新(xīn)疆帶(dài)式輸送(sòng)機托輥間(jiān)距(jù)的合理確定

李(lǐ)福固(gù)

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區職(zhí)工(gōng)大(dà)學 , 山東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對(duì)帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距的現(xiàn)狀進行(háng)分析 ,論證了合理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥間距(jù)的必要(yào)性(xìng) ,探討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)合(hé)理確定的(dí)方法及優越(yuè)性。

關(guān)鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機; 輸送帶; 托輥; 托輥間距; 張力

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

1         引言(yán)

在帶式(shì)輸(shū)送機(jī)中,托(tuō)輥用(yòng)於支(zhī)承輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載 , 並使輸送帶的(dí)垂度不超過(guò)限(xiàn)定值(zhí)。托輥(gǔn)的(dí)數量對(duì)於(yú)帶式輸送機(jī)的(dí)正(zhèng)常使(shǐ)用，平穩(wěn)運(yùn)行，維(wéi)護費用(yòng)，功率消耗(hào)，整機(jī)價(jià)格(gé)有(yǒu)重要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如(rú)能對托輥(gǔn)間(jiān)距進(jìn)行(háng)合理(lǐ)設計(jì)和(hé)布(bù)置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 ,降低整機(jī)價(jià)格 ,減少投資，營(yíng)運及維(wéi)護費用(yòng) ,節約(yuē)能源(yuán) ,並帶來可(kě)觀的(dí)經濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥間距的(dí)現(xiàn)狀及其分(fēn)析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥間距通常根據經驗數(shù)據(jù)確定(dìng) ,或(huò)通過輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力(lì)設計(jì)計算(suàn)托輥間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據廠家提供(gōng)的(dí)數(shù)據(jù)確定

我(wǒ)國目前(qián)采用的(dí)DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送機規定的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運(yùn)輸物料的鬆散密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間距取 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物料的(dí)鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸送機(jī) , 承載托輥(gǔn)間距(jù)一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距一般取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於(yú)上(shàng)述數(shù)據(jù)是(shì)根據廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提供的經驗(yàn)數(shù)據確定 ,與實際(jì)工況(kuàng)可能存(cún)在(zài)很(hěn)大差(chà)別。

212          根據(jù)最小張(zhāng)力確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

根據逐(zhú)點計(jì)算法,首(shǒu)先分(fēn)別計算(suàn)出輸(shū)送機(jī)承(chéng)載(zǎi)段和空載段的最小張(zhāng)力值 ,由(yóu)公(gōng)式即可計算(suàn)出承載托輥間距(jù)和(hé)回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距的理論(lùn)更大值(zhí)。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根據(jù)計算值 , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種實際因素(sù) , 可確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析

以上(shàng)兩種方法 , 其(qí)基(jī)本原(yuán)理都是按承載段或(huò)回程段最小(xiǎo)張力(lì)點的(dí)輸送帶張(zhāng)力確(què)定托輥間距 , 在(zài)整個(gè)輸送(sòng)機長度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用統一的托輥(gǔn)間距。這樣雖(suī)可簡化設(shè)計和製造工(gōng)藝 , 但(dàn)沒有(yǒu)根據輸送帶在輸送(sòng)機(jī)長度(dù)上張力的變化及(jí)托輥的(dí)受(shòu)力情況 , 合理(lǐ)確定托輥間距(jù)。對於(yú)短運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的影(yǐng)響不大(dà) , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī) , 則會大(dà)大增加托輥(gǔn)數(shù)量 , 從而使設(shè)備造價較(jiào)高(gāo) , 運行阻力，功率消(xiāo)耗(hào)，維(wéi)護費(fèi)用等(děng)都(dū)會(huì)大量增加(jiā) , 因(yīn)此很(hěn)不(bù)合理(lǐ)。

3     托輥間(jiān)距的合理計(jì)算

帶式輸送機在整(zhěng)個運(yùn)輸長度(dù)上 , 輸(shū)送(sòng)帶張力是連續變化的。合理(lǐ)的托輥間距應在(zài)滿足托輥承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)壽命要求，輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)要求的(dí)條(tiáo)件(jiàn)下 , 根據(jù)該(gāi)處輸送帶(dài)張力(lì)的(dí)大(dà)小 , 來確定托(tuō)輥間距。如(rú)在(zài)德國有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 ,在(zài)全長 3/ 4 的(dí)區段 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥間(jiān)距達(dá) 8 m ,因而(ér)大大減(jiǎn)少了托(tuō)輥用量。

在設計時(shí) ,托輥間(jiān)距應(yīng)同時(shí)滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送(sòng)帶適(shì)當的下垂(chuí)度。

311 根(gēn)據(jù)托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使用(yòng)壽(shòu)命確定托輥間(jiān)距(jù)

托(tuō)輥的承載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用壽命(mìng)取(qǔ)決於物料的特性(xìng)，單位(wèi)長度(dù)輸送帶及(jí)貨載(zǎi)的質量(liáng) ,托輥間距(jù)，帶速，

承載托(tuō)輥間距(jù) a0

回程(chéng)托輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子軸(zhóu)承和(hé)運行(háng)工(gōng)況等(děng)因(yīn)素 ,可由其(qí)動(dòng)載(zǎi)和靜載分(fēn)別計算(suàn)如下:

(1)     承載托輥間距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段(duàn)輸送帶最小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸送帶最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長度(dù)輸送帶的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度(dù)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載托輥的輥子(zǐ)額(é)定承載能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷係數(shù);

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工況係數(shù)。

以上各係(xì)數均(jūn)可從有(yǒu)關(guān)資料(liào)上(shàng)查(chá)得(dé)。

承載托輥(gǔn)間(jiān)距取式(3) ，式 (4)  計算出(chū)較小值 , 即(jí)可滿足(zú)承(chéng)載(zǎi)段承載能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並保證(zhèng)托輥的(dí)使用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

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

d    n

量減少(shǎo)托輥用(yòng)量。

313          托輥間距的(dí)合理(lǐ)確定

根據以(yǐ)上(shàng)的計算結果 , 可選取較小(xiǎo)值確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距;同時(shí) , 還要綜合考慮(lǜ)其他因素的(dí)影響(xiǎng) , 如(rú)物(wù)料性(xìng)質，輸送帶寬(kuān)度，輸送機傾(qīng)角(jiǎo)，實際運行情況等。輸送(sòng)機較長(cháng)時(shí) , 可(kě)分段確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優(yōu)越性(xìng)分析

通過對(duì)帶(dài)式輸送機托(tuō)輥(gǔn)間距的合(hé)理確(què)定及(jí)優化布置 , 可(kě)大大減少托輥用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優越性是(shì)非(fēi)常(cháng)明(míng)顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本(běn)約(yuē)占輸送機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一半(bàn) , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會(huì)大幅

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托輥數量減少(shǎo) , 使輸送(sòng)機運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力降低 , 功

回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出(chū)的(dí)較小(xiǎo)值(zhí)即可(kě)滿足回(huí)空段(duàn)承載能(néng)力的(dí)要求 ,並保(bǎo)證托輥(gǔn)的使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)取決於托(tuō)輥間距，該處(chǔ)的輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載的質(zhì)量等因素 ,一(yī)般(bān)要求(qiú)比較(jiào)合適的(dí)輸送帶下(xià)垂度(dù)為 1 % ,計(jì)算如下:

率消耗(hào)減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng)很(hěn)大(dà) , 且易出(chū)現故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托輥用量 , 使維護工(gōng)作(zuò)量(liáng)和費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送帶(dài)使用壽命(mìng) , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高運行(háng)可靠(kào)性(xìng)。

參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離(lí)帶式輸送機的托輥(gǔn)間距優化(huà)[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械(xiè)工(gōng)業部北京(jīng)運(yùn)輸(shū)機械研(yán)究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定式帶(dài)式輸送(sòng)機設(shè)計(jì)選用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶金工業(yè)出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 新疆(jiāng)膠帶輸送機結構(gòu)，原理與(yǔ)計算[ M]1 北(běi)京:煤炭工業(yè)出版

式中   F ———該處輸送帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業大學出版社,19891

k ———輸送(sòng)帶下垂度(dù) , 一(yī)般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在 q ，qd 和 k 一定的(dí)情況(kuàng)下 , 托(tuō)輥間距(jù)取決(jué)於該處(chǔ)輸送帶張力的大小。為滿足下垂(chuí)度(dù)要求 , 張力較小(xiǎo)的區段(duàn)采(cǎi)用較小(xiǎo)的托輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力較(jiào)大(dà)的區段可(kě)采用較大(dà)的托輥間(jiān)距(jù) , 這(zhè)樣可(kě)大

作(zuò)者(zhě)簡介(jiè) : 李福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業於原山東礦業學(xué)院,現從(cóng)事(shì)礦山機械的(dí)科研及教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發表論文數篇。

收稿日(rì)期(qī) :2001208231