延安帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥間距的合(hé)理確定

李福固(gù)

(兖(yǎn)州礦區職工大(dà)學(xué) , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通過對(duì)帶式輸送機托輥間(jiān)距的現狀進(jìn)行分析 ,論證(zhèng)了合理確(què)定托輥(gǔn)間距的必要性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥(gǔn)間(jiān)距合理(lǐ)確定(dìng)的方法及優越(yuè)性。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式輸(shū)送機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥; 托輥(gǔn)間距; 張力(lì)

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

1         引言(yán)

在(zài)帶(dài)式輸送機中(zhōng),托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)於(yú)支承輸送帶和貨載(zǎi) , 並使輸送(sòng)帶的垂度不(bù)超(chāo)過(guò)限(xiàn)定(dìng)值。托(tuō)輥(gǔn)的數量對於帶(dài)式(shì)輸送機的正(zhèng)常使(shǐ)用，平穩(wěn)運行，維護(hù)費用，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整機(jī)價(jià)格(gé)有重要(yào)影響(xiǎng)。因此 ,如能(néng)對托(tuō)輥間(jiān)距(jù)進(jìn)行合(hé)理設計和(hé)布(bù)置(zhì) ,可減少托輥用量(liáng) ,降低整機(jī)價格 ,減少投(tóu)資，營運及(jí)維護費用(yòng) ,節約(yuē)能源 ,並帶(dài)來(lái)可觀的(dí)經濟效(xiào)益。

2         托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)及其(qí)分(fēn)析

國(guó)產帶式(shì)輸送(sòng)機托輥(gǔn)間(jiān)距通常根(gēn)據(jù)經驗數(shù)據(jù)確定(dìng) ,或通(tōng)過輸(shū)送帶(dài)最小張(zhāng)力設(shè)計(jì)計算托輥(gǔn)間(jiān)距。

211          根據(jù)廠家(jiā)提供的(dí)數(shù)據(jù)確定

我國目前采用的(dí)DT Ⅱ型帶式輸送機規定的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)為(wéi):

(1)  當運(yùn)輸物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取 112 m ;

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

(3)  對(duì)於(yú)鋼(gāng)繩芯帶(dài)式(shì)輸送機 , 承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)一般取115 m ;(4)   回(huí)程(chéng)托輥間距一(yī)般取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於(yú)上述(shù)數據是根據廠家所提(tí)供(gōng)的(dí)經驗數據確定(dìng) ,與實(shí)際(jì)工(gōng)況可能存在很大差別。

212          根據(jù)最(zuì)小張(zhāng)力確定托輥間距(jù)

根據逐點計算法,首先分別計(jì)算(suàn)出輸(shū)送機(jī)承載(zǎi)段和(hé)空載段(duàn)的(dí)最小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公式即可計(jì)算(suàn)出承載托輥(gǔn)間(jiān)距和回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)的理論更大(dà)值。

β———輸送(sòng)機運輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值 , 並(bìng)考慮各種實(shí)際(jì)因素(sù) , 可確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分(fēn)析(xī)

以上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其基本原理都是按承(chéng)載段或回程(chéng)段最小(xiǎo)張力點的(dí)輸送(sòng)帶張(zhāng)力確定(dìng)托輥間距(jù) , 在整個輸送機長度(dù)上(shàng) , 分別采用(yòng)統(tǒng)一(yī)的托輥間距。這(zhè)樣雖可簡(jiǎn)化設計和(hé)製造工藝 , 但沒有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶在輸送機(jī)長度(dù)上(shàng)張(zhāng)力的(dí)變化及托輥的受力(lì)情況(kuàng) , 合理確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。對(duì)於短(duǎn)運距帶式輸(shū)送機(jī)的影響不大 , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運距帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī) , 則(zé)會大大(dà)增(zēng)加(jiā)托輥數量 , 從而使(shǐ)設備造價較高(gāo) , 運行阻(zǔ)力，功率消(xiāo)耗，維(wéi)護費用等(děng)都(dū)會(huì)大(dà)量增(zēng)加 , 因(yīn)此(cǐ)很不合理(lǐ)。

3     托輥間距的(dí)合理計(jì)算

帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)在整個(gè)運(yùn)輸(shū)長(cháng)度上(shàng) , 輸送帶(dài)張(zhāng)力是(shì)連(lián)續變(biàn)化(huà)的(dí)。合理的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力(lì)及(jí)壽命(mìng)要(yào)求(qiú)，輸送(sòng)帶下(xià)垂度要求的條(tiáo)件(jiàn)下 , 根(gēn)據該處(chǔ)輸送帶張力(lì)的大小 , 來確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。如(rú)在德國有一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式輸送機 ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托輥(gǔn)間距達 4 m ,回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距達 8 m ,因而(ér)大大減少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

在設(shè)計(jì)時 ,托(tuō)輥間距(jù)應同(tóng)時滿足 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承載能力(lì)及使用(yòng)壽命要求(qiú); (2) 保證輸(shū)送帶適當的下垂度。

311 根據(jù)托輥承載能(néng)力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托輥的(dí)承載(zǎi)能力及(jí)使用壽命(mìng)取決(jué)於物料(liào)的特性，單(dān)位長度(dù)輸(shū)送帶及(jí)貨載(zǎi)的質量 ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù) a0

回程托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸承(chéng)和運行工況等因素 ,可(kě)由其(qí)動(dòng)載和靜載分別(bié)計算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承(chéng)載(zǎi)段(duàn)輸(shū)送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨載的(dí)質量 ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥的(dí)輥子額定(dìng)承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以上各係(xì)數均(jūn)可從(cóng)有(yǒu)關(guān)資料(liào)上查(chá)得(dé)。

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取式(3) ，式 (4)  計算出較(jiào)小值(zhí) , 即(jí)可滿足(zú)承載段(duàn)承載能(néng)力的要求(qiú) ,並(bìng)保證托輥(gǔn)的使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托輥間距

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

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥用量。

313          托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理確定(dìng)

根據(jù)以上(shàng)的計(jì)算(suàn)結果 , 可(kě)選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值確定托(tuō)輥間距;同(tóng)時 , 還要綜合(hé)考慮(lǜ)其(qí)他因素的影響(xiǎng) , 如物(wù)料性(xìng)質(zhì)，輸(shū)送(sòng)帶(dài)寬(kuān)度，輸(shū)送機傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際運行情況等(děng)。輸送(sòng)機(jī)較(jiào)長時 , 可(kě)分段(duàn)確定托輥間(jiān)距。

314          優越(yuè)性(xìng)分析(xī)

通過對帶式(shì)輸(shū)送機托輥間(jiān)距(jù)的合理確(què)定及(jí)優化(huà)布置(zhì) , 可大(dà)大(dà)減少托(tuō)輥用量(liáng) , 其優越(yuè)性是(shì)非(fēi)常(cháng)明(míng)顯的。

(1)    托(tuō)輥成(chéng)本約占輸送機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減(jiǎn)少一半 , 成本約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因(yīn)此將會(huì)大(dà)幅

按動(dòng)載(zǎi)計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資。

(2)    托輥(gǔn)數量減少(shǎo) , 使輸(shū)送(sòng)機(jī)運行阻力(lì)降低 , 功

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較小(xiǎo)值即可(kě)滿(mǎn)足回空段承(chéng)載(zǎi)能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的使(shǐ)用壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂度(dù)確定托輥間(jiān)距

輸送帶下垂度(dù)取(qǔ)決於托輥間(jiān)距(jù)，該處的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力，單位長度輸送(sòng)帶和貨載的質量(liáng)等(děng)因素 ,一(yī)般(bān)要(yào)求比(bǐ)較合適的輸送帶(dài)下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算如(rú)下:

率(shuài)消(xiāo)耗(hào)減小 , 節約電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥用(yòng)量很(hěn)大(dà) , 且易出現故障(zhàng) , 故減少(shǎo)托輥用量 , 使維護工作(zuò)量和(hé)費用降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送(sòng)帶使用(yòng)壽(shòu)命 , 降低輸(shū)送帶(dài)跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高(gāo)運行可(kě)靠性。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長(cháng)距(jù)離帶式輸(shū)送機的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)優化(huà)[J ]1 礦山機(jī)械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距 a0

(2)        回程托輥間(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)北京運輸(shū)機(jī)械研究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式帶(dài)式輸送(sòng)機設(shè)計選(xuǎn)用手冊[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工業(yè)出版社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 延(yán)安膠帶輸送機(jī)結(jié)構，原理與計算[ M]1 北京(jīng):煤炭(tàn)工(gōng)業出(chū)版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處輸(shū)送帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐州:中國礦業大學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托輥間距(jù)取決(jué)於該處輸送帶張力的大小。為滿足下垂度(dù)要(yào)求(qiú) , 張力較小的區(qū)段采用(yòng)較小的托輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大的(dí)區段可(kě)采用(yòng)較大的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 這樣可大

作(zuò)者(zhě)簡介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業於(yú)原山東礦(kuàng)業學院,現從事礦(kuàng)山機械的(dí)科(kē)研及教(jiào)學工(gōng)作(zuò),已發表論(lùn)文(wén)數篇。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231