揚(yáng)州(zhōu)帶式輸送機托輥間距的(dí)合(hé)理確定(dìng)

李(lǐ)福固(gù)

(兖(yǎn)州礦(kuàng)區職(zhí)工大(dà)學(xué) , 山東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過對帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥間距(jù)的(dí)現狀進(jìn)行分析(xī) ,論證了合理確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)的必(bì)要性 ,探(tàn)討(tǎo)了托輥(gǔn)間距(jù)合(hé)理確定的方(fāng)法(fǎ)及優(yōu)越(yuè)性
。

關鍵詞 : 帶式輸送(sòng)機(jī); 輸送帶(dài); 托(tuō)輥; 托輥間(jiān)距; 張力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在(zài)帶(dài)式輸送(sòng)機中(zhōng),托輥用於支承輸送帶(dài)和貨載 , 並使(shǐ)輸(shū)送帶(dài)的垂度(dù)不(bù)超過(guò)限(xiàn)定(dìng)值(zhí)
。托輥(gǔn)的數量(liáng)對於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機的正(zhèng)常使用(yòng)，平穩(wěn)運(yùn)行(háng)，維護費用，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整(zhěng)機價(jià)格有(yǒu)重(zhòng)要影響
。因(yīn)此 ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間距進(jìn)行(háng)合(hé)理(lǐ)設計和(hé)布置 ,可(kě)減少托輥用量 ,降低(dī)整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減少投(tóu)資(zī)，營(yíng)運(yùn)及維護(hù)費用(yòng) ,節約能(néng)源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來可觀(guān)的(dí)經濟效益(yì)
。

2         托輥間(jiān)距(jù)的(dí)現狀及其分(fēn)析

國(guó)產帶式(shì)輸送(sòng)機托輥間距通常根據(jù)經驗數據(jù)確定(dìng) ,或通過輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張(zhāng)力(lì)設(shè)計計(jì)算(suàn)托(tuō)輥間距
。

211          根據廠家(jiā)提(tí)供(gōng)的數據確定(dìng)

我國(guó)目前(qián)采用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸(shū)送機(jī)規(guī)定的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶(dài)式輸(shū)送機(jī) , 承載托(tuō)輥(gǔn)間距一般(bān)取115 m ;(4)   回(huí)程托輥(gǔn)間距一(yī)般取(qǔ) 310 m
。

實踐(jiàn)證明 ,由(yóu)於上述(shù)數(shù)據是(shì)根(gēn)據廠家所(suǒ)提(tí)供的經驗(yàn)數據確定 ,與實(shí)際(jì)工況可能(néng)存在很大(dà)差別(bié)
。

212          根據(jù)最(zuì)小(xiǎo)張力確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)

根據(jù)逐點計算(suàn)法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別(bié)計算(suàn)出(chū)輸送機承載(zǎi)段(duàn)和空(kōng)載段(duàn)的(dí)最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,由公(gōng)式即(jí)可計(jì)算出(chū)承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)和(hé)回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)理論更大值
。

β———輸送(sòng)機(jī)運輸傾角 , (°) 
。

根(gēn)據計算(suàn)值(zhí) , 並考慮(lǜ)各種實(shí)際因(yīn)素 , 可確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)
。

213          現狀分析

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其基本原理(lǐ)都是(shì)按承載段(duàn)或(huò)回程(chéng)段(duàn)最小(xiǎo)張力(lì)點的(dí)輸(shū)送(sòng)帶張力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距 , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸送機長度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用統一的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)
。這(zhè)樣雖可簡(jiǎn)化設計和製造(zào)工藝 , 但(dàn)沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶在輸送機長度(dù)上張力(lì)的變化及(jí)托(tuō)輥的受(shòu)力情況 , 合理確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距
。對於短(duǎn)運距帶(dài)式輸送(sòng)機的影響不大 , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運(yùn)距(jù)帶(dài)式輸送機(jī) , 則會大大增(zēng)加托輥(gǔn)數量 , 從而(ér)使設備(bèi)造(zào)價較高 , 運行阻力，功率(shuài)消耗，維護(hù)費用(yòng)等(děng)都會(huì)大量(liáng)增加 , 因此很不(bù)合(hé)理
。

3     托輥間(jiān)距的合理計(jì)算

帶式輸送(sòng)機在整(zhěng)個運輸(shū)長度上(shàng) , 輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)是連續變化的
。合理(lǐ)的(dí)托輥間(jiān)距應(yīng)在(zài)滿足托(tuō)輥承載能力及(jí)壽命(mìng)要求，輸送帶下垂度(dù)要求的(dí)條件(jiàn)下 , 根據該(gāi)處輸送帶張力的大小(xiǎo) , 來確(què)定托輥間距(jù)
。如在(zài)德國(guó)有一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式輸送機(jī) ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的區段 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 8 m ,因而(ér)大大減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用(yòng)量
。

在設(shè)計時 ,托輥(gǔn)間距應同時滿足 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載能(néng)力(lì)及使用壽命要求; (2) 保證輸(shū)送帶(dài)適當的下垂度
。

311 根據托輥承載能(néng)力及(jí)使用(yòng)壽命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

托輥(gǔn)的承載(zǎi)能力(lì)及使(shǐ)用壽命(mìng)取(qǔ)決於物(wù)料的(dí)特性，單(dān)位長度(dù)輸(shū)送帶(dài)及(jí)貨載(zǎi)的質量 ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶速(sù)，

承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

回程(chéng)托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承和運(yùn)行工(gōng)況(kuàng)等(děng)因(yīn)素 ,可由其動(dòng)載和靜載(zǎi)分(fēn)別計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

(1)     承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間距

式 中 S

minzh

———承載(zǎi)段輸(shū)送帶最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度(dù)貨載的(dí)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(kuàng)    機    械                              2002 年第 2 期(qī)

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

e ———輥子載(zǎi)荷係(xì)數;

f s ———運行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係(xì)數 ;

f a ———工況(kuàng)係(xì)數(shù)
。

以上各(gè)係數均可從有關資料(liào)上查(chá)得
。

承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計算出較小(xiǎo)值 , 即可(kě)滿足(zú)承載段承(chéng)載能(néng)力的(dí)要(yào)求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命高於 30 000 h
。

(2)     回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

按(àn)靜載(zǎi)計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥用(yòng)量(liáng)
。

313          托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確定(dìng)

根(gēn)據(jù)以上的計算結果 , 可(kě)選取較小值確定托(tuō)輥間距(jù);同(tóng)時(shí) , 還要(yào)綜(zōng)合考慮其他因(yīn)素的影(yǐng)響(xiǎng) , 如物料性(xìng)質，輸(shū)送(sòng)帶寬(kuān)度(dù)，輸送(sòng)機傾角，實際(jì)運(yùn)行情(qíng)況等
。輸(shū)送機較長(cháng)時 , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距
。

314          優越性分析(xī)

通過(guò)對帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)合(hé)理確定及優化布置 , 可大(dà)大(dà)減少托輥用(yòng)量 , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是(shì)非(fēi)常(cháng)明顯的(dí)
。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸(shū)送機(jī)成(chéng)本的 30 % , 如果托輥數量減少一(yī)半(bàn) , 成本約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 %
。因(yīn)此將(jiāng)會大幅(fú)

按動載計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投資
。

(2)    托輥數量減少(shǎo) , 使輸(shū)送機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)取式(5) ，式(6) 計(jì)算出(chū)的較小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回空段承(chéng)載能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽命(mìng)高於(yú) 30 000 h
。

312 根據輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)取決於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間距，該(gāi)處的輸送帶(dài)張力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)和(hé)貨(huò)載的質(zhì)量等因素 ,一般(bān)要(yào)求比(bǐ)較合(hé)適(shì)的輸送帶下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如(rú)下(xià):

率消(xiāo)耗(hào)減小(xiǎo) , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能(néng)
。

(3)    由於(yú)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥用量很大(dà) , 且(qiě)易(yì)出(chū)現(xiàn)故障 , 故(gù)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 使維(wéi)護工作量(liáng)和費用(yòng)降(jiàng)低
。

(4)    延長輸(shū)送(sòng)帶(dài)使用(yòng)壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸(shū)送帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提(tí)高運行可靠性(xìng)
。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林 1 長距(jù)離(lí)帶式輸(shū)送機的托輥(gǔn)間(jiān)距優化[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

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

(2)        回(huí)程托輥間距 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)研究(jiū)所 1DTⅡ型固定式帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機設計選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶金工業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 揚州(zhōu)膠帶(dài)輸(shū)送(sòng)機(jī)結(jié)構，原理與計算[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出版

式中   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙(qiān) 1 礦山運輸(shū)機械(xiè)[ M]1 徐州(zhōu):中國礦業(yè)大(dà)學出版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶下垂(chuí)度 , 一般取(qǔ) k  = 0101
。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定的情況下(xià) , 托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)決於(yú)該處(chǔ)輸送帶張力(lì)的大小
。為(wéi)滿(mǎn)足(zú)下垂(chuí)度要求 , 張力(lì)較小的區段(duàn)采(cǎi)用(yòng)較小的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張(zhāng)力較大的區段可采(cǎi)用較大(dà)的托輥間距 , 這(zhè)樣可大(dà)

作者簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年(nián)畢業於(yú)原(yuán)山東(dōng)礦業(yè)學院,現從事礦(kuàng)山(shān)機(jī)械(xiè)的(dí)科研及(jí)教學工(gōng)作,已發表(biǎo)論文數篇
。

收(shōu)稿日期 :2001208231