新(xīn)鄉帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定

李(lǐ)福固(gù)

(兖州礦區職工大(dà)學(xué) , 山東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥間距的現狀進行分(fēn)析 ,論(lùn)證了合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距的必要(yào)性 ,探討了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)合(hé)理(lǐ)確定的方(fāng)法及優(yōu)越性
。

關鍵詞(cí) : 帶式輸送(sòng)機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥間(jiān)距; 張(zhāng)力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識碼 : A

1         引言

在帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥用於支(zhī)承輸送帶和(hé)貨載 , 並使(shǐ)輸送帶(dài)的垂(chuí)度不(bù)超過限(xiàn)定(dìng)值(zhí)
。托輥的數(shù)量對於帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使用(yòng)，平(píng)穩運行，維護(hù)費(fèi)用，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整(zhěng)機(jī)價格有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響
。因此 ,如(rú)能(néng)對(duì)托輥間(jiān)距進(jìn)行合(hé)理(lǐ)設計和(hé)布置 ,可(kě)減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降低(dī)整(zhěng)機(jī)價格 ,減少投資，營運(yùn)及(jí)維(wéi)護(hù)費用 ,節約能源(yuán) ,並(bìng)帶來可(kě)觀的經濟效(xiào)益(yì)
。

2         托(tuō)輥間距的(dí)現狀(zhuàng)及(jí)其分(fēn)析(xī)

國產(chǎn)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常根據經驗(yàn)數據(jù)確定(dìng) ,或(huò)通過輸(shū)送帶(dài)最小張力設計計算(suàn)托(tuō)輥間距(jù)
。

211          根據廠家(jiā)提(tí)供的數據(jù)確定(dìng)

我國(guó)目前采用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)規定(dìng)的托輥間距為(wéi):

(1)  當運輸(shū)物料(liào)的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 承載(zǎi)托輥(gǔn)間距一般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間(jiān)距一般取 310 m
。

實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明(míng) ,由(yóu)於(yú)上述數據是根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)所提供(gōng)的經(jīng)驗數(shù)據確定 ,與(yǔ)實際工況可(kě)能(néng)存在(zài)很(hěn)大差(chà)別
。

212          根據最小(xiǎo)張力確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

根據(jù)逐點計算法,首(shǒu)先分別計算(suàn)出輸(shū)送機承(chéng)載段(duàn)和空載(zǎi)段的最小(xiǎo)張力值 ,由公(gōng)式即可計(jì)算(suàn)出承載托(tuō)輥間距(jù)和(hé)回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)理論(lùn)更大值
。

β———輸送(sòng)機(jī)運(yùn)輸(shū)傾角(jiǎo) , (°) 
。

根據計(jì)算值(zhí) , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種(zhǒng)實際(jì)因素 , 可(kě)確定(dìng)托輥(gǔn)間距
。

213          現狀分析

以上兩種方法 , 其(qí)基本(běn)原理都是按承載段或(huò)回(huí)程(chéng)段最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)點的輸送帶張力(lì)確定托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 在(zài)整個輸(shū)送機長度(dù)上 , 分別采用(yòng)統(tǒng)一的(dí)托輥間距
。這(zhè)樣(yàng)雖可簡化設(shè)計和(hé)製造工藝(yì) , 但(dàn)沒有(yǒu)根據(jù)輸送(sòng)帶在輸(shū)送(sòng)機(jī)長(cháng)度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的變(biàn)化及托輥(gǔn)的受力情(qíng)況(kuàng) , 合理確(què)定托輥間距
。對於(yú)短(duǎn)運距帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的(dí)影響不大 , 但對於長運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 則會(huì)大大增加(jiā)托輥數量(liáng) , 從而使設(shè)備(bèi)造價(jià)較高 , 運(yùn)行阻力(lì)，功率(shuài)消(xiāo)耗，維(wéi)護(hù)費用(yòng)等都會大(dà)量增(zēng)加 , 因此很不合理
。

3     托輥間距(jù)的合(hé)理計(jì)算

帶式(shì)輸送機(jī)在整(zhěng)個(gè)運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送帶(dài)張力(lì)是連(lián)續(xù)變化的
。合理(lǐ)的托輥(gǔn)間距應(yīng)在(zài)滿足(zú)托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及壽(shòu)命(mìng)要求，輸送帶下垂(chuí)度要(yào)求(qiú)的條件(jiàn)下 , 根據(jù)該處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力的大小 , 來確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距
。如(rú)在德國有(yǒu)一條 10 km 長的(dí)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 ,在全長 3/ 4 的(dí)區段 ,承載托輥(gǔn)間距達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥間距達(dá) 8 m ,因而大大減少了托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)
。

在(zài)設計時 ,托輥間距(jù)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托輥承載能力及使用(yòng)壽命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送帶(dài)適當(dāng)的下垂度(dù)
。

311 根(gēn)據托輥承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用壽(shòu)命確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)

托輥(gǔn)的承(chéng)載能(néng)力(lì)及使用壽命取決(jué)於物(wù)料的特性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)及貨載(zǎi)的質量 ,托輥間距，帶速，

承(chéng)載托輥間距(jù) a0

回程托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運行工(gōng)況等因素 ,可(kě)由(yóu)其(qí)動(dòng)載和(hé)靜載(zǎi)分別計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥間距

式(shì) 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送帶最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度貨載的質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)的(dí)輥子額定承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數(shù)
。

以(yǐ)上各係數均可(kě)從有(yǒu)關(guān)資料上查得
。

承(chéng)載托(tuō)輥間距取式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出較小(xiǎo)值 , 即(jí)可(kě)滿足承(chéng)載段(duàn)承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要求 ,並保證托輥的(dí)使用壽命(mìng)高於 30 000 h
。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距

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

d    n

量減少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)
。

313          托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

根據以上(shàng)的計(jì)算結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選取較小(xiǎo)值(zhí)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù);同時 , 還(huán)要綜合(hé)考慮其他(tā)因(yīn)素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng) , 如(rú)物料性質，輸送(sòng)帶寬度，輸(shū)送(sòng)機傾角，實際運(yùn)行情況等(děng)
。輸(shū)送(sòng)機較長時 , 可分(fēn)段確定托輥間距
。

314          優(yōu)越(yuè)性(xìng)分(fēn)析(xī)

通(tōng)過(guò)對帶式輸送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)及優化布(bù)置(zhì) , 可大大減(jiǎn)少托輥用(yòng)量(liáng) , 其優越性是(shì)非常明顯的(dí)
。

(1)    托輥(gǔn)成本約占(zhān)輸送機成(chéng)本的 30 % , 如果托(tuō)輥數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一半 , 成本約降低 15 % 
。因此(cǐ)將會(huì)大(dà)幅

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資(zī)
。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量減少 , 使輸送機(jī)運行阻力(lì)降低 , 功

回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距取式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較(jiào)小值即可(kě)滿足回空段承載能(néng)力的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證托輥(gǔn)的使用壽命高於 30 000 h
。

312 根據(jù)輸送帶(dài)下(xià)垂度確(què)定托輥間距(jù)

輸(shū)送帶下(xià)垂度取決(jué)於托(tuō)輥間(jiān)距，該處(chǔ)的輸送帶張力(lì)，單位(wèi)長度輸送(sòng)帶和貨載的質(zhì)量等因(yīn)素(sù) ,一(yī)般(bān)要求比(bǐ)較合適的輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算(suàn)如下(xià):

率消(xiāo)耗(hào)減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約(yuē)電能(néng)
。

(3)    由於帶(dài)式輸送(sòng)機托輥用(yòng)量很(hěn)大 , 且易出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故(gù)減少托(tuō)輥用(yòng)量 , 使維護工作量和費(fèi)用(yòng)降低(dī)
。

(4)    延(yán)長輸送帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降低輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏率(shuài) ,

提高運行可靠性(xìng)
。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶式輸送(sòng)機的托輥(gǔn)間距(jù)優化(huà)[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

(2)        回程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工(gōng)業(yè)部北(běi)京(jīng)運(yùn)輸機械(xiè)研究(jiū)所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式帶式輸送(sòng)機設計選(xuǎn)用(yòng)手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北(běi)京:冶金工(gōng)業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興 1 新鄉膠帶輸送(sòng)機(jī)結構，原(yuán)理與(yǔ)計算[ M]1 北京:煤炭(tàn)工業(yè)出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸送帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山(shān)運輸(shū)機械[ M]1 徐州:中國(guó)礦(kuàng)業大(dà)學(xué)出版社,19891

k ———輸送帶(dài)下垂度(dù) , 一般(bān)取(qǔ) k  = 0101 
。                                               

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的(dí)情況下 , 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於(yú)該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力的大小
。為(wéi)滿足(zú)下垂(chuí)度要求(qiú) , 張力較(jiào)小(xiǎo)的區段采(cǎi)用較小(xiǎo)的(dí)托輥(gǔn)間距 , 張力較大的區段可采用較大的托輥間(jiān)距(jù) , 這樣可大

作者簡介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業於原山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學院,現從事礦(kuàng)山機(jī)械的科(kē)研及教學(xué)工作,已發(fā)表論(lùn)文數(shù)篇(piān)
。

收(shōu)稿日期 :2001208231