錫(xī)林(lín)郭勒(lè)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機托輥間距(jù)的合(hé)理確定

李福固

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區(qū)職(zhí)工(gōng)大(dà)學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶式輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)的現狀進行分析 ,論(lùn)證了(liǎo)合理確定托(tuō)輥間距(jù)的(dí)必要性(xìng) ,探(tàn)討了托輥間(jiān)距合(hé)理確(què)定(dìng)的方法(fǎ)及(jí)優越性(xìng)。

關鍵詞 : 帶(dài)式輸送(sòng)機(jī); 輸送帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托(tuō)輥間距; 張力

中圖號 :  TH222                                                                   文獻標識碼(mǎ) : A

1         引言

在(zài)帶式輸(shū)送機中,托(tuō)輥用(yòng)於(yú)支承(chéng)輸(shū)送帶(dài)和貨(huò)載 , 並使輸送帶的(dí)垂度不超(chāo)過限(xiàn)定(dìng)值。托輥(gǔn)的(dí)數量(liáng)對於帶式輸(shū)送(sòng)機的(dí)正(zhèng)常(cháng)使(shǐ)用，平(píng)穩運行，維護(hù)費用，功率(shuài)消耗(hào)，整機價格(gé)有重要(yào)影(yǐng)響。因此 ,如能對(duì)托輥間(jiān)距進行合理(lǐ)設計(jì)和布(bù)置(zhì) ,可減少(shǎo)托輥用量 ,降低整(zhěng)機(jī)價格 ,減少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運及(jí)維護(hù)費用(yòng) ,節約能源 ,並帶來可觀的經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀及其分(fēn)析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶式(shì)輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距通常根據(jù)經(jīng)驗數據(jù)確定(dìng) ,或通過(guò)輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張力設計(jì)計算托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提供的(dí)數(shù)據(jù)確(què)定(dìng)

我(wǒ)國(guó)目前采用的DT Ⅱ型帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)規定的(dí)托輥間距為(wéi):

(1)  當運輸物料的鬆散密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩芯(xīn)帶式輸送(sòng)機 , 承載(zǎi)托輥間距一般取115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於上(shàng)述(shù)數據是根據(jù)廠(chǎng)家所提供的(dí)經驗(yàn)數據確(què)定(dìng) ,與實際工況可(kě)能(néng)存在(zài)很(hěn)大差別。

212          根(gēn)據最(zuì)小張(zhāng)力確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

根(gēn)據逐(zhú)點計算法,首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別(bié)計算出輸送機承(chéng)載段和空載段(duàn)的最(zuì)小張力(lì)值 ,由(yóu)公(gōng)式即可(kě)計(jì)算(suàn)出承載(zǎi)托輥間距和(hé)回(huí)程托輥間(jiān)距的(dí)理論更大值。

β———輸送機運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據計算值 , 並考(kǎo)慮各(gè)種實際因(yīn)素 , 可(kě)確定托(tuō)輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析

以上兩種方(fāng)法 , 其(qí)基本原理(lǐ)都是按(àn)承載段(duàn)或(huò)回程段最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)點(diǎn)的輸送帶(dài)張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距 , 在整(zhěng)個(gè)輸送(sòng)機長度上 , 分別采(cǎi)用(yòng)統一的托輥(gǔn)間(jiān)距。這樣雖可簡化設計(jì)和(hé)製造工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根據輸(shū)送帶(dài)在輸送機長(cháng)度(dù)上張(zhāng)力的變化及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受力情況 , 合(hé)理(lǐ)確定托輥間距(jù)。對(duì)於短運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸送機的影響不大 , 但對於(yú)長運(yùn)距(jù)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 則會大大增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數量(liáng) , 從而(ér)使設(shè)備造(zào)價較高(gāo) , 運行阻(zǔ)力，功率(shuài)消耗，維護費(fèi)用等(děng)都(dū)會(huì)大量增(zēng)加 , 因(yīn)此很(hěn)不合理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理計算

帶式(shì)輸送機在整個(gè)運(yùn)輸長(cháng)度上 , 輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力是(shì)連續變化的(dí)。合(hé)理(lǐ)的(dí)托輥間距(jù)應(yīng)在滿(mǎn)足托輥(gǔn)承(chéng)載能力及(jí)壽命(mìng)要求，輸(shū)送帶下(xià)垂度(dù)要求(qiú)的條件下(xià) , 根(gēn)據該處輸送帶張(zhāng)力(lì)的大小 , 來確(què)定托輥間距。如(rú)在德國有一條 10 km 長的帶式輸送機 ,在全長 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 8 m ,因而大(dà)大減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用(yòng)量。

在設計(jì)時 ,托(tuō)輥間(jiān)距應同時滿足(zú) 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥(gǔn)承載能力(lì)及使用壽命要(yào)求(qiú); (2) 保證輸送(sòng)帶(dài)適當的下垂(chuí)度。

311 根據托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及使用壽命(mìng)確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距

托(tuō)輥(gǔn)的承載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽命取決於物料(liào)的(dí)特性，單位長度輸(shū)送帶及(jí)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量 ,托(tuō)輥間距，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載托輥間距 a0

回程托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運(yùn)行(háng)工況等因素 ,可由(yóu)其動載(zǎi)和(hé)靜載分別計(jì)算如下:

(1)     承載托輥(gǔn)間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張力值 ,N ; qd ———單位長度輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械                              2002 年第 2 期

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥(gǔn)的輥子額定(dìng)承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係數(shù);

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況係數。

以上各係數均可(kě)從有關(guān)資料上查(chá)得(dé)。

承載(zǎi)托輥間距取(qǔ)式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算出較小值(zhí) , 即可滿足(zú)承(chéng)載段承載能力(lì)的要求 ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥的(dí)使用壽命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間距

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

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量(liáng)。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確定

根據以(yǐ)上(shàng)的(dí)計算(suàn)結果(guǒ) , 可(kě)選(xuǎn)取較(jiào)小(xiǎo)值(zhí)確定托輥間距;同時 , 還要綜(zōng)合考慮其他因素的影響(xiǎng) , 如(rú)物料性質，輸送帶寬(kuān)度(dù)，輸送(sòng)機(jī)傾角，實際運(yùn)行(háng)情(qíng)況(kuàng)等。輸送機較長(cháng)時 , 可(kě)分(fēn)段確定托輥間距。

314          優越性(xìng)分(fēn)析(xī)

通過(guò)對(duì)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確定及優化布(bù)置(zhì) , 可大大減少托(tuō)輥用量 , 其優越性是(shì)非(fēi)常明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸(shū)送機成本的 30 % , 如果托輥(gǔn)數量減少一半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會大幅

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少(shǎo) , 使(shǐ)輸(shū)送機運(yùn)行阻(zǔ)力(lì)降低(dī) , 功

回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出的較(jiào)小值即可(kě)滿足(zú)回(huí)空段承載(zǎi)能(néng)力的要(yào)求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶下垂度確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

輸(shū)送帶下(xià)垂度取決(jué)於(yú)托輥間距，該處的輸送帶(dài)張力，單位(wèi)長度輸(shū)送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi)的(dí)質量等因(yīn)素 ,一(yī)般要(yào)求(qiú)比(bǐ)較(jiào)合適(shì)的(dí)輸送(sòng)帶下(xià)垂度為(wéi) 1 % ,計算如下:

率消耗減小(xiǎo) , 節(jié)約電能。

(3)    由於帶(dài)式輸送機托輥(gǔn)用(yòng)量很大 , 且易出現故障(zhàng) , 故減少托輥用量(liáng) , 使維護工作量(liáng)和費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長輸(shū)送(sòng)帶使用壽命 , 降(jiàng)低輸送帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提高(gāo)運行(háng)可靠性。

參考(kǎo)文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距(jù)離帶式輸送(sòng)機的托輥(gǔn)間(jiān)距優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山機械,2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業(yè)部北京運輸機(jī)械(xiè)研究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式帶式輸送(sòng)機設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶金工業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興(xīng) 1 錫林(lín)郭勒膠帶輸送機結(jié)構，原理與(yǔ)計算[ M]1 北京(jīng):煤炭工業出(chū)版(bǎn)

式(shì)中(zhōng)   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山運輸(shū)機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國(guó)礦業(yè)大學出版社(shè),19891

k ———輸送帶(dài)下垂度 , 一(yī)般(bān)取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的(dí)情況下 , 托(tuō)輥間(jiān)距取決(jué)於該處輸(shū)送帶張力(lì)的大(dà)小。為滿(mǎn)足下垂度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較小的(dí)區(qū)段采用較小(xiǎo)的托(tuō)輥間距(jù) , 張力較大的區段可采用較(jiào)大(dà)的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這樣(yàng)可大

作(zuò)者簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒城(chéng)縣人(rén),1991 年(nián)畢業於原山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學院(yuàn),現(xiàn)從(cóng)事礦(kuàng)山機械的(dí)科研(yán)及教(jiào)學工(gōng)作,已(yǐ)發(fā)表(biǎo)論(lùn)文數篇(piān)。

收稿日(rì)期(qī) :2001208231