西寧帶式輸送機(jī)托輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定(dìng)

李(lǐ)福固

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區職工大學 , 山(shān)東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過(guò)對帶式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)現狀(zhuàng)進行分(fēn)析(xī) ,論證了合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)必要性 ,探討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)合理(lǐ)確定(dìng)的方法(fǎ)及優越性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式輸送機(jī); 輸送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距; 張(zhāng)力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥(gǔn)用於支承輸送帶和貨載 , 並(bìng)使輸(shū)送帶(dài)的垂(chuí)度不超過限(xiàn)定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的數量對於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的(dí)正常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平(píng)穩運行，維護費用(yòng)，功率消(xiāo)耗，整機(jī)價格有(yǒu)重要影響。因此(cǐ) ,如能對托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距進(jìn)行合理(lǐ)設計和(hé)布(bù)置 ,可(kě)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 ,降(jiàng)低整機價(jià)格 ,減少投(tóu)資(zī)，營運及(jí)維(wéi)護(hù)費(fèi)用 ,節約能源 ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可觀的經(jīng)濟效益。

2         托輥(gǔn)間距的(dí)現狀及其(qí)分析

國產帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常(cháng)根(gēn)據經驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,或(huò)通過(guò)輸送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力設計計(jì)算托輥間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據廠家提(tí)供的數(shù)據確定(dìng)

我(wǒ)國目前采用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式輸送(sòng)機規定的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物料(liào)的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距(jù)取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距一般取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於(yú)上述數(shù)據是(shì)根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家所提供(gōng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,與實際工(gōng)況可能存(cún)在(zài)很(hěn)大(dà)差別。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張(zhāng)力確定托輥間距

根據逐(zhú)點計算法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別計算出輸(shū)送機承(chéng)載段和空載(zǎi)段的最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,由公式即(jí)可(kě)計算出(chū)承載托輥間距(jù)和(hé)回程托輥間距(jù)的理論更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸送機運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根據計算值(zhí) , 並考慮(lǜ)各(gè)種(zhǒng)實際(jì)因素 , 可確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以上兩(liǎng)種方法(fǎ) , 其(qí)基本原(yuán)理都(dū)是按(àn)承(chéng)載段(duàn)或回程段最小(xiǎo)張力點的(dí)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力確(què)定(dìng)托輥間距 , 在整(zhěng)個輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分(fēn)別采(cǎi)用統一(yī)的(dí)托(tuō)輥間距。這樣雖可簡(jiǎn)化設計和(hé)製造工(gōng)藝(yì) , 但沒(méi)有根據輸(shū)送帶在(zài)輸送(sòng)機長度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的變(biàn)化(huà)及托輥的受(shòu)力情況 , 合(hé)理確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。對(duì)於(yú)短運距帶式輸(shū)送機(jī)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大 , 但對於(yú)長(cháng)運(yùn)距帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 則會大大增加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從而(ér)使設(shè)備造(zào)價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行阻力，功(gōng)率消耗，維(wéi)護費用等都會大(dà)量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不(bù)合理。

3     托輥間(jiān)距(jù)的合(hé)理計(jì)算(suàn)

帶(dài)式輸送(sòng)機在整個(gè)運(yùn)輸長(cháng)度(dù)上 , 輸送(sòng)帶張力(lì)是(shì)連續變(biàn)化(huà)的(dí)。合理的托(tuō)輥間距應在(zài)滿(mǎn)足托輥承載能力(lì)及壽命要(yào)求(qiú)，輸送(sòng)帶下垂(chuí)度要求(qiú)的(dí)條件下 , 根據(jù)該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)的大(dà)小 , 來(lái)確定托輥間(jiān)距(jù)。如(rú)在德國有一條(tiáo) 10 km 長的(dí)帶(dài)式(shì)輸送機 ,在全長 3/ 4 的區(qū)段 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)達 8 m ,因(yīn)而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用量(liáng)。

在設計時(shí) ,托(tuō)輥間距應同(tóng)時(shí)滿(mǎn)足 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托輥承(chéng)載能(néng)力及使用壽(shòu)命(mìng)要(yào)求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸(shū)送帶適(shì)當的下(xià)垂度(dù)。

311 根據托輥(gǔn)承載能力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)確(què)定托輥間(jiān)距(jù)

托輥(gǔn)的承載(zǎi)能(néng)力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命取決(jué)於(yú)物料的(dí)特(tè)性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送帶及(jí)貨載(zǎi)的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶(dài)速，

承載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸承和運(yùn)行工(gōng)況等因(yīn)素 ,可由其(qí)動載和(hé)靜載(zǎi)分別計(jì)算如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托輥間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載(zǎi)段輸送帶(dài)最(zuì)小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送帶最小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送帶的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度貨(huò)載的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機(jī)    械(xiè)                              2002 年(nián)第(dì) 2 期

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥的(dí)輥子(zǐ)額(é)定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷(hé)係數(shù);

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係數(shù)。

以上各(gè)係數均可從有關資料上(shàng)查得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算出較小值(zhí) , 即(jí)可滿足(zú)承(chéng)載段(duàn)承載能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證(zhèng)托輥的使用壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥間距

按靜載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

根據(jù)以(yǐ)上(shàng)的計算結果 , 可選(xuǎn)取較小(xiǎo)值確(què)定托輥間距;同時(shí) , 還(huán)要(yào)綜合考(kǎo)慮其他因(yīn)素(sù)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng) , 如(rú)物(wù)料性(xìng)質(zhì)，輸送(sòng)帶(dài)寬度(dù)，輸送機(jī)傾(qīng)角(jiǎo)，實際(jì)運行(háng)情(qíng)況(kuàng)等。輸(shū)送機(jī)較長(cháng)時 , 可(kě)分段(duàn)確定托輥(gǔn)間距(jù)。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過(guò)對帶式輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距的合理(lǐ)確定及優(yōu)化布置 , 可大大(dà)減少(shǎo)托輥用量 , 其(qí)優越(yuè)性(xìng)是非常明顯的。

(1)    托輥成(chéng)本(běn)約(yuē)占輸送(sòng)機成本(běn)的 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一半(bàn) , 成本約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數量減少(shǎo) , 使輸(shū)送機運行阻力降(jiàng)低 , 功

回程托(tuō)輥間距取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出(chū)的(dí)較(jiào)小(xiǎo)值即可滿(mǎn)足(zú)回空段承(chéng)載能力的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶下(xià)垂度確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距

輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度取(qǔ)決(jué)於托輥間(jiān)距(jù)，該(gāi)處(chǔ)的(dí)輸(shū)送(sòng)帶張力，單(dān)位(wèi)長度(dù)輸送帶(dài)和(hé)貨(huò)載(zǎi)的質量等(děng)因(yīn)素(sù) ,一般(bān)要求比較(jiào)合適的輸(shū)送帶(dài)下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算如(rú)下(xià):

率消耗(hào)減小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電能(néng)。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用量很大 , 且易出現故(gù)障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥用量(liáng) , 使維(wéi)護工作量和費用(yòng)降低(dī)。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶使用壽(shòu)命(mìng) , 降低(dī)輸(shū)送(sòng)帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提高(gāo)運行(háng)可靠(kào)性。

參考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離(lí)帶式輸送(sòng)機的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距優化[J ]1 礦(kuàng)山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

(2)        回(huí)程托輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業部(bù)北京運(yùn)輸機(jī)械研(yán)究(jiū)所 1DTⅡ型固定式(shì)帶式(shì)輸送機(jī)設計選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶金工(gōng)業出(chū)版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 西(xī)寧(níng)膠帶(dài)輸送(sòng)機結構(gòu)，原理與(yǔ)計算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭工業(yè)出版

式中   F ———該處輸(shū)送帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業大學(xué)出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的情況下 , 托(tuō)輥間距取(qǔ)決於該處輸送帶張(zhāng)力的大小。為(wéi)滿(mǎn)足下垂度(dù)要求(qiú) , 張力較(jiào)小的(dí)區(qū)段采(cǎi)用較(jiào)小的托輥間距(jù) , 張(zhāng)力較大的區(qū)段(duàn)可采用(yòng)較大的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 這樣(yàng)可(kě)大(dà)

作(zuò)者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城縣人(rén),1991 年畢業於原山東礦業學(xué)院(yuàn),現從事礦山機械的(dí)科(kē)研及教(jiào)學(xué)工作,已發表論文(wén)數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿日期 :2001208231