仙(xiān)桃(táo)帶(dài)式(shì)輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合理(lǐ)確(què)定

李福固

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

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過對帶式輸送機(jī)托輥間距的(dí)現(xiàn)狀進行分析 ,論證了(liǎo)合理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥間距的必要性(xìng) ,探(tàn)討了(liǎo)托輥(gǔn)間(jiān)距合理(lǐ)確(què)定的(dí)方法及優(yōu)越(yuè)性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶式(shì)輸(shū)送機; 輸送(sòng)帶; 托輥(gǔn); 托輥間距; 張(zhāng)力(lì)

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

1         引言

在(zài)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)中(zhōng),托輥用(yòng)於支承(chéng)輸送帶(dài)和貨載 , 並使輸送帶的垂度不超過(guò)限(xiàn)定值(zhí)。托(tuō)輥的數量(liáng)對於帶(dài)式輸送機的(dí)正常使(shǐ)用，平(píng)穩運(yùn)行，維護費(fèi)用，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，整機價格有重(zhòng)要影(yǐng)響。因此(cǐ) ,如能對托輥(gǔn)間(jiān)距進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和布置 ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 ,降低(dī)整機價(jià)格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資，營運及維護(hù)費用 ,節約(yuē)能源 ,並帶(dài)來可觀(guān)的經(jīng)濟效益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)及(jí)其(qí)分析

國產(chǎn)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距通常(cháng)根據經(jīng)驗(yàn)數據確定(dìng) ,或通(tōng)過(guò)輸送帶最(zuì)小張力設(shè)計計(jì)算(suàn)托輥(gǔn)間距(jù)。

211          根(gēn)據廠家提供(gōng)的數據確定(dìng)

我(wǒ)國目(mù)前(qián)采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)規(guī)定的托輥(gǔn)間距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物料(liào)的鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯(xīn)帶(dài)式輸(shū)送機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)一般取115 m ;(4)   回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)一般(bān)取 310 m。

實踐證明(míng) ,由(yóu)於上(shàng)述數據(jù)是(shì)根(gēn)據(jù)廠家所提(tí)供的(dí)經(jīng)驗數據確定(dìng) ,與實際工況(kuàng)可能(néng)存在(zài)很大(dà)差別(bié)。

212          根(gēn)據(jù)最小(xiǎo)張力確定(dìng)托輥間距

根據逐(zhú)點計算法,首先(xiān)分別計算出輸送機承載(zǎi)段(duàn)和空載段的最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由(yóu)公式(shì)即(jí)可(kě)計算(suàn)出承載托輥(gǔn)間距(jù)和回(huí)程托輥間距(jù)的理(lǐ)論(lùn)更大(dà)值。

β———輸送機運(yùn)輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並考慮各(gè)種實際因(yīn)素(sù) , 可確定托輥間距。

213          現狀分析

以(yǐ)上兩種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其基本原(yuán)理都是按承(chéng)載段或(huò)回程(chéng)段(duàn)最小張(zhāng)力點的(dí)輸(shū)送帶張力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在整個(gè)輸送機長度(dù)上 , 分別(bié)采(cǎi)用(yòng)統一(yī)的(dí)托輥(gǔn)間距。這樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化(huà)設計(jì)和(hé)製造工(gōng)藝 , 但沒有(yǒu)根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶在輸送機長度(dù)上張力的(dí)變化及托(tuō)輥(gǔn)的受力(lì)情(qíng)況 , 合理確(què)定托輥間(jiān)距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的影(yǐng)響不(bù)大 , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運距(jù)帶(dài)式輸送機 , 則會(huì)大大增(zēng)加(jiā)托輥數量(liáng) , 從而(ér)使設備(bèi)造價(jià)較(jiào)高 , 運行阻(zǔ)力，功率消耗(hào)，維護費(fèi)用等都會(huì)大(dà)量增加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不(bù)合(hé)理。

3     托輥間距(jù)的合理(lǐ)計算

帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)在(zài)整(zhěng)個(gè)運輸長(cháng)度上 , 輸送(sòng)帶張力是(shì)連(lián)續(xù)變(biàn)化的。合(hé)理的(dí)托輥間(jiān)距(jù)應(yīng)在(zài)滿足托輥承載(zǎi)能力(lì)及壽(shòu)命要(yào)求(qiú)，輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)要(yào)求(qiú)的條件(jiàn)下 , 根(gēn)據該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的大小 , 來確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。如在(zài)德(dé)國(guó)有一(yī)條(tiáo) 10 km 長的帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因而(ér)大(dà)大減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥用量。

在(zài)設(shè)計(jì)時(shí) ,托輥(gǔn)間(jiān)距應同時滿足 2 個條件: (1) 托輥承載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽命要求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸(shū)送帶適當的(dí)下垂(chuí)度(dù)。

311 根據托輥承載能(néng)力及使用壽(shòu)命確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

托輥的(dí)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)取決於物料(liào)的(dí)特性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸(shū)送(sòng)帶及貨載的質(zhì)量(liáng) ,托輥間距，帶速，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù) a0

回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸承和(hé)運行(háng)工況(kuàng)等因(yīn)素(sù) ,可(kě)由(yóu)其(qí)動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜載分別計算如下(xià):

(1)     承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段(duàn)輸送帶最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸送(sòng)帶最小張力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位長度輸(shū)送帶的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨(huò)載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦(kuàng)    機    械                              2002 年(nián)第 2 期(qī)

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥(gǔn)子(zǐ)額定承(chéng)載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行(háng)係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數(shù)。

以上各係數均可從有關資(zī)料上查得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出較(jiào)小(xiǎo)值 , 即(jí)可(kě)滿足承(chéng)載(zǎi)段承(chéng)載能(néng)力(lì)的要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量。

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

根據以(yǐ)上(shàng)的(dí)計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可選取較小值確定托(tuō)輥間距(jù);同(tóng)時(shí) , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合考慮其他(tā)因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響 , 如(rú)物料性質(zhì)，輸(shū)送帶寬度(dù)，輸(shū)送(sòng)機傾角，實(shí)際運行情(qíng)況等(děng)。輸送機較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分段(duàn)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越性分析(xī)

通過(guò)對(duì)帶(dài)式輸送機托輥間距的合(hé)理確定(dìng)及優化布置(zhì) , 可大大(dà)減少托輥用量(liáng) , 其(qí)優越(yuè)性是非(fēi)常(cháng)明顯的(dí)。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本約占輸(shū)送(sòng)機成本(běn)的 30 % , 如果托輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少一(yī)半 , 成本(běn)約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會(huì)大幅

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥數量(liáng)減(jiǎn)少 , 使輸送機運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回(huí)程托輥間距(jù)取式(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算出(chū)的較(jiào)小(xiǎo)值即可滿足回(huí)空段(duàn)承載能力(lì)的要求 ,並保證(zhèng)托(tuō)輥的使用(yòng)壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶下垂度確定(dìng)托輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶下(xià)垂度取決於托(tuō)輥間距，該(gāi)處的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載的(dí)質量(liáng)等(děng)因素 ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比較(jiào)合適(shì)的(dí)輸(shū)送帶下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計(jì)算(suàn)如下:

率(shuài)消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式輸送機托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)很(hěn)大 , 且(qiě)易出現故(gù)障 , 故(gù)減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使維(wéi)護工作(zuò)量和(hé)費(fèi)用(yòng)降低。

(4)    延長輸送帶使(shǐ)用壽命(mìng) , 降低輸送(sòng)帶跑偏率(shuài) ,

提高運行可靠性。

參(cān)考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶式輸(shū)送機(jī)的托輥間距優化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間距 a0

(2)        回(huí)程托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工(gōng)業部北京運輸機械研究所 1DTⅡ型固定(dìng)式帶(dài)式輸送(sòng)機設計選(xuǎn)用(yòng)手冊[ M]1 北京:冶金工業(yè)出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 仙桃(táo)膠(jiāo)帶輸送機(jī)結構，原(yuán)理與計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤炭(tàn)工(gōng)業出(chū)版

式(shì)中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸(shū)送帶張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山(shān)運(yùn)輸機(jī)械[ M]1 徐(xú)州:中國(guó)礦業大(dà)學(xué)出版社,19891

k ———輸送帶下垂(chuí)度 , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情(qíng)況下 , 托(tuō)輥間距取(qǔ)決於該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的(dí)大小。為滿(mǎn)足(zú)下垂度要求 , 張力較(jiào)小的(dí)區(qū)段(duàn)采用(yòng)較小的托(tuō)輥間距(jù) , 張力(lì)較大(dà)的(dí)區段可采用較(jiào)大的托輥間(jiān)距(jù) , 這樣(yàng)可(kě)大

作者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣人,1991 年畢(bì)業於(yú)原(yuán)山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學(xué)院,現從事礦山機械(xiè)的科研(yán)及教學(xué)工作,已發(fā)表論文(wén)數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231