鹽(yán)城(chéng)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區職工(gōng)大(dà)學(xué) , 山(shān)東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對(duì)帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)現狀進(jìn)行(háng)分(fēn)析(xī) ,論證了(liǎo)合理(lǐ)確定托輥間(jiān)距的必(bì)要性(xìng) ,探討了(liǎo)托(tuō)輥間距合(hé)理確定的方(fāng)法及(jí)優越性。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸送(sòng)機; 輸(shū)送(sòng)帶; 托輥; 托輥間距(jù); 張力

中(zhōng)圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在帶式輸送(sòng)機中,托(tuō)輥用於(yú)支承(chéng)輸送帶和貨載 , 並使輸送帶(dài)的垂度(dù)不超過(guò)限定值(zhí)。托輥的數量對於帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的正(zhèng)常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平(píng)穩運行(háng)，維護費用，功率(shuài)消耗(hào)，整機價格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響。因此 ,如(rú)能對托輥間(jiān)距進(jìn)行合理設計(jì)和布置 ,可(kě)減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量 ,降低整機價格(gé) ,減(jiǎn)少投(tóu)資，營運(yùn)及維(wéi)護費(fèi)用 ,節(jié)約能源 ,並帶(dài)來可觀(guān)的(dí)經濟效(xiào)益(yì)。

2         托輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀及(jí)其(qí)分(fēn)析

國(guó)產帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間距通常根據(jù)經驗數(shù)據確定 ,或通(tōng)過輸送帶最(zuì)小(xiǎo)張力設(shè)計(jì)計算(suàn)托輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根據廠(chǎng)家提供的數據確定

我國(guó)目(mù)前采用的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)規定的托輥(gǔn)間距為:

(1)  當運(yùn)輸(shū)物料的(dí)鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸(shū)送機(jī) , 承(chéng)載(zǎi)托輥間距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程托(tuō)輥間距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m。

實踐證(zhèng)明(míng) ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述(shù)數(shù)據(jù)是根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的經驗(yàn)數據(jù)確(què)定(dìng) ,與實(shí)際(jì)工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在(zài)很大差(chà)別。

212          根據最小(xiǎo)張力(lì)確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

根(gēn)據(jù)逐(zhú)點計算(suàn)法,首(shǒu)先分別計(jì)算出輸送(sòng)機承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和(hé)空(kōng)載(zǎi)段的最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由公式即(jí)可計算(suàn)出承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)和(hé)回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距的理論更大值。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸傾角 , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值 , 並(bìng)考慮各(gè)種(zhǒng)實際因素(sù) , 可(kě)確定托輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析

以上(shàng)兩種方(fāng)法(fǎ) , 其基本原(yuán)理都是按(àn)承(chéng)載段(duàn)或回程段最(zuì)小(xiǎo)張力點的輸送(sòng)帶(dài)張力確定(dìng)托輥間距 , 在整個輸送(sòng)機(jī)長度(dù)上(shàng) , 分別(bié)采用統一(yī)的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。這(zhè)樣雖可簡化(huà)設計和(hé)製造工藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有根(gēn)據輸送(sòng)帶(dài)在輸送機長度(dù)上張力(lì)的變化及托輥(gǔn)的受(shòu)力情況 , 合(hé)理(lǐ)確(què)定托(tuō)輥間距。對(duì)於短(duǎn)運距帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)的影(yǐng)響不(bù)大 , 但(dàn)對於長運距(jù)帶(dài)式輸(shū)送機 , 則會大大增加(jiā)托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng) , 從而使(shǐ)設備造價較(jiào)高 , 運行阻力，功(gōng)率消(xiāo)耗，維(wéi)護(hù)費用等都會大量(liáng)增加 , 因此(cǐ)很不合(hé)理。

3     托(tuō)輥間距的(dí)合理計算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送機在整(zhěng)個(gè)運輸(shū)長(cháng)度(dù)上 , 輸送(sòng)帶(dài)張力是連續變(biàn)化的(dí)。合理的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距應在(zài)滿足托(tuō)輥承(chéng)載能力(lì)及(jí)壽命(mìng)要求，輸送帶(dài)下垂度要(yào)求的(dí)條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據該(gāi)處輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力的大(dà)小 , 來(lái)確定托輥間(jiān)距(jù)。如在德國有(yǒu)一條(tiáo) 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式(shì)輸送機(jī) ,在(zài)全長 3/ 4 的區段 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大大(dà)減少了托輥用(yòng)量(liáng)。

在(zài)設(shè)計時 ,托輥(gǔn)間距應(yīng)同(tóng)時(shí)滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能力及使用壽(shòu)命要求; (2) 保(bǎo)證輸送(sòng)帶適(shì)當的下(xià)垂(chuí)度。

311 根據托輥(gǔn)承載能(néng)力及使用(yòng)壽(shòu)命確定托輥間(jiān)距

托輥的(dí)承載能力及使用(yòng)壽命取(qǔ)決於物料(liào)的特性，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶(dài)及(jí)貨(huò)載(zǎi)的質量 ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

回程托輥間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子軸承和(hé)運(yùn)行(háng)工況等因素(sù) ,可由其動(dòng)載(zǎi)和靜載分別(bié)計算(suàn)如(rú)下:

(1)     承載托(tuō)輥間距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸(shū)送帶最小張(zhāng)力值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)貨載的(dí)質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載(zǎi)計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承載托輥的(dí)輥子(zǐ)額定承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷係(xì)數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數 ;

f a ———工況係(xì)數。

以(yǐ)上各係(xì)數(shù)均可(kě)從有關(guān)資(zī)料上查得。

承載托(tuō)輥間距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算出較小值 , 即可滿足(zú)承載段承載能力(lì)的要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間(jiān)距

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

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量。

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

根據以(yǐ)上(shàng)的(dí)計(jì)算結果 , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小(xiǎo)值確定托輥間距(jù);同時(shí) , 還要(yào)綜合考慮(lǜ)其他因(yīn)素(sù)的影響 , 如物(wù)料性質，輸送帶(dài)寬度，輸送(sòng)機(jī)傾角，實(shí)際運行(háng)情況(kuàng)等(děng)。輸送(sòng)機(jī)較(jiào)長時 , 可(kě)分段確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。

314          優越(yuè)性分析(xī)

通過(guò)對帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間距(jù)的合(hé)理確定及優化(huà)布置 , 可(kě)大(dà)大減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優越(yuè)性(xìng)是非(fēi)常明(míng)顯的。

(1)    托輥(gǔn)成本(běn)約占輸(shū)送機(jī)成本的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥數量(liáng)減少一(yī)半 , 成本(běn)約(yuē)降低 15 % 。因此將(jiāng)會(huì)大幅

按(àn)動(dòng)載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減少 , 使輸(shū)送(sòng)機運行阻力降低(dī) , 功

回(huí)程托輥間距取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算出(chū)的(dí)較小值即可滿足(zú)回(huí)空(kōng)段承載能力的要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)確定托(tuō)輥(gǔn)間距

輸送帶下垂(chuí)度取決(jué)於托(tuō)輥間距，該處的(dí)輸送(sòng)帶張(zhāng)力，單位長度(dù)輸(shū)送帶和貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量等因(yīn)素 ,一(yī)般(bān)要(yào)求(qiú)比(bǐ)較合(hé)適(shì)的(dí)輸送帶下垂度為(wéi) 1 % ,計算如下(xià):

率消耗(hào)減小(xiǎo) , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由於帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥用量很(hěn)大 , 且(qiě)易(yì)出現故(gù)障(zhàng) , 故減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使(shǐ)維護(hù)工(gōng)作(zuò)量和費用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送帶使(shǐ)用壽命(mìng) , 降低(dī)輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高運(yùn)行可靠(kào)性。

參(cān)考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離(lí)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)的托(tuō)輥間(jiān)距優化[J ]1 礦山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業(yè)部北京(jīng)運輸機械研究所 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式輸(shū)送機設計選(xuǎn)用手(shǒu)冊[ M]1 北京(jīng):冶金(jīn)工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 鹽(yán)城膠帶(dài)輸送機結(jié)構(gòu)，原理與計算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業出版(bǎn)

式中   F ———該處輸送帶(dài)張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運輸(shū)機械[ M]1 徐州:中國(guó)礦業大(dà)學出(chū)版社,19891

k ———輸送帶下(xià)垂度(dù) , 一(yī)般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和 k 一定的(dí)情況下 , 托(tuō)輥間(jiān)距取決於該(gāi)處(chǔ)輸送帶(dài)張力(lì)的大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿(mǎn)足下(xià)垂(chuí)度(dù)要求 , 張力較(jiào)小(xiǎo)的區段采用(yòng)較小的托輥間距 , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)大的區(qū)段可采(cǎi)用較大的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這樣可(kě)大(dà)

作者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年畢業於原(yuán)山東礦(kuàng)業學(xué)院,現(xiàn)從事礦(kuàng)山機械的(dí)科(kē)研及教(jiào)學(xué)工作,已(yǐ)發表論文(wén)數(shù)篇。

收稿日期 :2001208231