鹹(xián)陽帶(dài)式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合(hé)理確(què)定

李福(fú)固

(兖(yǎn)州礦區職工(gōng)大(dà)學 , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)現狀(zhuàng)進(jìn)行分析(xī) ,論(lùn)證了合(hé)理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)必(bì)要性 ,探討了托(tuō)輥間距合理(lǐ)確(què)定的方法及優(yōu)越性(xìng)。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式輸(shū)送機(jī); 輸送帶; 托輥(gǔn); 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力(lì)

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

1         引(yǐn)言

在帶式輸送機中,托(tuō)輥用於(yú)支承輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨載(zǎi) , 並(bìng)使(shǐ)輸(shū)送帶的垂(chuí)度(dù)不超過限定(dìng)值。托輥(gǔn)的數量對(duì)於帶式輸送機的正(zhèng)常(cháng)使用，平穩(wěn)運行，維(wéi)護費用，功率消(xiāo)耗，整機價格(gé)有重要影(yǐng)響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如(rú)能(néng)對(duì)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)進行合理設計和(hé)布置(zhì) ,可(kě)減(jiǎn)少托輥(gǔn)用量 ,降低整機價格(gé) ,減少(shǎo)投(tóu)資，營運及維(wéi)護(hù)費用 ,節約能(néng)源(yuán) ,並帶來(lái)可觀(guān)的(dí)經濟效(xiào)益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現狀及其(qí)分析

國產帶(dài)式輸送(sòng)機托輥間(jiān)距通常(cháng)根據(jù)經驗數據確定 ,或通過(guò)輸(shū)送帶(dài)最小張力(lì)設(shè)計計(jì)算托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根據(jù)廠家提供的數(shù)據確定(dìng)

我國(guó)目前(qián)采用的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機(jī)規定(dìng)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩(shéng)芯帶式輸送機(jī) , 承載托輥間距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由於上述(shù)數據是根據(jù)廠(chǎng)家所(suǒ)提供(gōng)的經驗(yàn)數據(jù)確定 ,與實(shí)際(jì)工況可(kě)能存在很(hěn)大(dà)差別(bié)。

212          根據最小(xiǎo)張力確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根(gēn)據(jù)逐點計(jì)算法,首先分別計算出輸送機(jī)承(chéng)載段(duàn)和空(kōng)載段(duàn)的(dí)最小張(zhāng)力(lì)值 ,由公(gōng)式即(jí)可計算(suàn)出承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)和回程托輥間距的(dí)理論更大(dà)值。

β———輸(shū)送(sòng)機運(yùn)輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根據計算值(zhí) , 並考(kǎo)慮各種實際(jì)因素 , 可確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以上(shàng)兩(liǎng)種方法(fǎ) , 其基本(běn)原理都是(shì)按承載段或回程段(duàn)最(zuì)小張(zhāng)力點的輸送帶張力(lì)確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 在(zài)整個輸送機長度上 , 分別采(cǎi)用(yòng)統一的托輥(gǔn)間距(jù)。這樣雖可簡化設計和製造(zào)工藝 , 但沒有根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶在輸送機長度上張(zhāng)力的(dí)變化(huà)及(jí)托(tuō)輥的受力情況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間距(jù)。對於短運(yùn)距帶(dài)式輸(shū)送機(jī)的(dí)影響不大(dà) , 但(dàn)對於(yú)長運距帶式輸(shū)送機 , 則會(huì)大(dà)大增加(jiā)托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而使(shǐ)設備(bèi)造價較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻力，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，維護費(fèi)用(yòng)等都會大(dà)量增(zēng)加(jiā) , 因此很(hěn)不合(hé)理。

3     托輥間距的合(hé)理計(jì)算

帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機在整(zhěng)個(gè)運輸(shū)長(cháng)度上 , 輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)是連(lián)續(xù)變化(huà)的。合理的(dí)托輥(gǔn)間距應在滿足(zú)托(tuō)輥承(chéng)載能(néng)力(lì)及壽(shòu)命(mìng)要求，輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度要求的條件下(xià) , 根(gēn)據該(gāi)處輸(shū)送帶張(zhāng)力的大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。如(rú)在德國(guó)有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸送(sòng)機(jī) ,在全長 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥間距達 8 m ,因而(ér)大大(dà)減少了(liǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量。

在設計時 ,托輥間距應(yīng)同時滿足 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及使用壽命要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸送帶適當(dāng)的下垂(chuí)度。

311 根據托輥承(chéng)載能(néng)力及使用壽命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)

托輥的承(chéng)載(zǎi)能力及使用壽命(mìng)取(qǔ)決(jué)於物料的(dí)特性，單(dān)位長度輸(shū)送(sòng)帶及貨(huò)載的(dí)質量 ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶速，

承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) a0

回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子(zǐ)軸(zhóu)承和運行工(gōng)況等因素 ,可由(yóu)其動載(zǎi)和靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)如下:

(1)     承(chéng)載托輥間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸送(sòng)帶最(zuì)小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸送帶(dài)的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度(dù)貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的輥子額(é)定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷係數(shù);

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊係(xì)數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數(shù)。

以(yǐ)上各係數均(jūn)可從有(yǒu)關(guān)資(zī)料上查得(dé)。

承載托輥間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出(chū)較(jiào)小值 , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足(zú)承載(zǎi)段(duàn)承載能(néng)力的要(yào)求 ,並保證(zhèng)托(tuō)輥的使(shǐ)用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距

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

d    n

量減少托輥用量(liáng)。

313          托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確定

根據以上的計算結果 , 可選取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值確(què)定托輥間(jiān)距(jù);同時 , 還(huán)要綜合(hé)考(kǎo)慮(lǜ)其他(tā)因(yīn)素(sù)的(dí)影響 , 如(rú)物料(liào)性(xìng)質，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度，輸送(sòng)機傾(qīng)角，實(shí)際運行情況等。輸(shū)送(sòng)機較(jiào)長時 , 可分段確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距。

314          優越性分(fēn)析

通(tōng)過(guò)對帶式輸送機托輥間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)及優化(huà)布(bù)置(zhì) , 可大(dà)大減少托輥用量 , 其優(yōu)越(yuè)性(xìng)是非(fēi)常(cháng)明顯的。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸送(sòng)機成本(běn)的 30 % , 如果托輥數(shù)量減少(shǎo)一半 , 成本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因(yīn)此將(jiāng)會大(dà)幅

按動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送機運行(háng)阻力(lì)降低 , 功

回程托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(5) ，式(6) 計算出(chū)的較(jiào)小值(zhí)即可滿足(zú)回空(kōng)段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能力的要(yào)求 ,並保證托輥的(dí)使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度確(què)定托(tuō)輥間距

輸(shū)送(sòng)帶下垂度取(qǔ)決於托(tuō)輥間距(jù)，該處(chǔ)的輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)，單位長(cháng)度輸(shū)送帶和(hé)貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一般要(yào)求比較合適的輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計(jì)算(suàn)如下:

率消(xiāo)耗(hào)減小 , 節(jié)約電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式輸(shū)送機托輥(gǔn)用量(liáng)很大(dà) , 且(qiě)易出現(xiàn)故(gù)障 , 故減少托(tuō)輥用量 , 使維護工作量和費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸送帶(dài)使用壽命(mìng) , 降低(dī)輸送帶跑偏(piān)率 ,

提高運(yùn)行可靠性。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優化[J ]1 礦山(shān)機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業部北(běi)京運輸機(jī)械研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定式(shì)帶式(shì)輸送機(jī)設(shè)計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工(gōng)業出(chū)版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 鹹陽膠帶(dài)輸送機結構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與計算[ M]1 北京:煤(méi)炭工業(yè)出版(bǎn)

式(shì)中   F ———該處輸(shū)送帶張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運(yùn)輸機械[ M]1 徐州:中(zhōng)國礦業(yè)大(dà)學(xué)出(chū)版社(shè),19891

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

由式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情況下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取決(jué)於該(gāi)處輸送帶張力(lì)的(dí)大小(xiǎo)。為(wéi)滿(mǎn)足下垂度(dù)要求 , 張(zhāng)力(lì)較小的(dí)區段(duàn)采用(yòng)較小的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 張(zhāng)力(lì)較大(dà)的(dí)區(qū)段可采(cǎi)用較大的托輥間距 , 這樣可大(dà)

作者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒城縣(xiàn)人,1991 年畢業(yè)於(yú)原山(shān)東礦業學(xué)院,現從事礦山機(jī)械的(dí)科研及教(jiào)學(xué)工作,已發表論文數篇。

收稿(gǎo)日期 :2001208231