許昌帶(dài)式輸送機托(tuō)輥間距的合理確(què)定

李福固

(兖州(zhōu)礦區職工(gōng)大學(xué) , 山(shān)東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過對帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距的現狀(zhuàng)進行分析(xī) ,論(lùn)證了合理(lǐ)確定(dìng)托輥間距(jù)的必要(yào)性 ,探(tàn)討了(liǎo)托輥(gǔn)間(jiān)距合(hé)理確(què)定的(dí)方法(fǎ)及優越(yuè)性。

關(guān)鍵詞(cí) : 帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機; 輸送帶; 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距; 張(zhāng)力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在帶(dài)式輸送機(jī)中,托(tuō)輥(gǔn)用於支承(chéng)輸送帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並(bìng)使輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂度(dù)不超(chāo)過限定值。托輥的數量對於(yú)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)的(dí)正常(cháng)使用，平(píng)穩運(yùn)行，維護費用(yòng)，功率消(xiāo)耗(hào)，整(zhěng)機(jī)價格有重(zhòng)要影響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能(néng)對托輥間距進行合(hé)理(lǐ)設計和(hé)布(bù)置 ,可(kě)減少托(tuō)輥用量(liáng) ,降低整(zhěng)機價格(gé) ,減(jiǎn)少投資(zī)，營運及(jí)維(wéi)護費用(yòng) ,節約能(néng)源(yuán) ,並帶(dài)來可觀的經濟效益(yì)。

2         托輥(gǔn)間距的現狀及其(qí)分(fēn)析

國產帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距通(tōng)常根據經驗數據確定 ,或通過輸送帶(dài)最小張力(lì)設計計(jì)算托(tuō)輥間距。

211          根據廠家提供的(dí)數(shù)據確(què)定

我國(guó)目(mù)前采用的(dí)DT Ⅱ型帶式輸送(sòng)機(jī)規(guī)定的托(tuō)輥間(jiān)距為(wéi):

(1)  當運輸物(wù)料的(dí)鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸(shū)物料的鬆(sōng)散密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩(shéng)芯帶式輸送(sòng)機(jī) , 承(chéng)載托輥間距(jù)一般(bān)取115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間距(jù)一般取 310 m。

實踐證明 ,由(yóu)於(yú)上述(shù)數(shù)據是(shì)根據廠家所(suǒ)提供的(dí)經(jīng)驗數據確(què)定 ,與(yǔ)實(shí)際(jì)工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在很大(dà)差(chà)別。

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

根據逐點計(jì)算法(fǎ),首先(xiān)分(fēn)別計算(suàn)出輸(shū)送機承載(zǎi)段(duàn)和(hé)空(kōng)載段(duàn)的最小(xiǎo)張力(lì)值 ,由(yóu)公式即可計算(suàn)出(chū)承(chéng)載托輥(gǔn)間距和回程(chéng)托(tuō)輥間距的理論更大值。

β———輸送(sòng)機(jī)運輸(shū)傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據計(jì)算(suàn)值 , 並考慮各種(zhǒng)實(shí)際因(yīn)素 , 可(kě)確(què)定托(tuō)輥間距。

213          現狀分析

以(yǐ)上兩種方(fāng)法 , 其基本原理都是按承載(zǎi)段(duàn)或回(huí)程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張力點(diǎn)的輸送帶張力確定托輥(gǔn)間距(jù) , 在整個輸(shū)送機(jī)長度上(shàng) , 分(fēn)別采用統一的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距。這(zhè)樣雖可簡化設(shè)計和(hé)製(zhì)造工(gōng)藝 , 但(dàn)沒(méi)有根據輸送帶(dài)在輸送(sòng)機長度上張(zhāng)力(lì)的變化及(jí)托輥的受(shòu)力情況 , 合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥間距。對於(yú)短運距(jù)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的(dí)影響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對於(yú)長運(yùn)距(jù)帶式輸(shū)送(sòng)機 , 則會(huì)大大增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使設備(bèi)造價較(jiào)高 , 運(yùn)行(háng)阻力，功(gōng)率消耗(hào)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用(yòng)等(děng)都(dū)會(huì)大量(liáng)增(zēng)加 , 因(yīn)此(cǐ)很不合理。

3     托輥間(jiān)距的(dí)合(hé)理計(jì)算

帶(dài)式輸送(sòng)機在整個運輸(shū)長度上(shàng) , 輸送帶(dài)張(zhāng)力是(shì)連續變(biàn)化(huà)的。合(hé)理的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)在(zài)滿足托輥承(chéng)載能(néng)力及壽命要(yào)求(qiú)，輸送帶(dài)下垂度(dù)要求的(dí)條(tiáo)件下 , 根據該(gāi)處輸送(sòng)帶張力的大小 , 來確定托(tuō)輥(gǔn)間距。如在德(dé)國(guó)有一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機 ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)達 4 m ,回程(chéng)托輥間(jiān)距達(dá) 8 m ,因(yīn)而(ér)大(dà)大減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用(yòng)量。

在設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間(jiān)距應同時滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托輥承載(zǎi)能力及使(shǐ)用壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適(shì)當的(dí)下垂度(dù)。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使用壽(shòu)命確定托(tuō)輥間距

托(tuō)輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)及使用壽命(mìng)取決於(yú)物(wù)料的(dí)特性，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶及貨(huò)載的質(zhì)量 ,托輥間距，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載托(tuō)輥間距 a0

回程托(tuō)輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子(zǐ)軸承和(hé)運(yùn)行(háng)工況等因素 ,可由其動載和靜(jìng)載分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)如下(xià):

(1)     承載托輥間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載段輸送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸送帶最小張力(lì)值 ,N ; qd ———單位長度(dù)輸送(sòng)帶(dài)的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨(huò)載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計(jì)算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥的(dí)輥子額(é)定(dìng)承(chéng)載能力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上各(gè)係數(shù)均(jūn)可從(cóng)有關(guān)資(zī)料(liào)上查得。

承載托輥間(jiān)距取式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出較小(xiǎo)值 , 即(jí)可(kě)滿(mǎn)足(zú)承(chéng)載段承載(zǎi)能力的要求 ,並保證托輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托(tuō)輥間距

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

d    n

量減少托輥用(yòng)量(liáng)。

313          托輥間距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確(què)定

根據(jù)以(yǐ)上的計算(suàn)結果 , 可選取較小值確定托(tuō)輥間距(jù);同時(shí) , 還要(yào)綜合考慮其(qí)他(tā)因素的影(yǐng)響 , 如(rú)物(wù)料性(xìng)質(zhì)，輸送帶寬(kuān)度(dù)，輸送(sòng)機傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際運行(háng)情況等。輸(shū)送機較(jiào)長(cháng)時(shí) , 可(kě)分(fēn)段確(què)定托(tuō)輥間距。

314          優越性分析(xī)

通過(guò)對帶(dài)式輸(shū)送機托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合理確定及(jí)優化(huà)布置 , 可大大(dà)減(jiǎn)少托輥用量 , 其(qí)優(yōu)越性是非(fēi)常明(míng)顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成(chéng)本約(yuē)占輸(shū)送機成本(běn)的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半 , 成(chéng)本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因(yīn)此(cǐ)將會(huì)大幅(fú)

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資。

(2)    托輥(gǔn)數量減少(shǎo) , 使(shǐ)輸送(sòng)機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力降低 , 功

回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ)式(5) ，式(6) 計算出的較小(xiǎo)值即可滿(mǎn)足回空段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據輸送帶(dài)下垂(chuí)度確定(dìng)托輥間距

輸(shū)送(sòng)帶下垂度取決於托輥(gǔn)間(jiān)距，該(gāi)處(chǔ)的(dí)輸送帶(dài)張力(lì)，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶和貨載的質(zhì)量(liáng)等(děng)因素(sù) ,一(yī)般要求比較合適的輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下:

率(shuài)消耗減小 , 節約電能。

(3)    由於(yú)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥用量很(hěn)大 , 且易(yì)出(chū)現(xiàn)故障 , 故(gù)減少托(tuō)輥用量 , 使(shǐ)維護(hù)工(gōng)作量和(hé)費(fèi)用降低。

(4)    延(yán)長輸(shū)送(sòng)帶使用壽命(mìng) , 降(jiàng)低(dī)輸送帶(dài)跑偏率(shuài) ,

提(tí)高運行(háng)可(kě)靠(kào)性(xìng)。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距離(lí)帶(dài)式輸送機(jī)的托輥(gǔn)間距優(yōu)化[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù) a0

(2)        回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業部北京(jīng)運(yùn)輸(shū)機械(xiè)研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型固定式(shì)帶(dài)式(shì)輸送機(jī)設(shè)計選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金(jīn)工業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 許(xǔ)昌膠帶輸送(sòng)機結(jié)構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與計算[ M]1 北(běi)京:煤(méi)炭工業出版(bǎn)

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送帶(dài)張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學(xué)謙(qiān) 1 礦山運(yùn)輸機械[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦(kuàng)業(yè)大(dà)學出(chū)版(bǎn)社,19891

k ———輸送(sòng)帶下(xià)垂度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的情況下 , 托(tuō)輥間距(jù)取決(jué)於(yú)該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力(lì)的大(dà)小。為(wéi)滿(mǎn)足下(xià)垂度要(yào)求 , 張力較(jiào)小的區段采用較(jiào)小(xiǎo)的托(tuō)輥間距 , 張力較大的區段(duàn)可(kě)采用(yòng)較大的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距 , 這樣可(kě)大

作者(zhě)簡介(jiè) : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒城縣人,1991 年(nián)畢業於(yú)原(yuán)山(shān)東(dōng)礦業(yè)學院(yuàn),現從事礦山(shān)機械的(dí)科研(yán)及教(jiào)學(xué)工(gōng)作(zuò),已發表論(lùn)文數(shù)篇(piān)。

收稿日期(qī) :2001208231