輸送(sòng)帶在輸送機長(cháng)度上(shàng)張力(lì)的變化(huà)及(jí)托輥(gǔn)的受(shòu)力(lì)情(qíng)況 , 合(hé)理確定托(tuō)輥間(jiān)距。對於(yú)短運距帶式輸送機的(dí)影響不大 , 但(dàn)對於長運距帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機 , 則會大(dà)大增加托輥(gǔn)數量 , 從(cóng)而(ér)使設備(bèi)造價較高 , 運行(háng)阻力，功率消耗，維護費用等都會大(dà)量增(zēng)加 , 因此很不合(hé)理。

3     托輥間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)計算(suàn)

帶(dài)式輸(shū)送機在整個(gè)運(yùn)輸長度上(shàng) , 輸(shū)送帶(dài)張力是連續(xù)變化的。合(hé)理(lǐ)的(dí)托輥間距應在滿(mǎn)足(zú)托輥(gǔn)承載能(néng)力及(jí)壽(shòu)命要(yào)求，輸送帶(dài)下垂度(dù)要求的條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據該處輸(shū)送帶(dài)張力(lì)的大(dà)小 , 來(lái)確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。如(rú)在德(dé)國有一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸送(sòng)機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距達 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距達(dá) 8 m ,因而大大減少了(liǎo)托輥用量。

在設計(jì)時(shí) ,托輥間(jiān)距(jù)應同時滿足 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命要(yào)求; (2) 保證輸送(sòng)帶適(shì)當(dāng)的下垂(chuí)度。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能力及使用(yòng)壽命(mìng)確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

托輥(gǔn)的(dí)承載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用壽命(mìng)取(qǔ)決於物(wù)料的(dí)特性(xìng)，單(dān)位長度輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨載的質(zhì)量(liáng) ,托輥間距，帶(dài)速，

承載托輥間距(jù) a0

回程(chéng)托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子(zǐ)軸承和運(yùn)行工況等因(yīn)素(sù) ,可由其動載和靜載(zǎi)分(fēn)別計(jì)算如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送(sòng)帶最小張力值 ,N ; qd ———單(dān)位長度(dù)輸送帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長度貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥的輥(gǔn)子額定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以上各係(xì)數(shù)均可(kě)從有(yǒu)關資(zī)料上(shàng)查得(dé)。

承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算出較(jiào)小值 , 即(jí)可滿(mǎn)足(zú)承載(zǎi)段(duàn)承載能(néng)力的(dí)要求 ,並保證托輥的(dí)使用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間距

按靜載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng)。

313          托(tuō)輥間距的(dí)合理確(què)定

根據以(yǐ)上(shàng)的計(jì)算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小(xiǎo)值(zhí)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù);同時 , 還要(yào)綜(zōng)合(hé)考(kǎo)慮其他因素的(dí)影(yǐng)響 , 如(rú)物料性(xìng)質，輸送帶(dài)寬(kuān)度，輸(shū)送(sòng)機傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際(jì)運行情況(kuàng)等。輸送(sòng)機(jī)較長(cháng)時 , 可分段(duàn)確定托(tuō)輥間距。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過(guò)對(duì)帶式輸送機(jī)托輥間距(jù)的合(hé)理確(què)定及優化布置 , 可(kě)大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 其優越(yuè)性是非常明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本(běn)約(yuē)占(zhān)輸(shū)送機成本的 30 % , 如(rú)果托輥數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成(chéng)本(běn)約降低(dī) 15 % 。因此將會大幅

按動載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托(tuō)輥數量(liáng)減少 , 使輸(shū)送機運(yùn)行阻力降(jiàng)低 , 功

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)取式(5) ，式(6) 計算出(chū)的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值即可(kě)滿足(zú)回空段承載能(néng)力的(dí)要(yào)求(qiú) ,並保證托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送帶下(xià)垂度確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

輸(shū)送帶下垂(chuí)度(dù)取決(jué)於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間距，該處的輸送帶張(zhāng)力，單位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載的質(zhì)量等因素 ,一般(bān)要(yào)求比(bǐ)較合(hé)適的輸送帶下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如(rú)下:

率消(xiāo)耗減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約(yuē)電能。

(3)    由於帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)用(yòng)量很大 , 且易出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少托輥(gǔn)用量 , 使維護(hù)工作量和費用降低。

(4)    延(yán)長輸送帶使用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低(dī)輸(shū)送(sòng)帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提高(gāo)運行(háng)可靠性(xìng)。

參考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距離(lí)帶(dài)式輸送機的托(tuō)輥間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業(yè)部北京運輸機(jī)械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定式帶式輸(shū)送(sòng)機設計選(xuǎn)用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 鹹(xián)寧(níng)膠(jiāo)帶輸送機(jī)結構，原理與計算[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工業出版

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山(shān)運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州:中國(guó)礦(kuàng)業(yè)大(dà)學出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶下垂度 , 一(yī)般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托輥(gǔn)間距取決於該(gāi)處輸送帶(dài)張力的(dí)大小。為(wéi)滿足(zú)下垂度(dù)要(yào)求(qiú) , 張力較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區(qū)段采(cǎi)用(yòng)較小的托(tuō)輥間(jiān)距 , 張力(lì)較大的區(qū)段可(kě)采(cǎi)用較大(dà)的托(tuō)輥間(jiān)距 , 這樣(yàng)可(kě)大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年(nián)畢業(yè)於(yú)原(yuán)山東礦業(yè)學(xué)院(yuàn),現(xiàn)從(cóng)事(shì)礦山(shān)機械(xiè)的科研及教學工作,已發表論(lùn)文數(shù)篇。

收稿日(rì)期 :2001208231