煙(yān)台帶式輸送(sòng)機托輥間(jiān)距的(dí)合理確定

李福(fú)固(gù)

(兖州(zhōu)礦區(qū)職(zhí)工大學(xué) , 山東(dōng) 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過對帶式(shì)輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)的現狀進行分析 ,論(lùn)證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥間(jiān)距的(dí)必要性(xìng) ,探(tàn)討了(liǎo)托輥間距合理(lǐ)確(què)定(dìng)的(dí)方法及(jí)優越性。

關(guān)鍵(jiàn)詞 : 帶式輸送機; 輸送(sòng)帶; 托(tuō)輥; 托輥(gǔn)間(jiān)距; 張力

中(zhōng)圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言(yán)

在(zài)帶式輸送(sòng)機中,托輥用(yòng)於支承(chéng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)和貨(huò)載(zǎi) , 並使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂度(dù)不(bù)超過限定值(zhí)。托輥的數(shù)量對(duì)於(yú)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的(dí)正常使(shǐ)用，平穩運(yùn)行，維護(hù)費用，功(gōng)率消耗(hào)，整機(jī)價(jià)格(gé)有(yǒu)重要影響。因此 ,如能(néng)對托輥間距進(jìn)行合理(lǐ)設計和(hé)布置 ,可減少托(tuō)輥(gǔn)用量 ,降低整(zhěng)機價(jià)格 ,減少(shǎo)投資，營(yíng)運(yùn)及維護費(fèi)用(yòng) ,節約能(néng)源(yuán) ,並帶(dài)來可觀的(dí)經(jīng)濟效益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的現狀及(jí)其(qí)分(fēn)析

國產帶式輸送(sòng)機托(tuō)輥間距(jù)通常(cháng)根據經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定(dìng) ,或(huò)通(tōng)過(guò)輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力設(shè)計計(jì)算托輥(gǔn)間距(jù)。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供的數據確定

我國目前采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)規定的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)為:

(1)  當運輸(shū)物(wù)料的鬆散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托(tuō)輥間距取 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼繩(shéng)芯帶(dài)式輸送機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間(jiān)距一(yī)般取115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間距(jù)一般取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由於上(shàng)述(shù)數(shù)據是根據廠(chǎng)家所(suǒ)提供(gōng)的(dí)經驗(yàn)數據確定 ,與(yǔ)實(shí)際工況可能存(cún)在很(hěn)大差(chà)別。

212          根(gēn)據(jù)最(zuì)小(xiǎo)張力確(què)定托輥(gǔn)間距

根據(jù)逐點(diǎn)計算法,首先分別(bié)計算(suàn)出(chū)輸送(sòng)機承(chéng)載(zǎi)段和(hé)空載(zǎi)段(duàn)的(dí)最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由公式(shì)即可計算(suàn)出(chū)承載(zǎi)托輥間(jiān)距和回程托(tuō)輥間距的理(lǐ)論更大(dà)值。

β———輸送(sòng)機(jī)運輸(shū)傾角 , (°) 。

根據計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並考慮各種實際因(yīn)素 , 可確定托輥(gǔn)間(jiān)距。

213          現狀(zhuàng)分析

以上兩(liǎng)種方法 , 其基(jī)本(běn)原理(lǐ)都是(shì)按承(chéng)載(zǎi)段或回程段最(zuì)小張力點的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 在(zài)整(zhěng)個輸送機長(cháng)度上 , 分別采用統一(yī)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。這樣(yàng)雖(suī)可簡(jiǎn)化設計和製(zhì)造工藝(yì) , 但沒有根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶(dài)在輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng)張力的(dí)變(biàn)化及(jí)托輥的(dí)受力情況(kuàng) , 合理確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距。對於(yú)短(duǎn)運(yùn)距帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)的影響(xiǎng)不大(dà) , 但對(duì)於長運距帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī) , 則會(huì)大大(dà)增(zēng)加托輥數量 , 從(cóng)而使設備(bèi)造價較(jiào)高(gāo) , 運行阻力(lì)，功(gōng)率消耗，維(wéi)護費用(yòng)等都會大(dà)量增加(jiā) , 因(yīn)此很不合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的合理計算

帶式輸(shū)送機在整(zhěng)個(gè)運輸(shū)長度(dù)上(shàng) , 輸送帶(dài)張力是(shì)連續變(biàn)化(huà)的。合(hé)理的(dí)托輥間距應在滿足托(tuō)輥承載能(néng)力及(jí)壽命(mìng)要(yào)求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度要(yào)求(qiú)的(dí)條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據該處(chǔ)輸(shū)送帶張力的大小 , 來(lái)確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。如在(zài)德國(guó)有(yǒu)一(yī)條 10 km 長的(dí)帶式(shì)輸送機 ,在全長 3/ 4 的區段 ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距達 4 m ,回程托(tuō)輥間距(jù)達(dá) 8 m ,因(yīn)而大(dà)大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)了托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

在設計(jì)時 ,托輥間(jiān)距應同(tóng)時(shí)滿足 2 個(gè)條件: (1) 托(tuō)輥承載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽(shòu)命要求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸(shū)送帶(dài)適當的(dí)下(xià)垂度(dù)。

311 根據(jù)托輥(gǔn)承載能力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)

托輥的承載能力及使(shǐ)用壽命取決(jué)於物料的特性(xìng)，單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送帶及(jí)貨載(zǎi)的(dí)質量 ,托(tuō)輥間(jiān)距，帶(dài)速，

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承和運行工況等因素 ,可(kě)由其動載和(hé)靜載(zǎi)分(fēn)別計算如(rú)下:

(1)     承載托(tuō)輥間距

式 中(zhōng) S

minzh

———承載段輸(shū)送帶(dài)最小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸(shū)送帶(dài)最小張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單位長度輸送(sòng)帶(dài)的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長(cháng)度貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的(dí)輥子額(é)定承載能力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載荷係數(shù);

f s ———運(yùn)行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工(gōng)況係數(shù)。

以上各(gè)係(xì)數(shù)均(jūn)可從有關(guān)資料(liào)上查(chá)得(dé)。

承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算出較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可滿足(zú)承載段承載能(néng)力(lì)的要求 ,並保證托(tuō)輥的(dí)使(shǐ)用壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間距(jù)

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

d    n

量減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量。

313          托輥間距的合理確定

根(gēn)據以上(shàng)的計算結果(guǒ) , 可(kě)選取較(jiào)小值(zhí)確(què)定托輥(gǔn)間距(jù);同時 , 還要(yào)綜(zōng)合考(kǎo)慮其他因素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng) , 如(rú)物(wù)料性質(zhì)，輸送帶(dài)寬度(dù)，輸送機(jī)傾角(jiǎo)，實(shí)際運(yùn)行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸(shū)送機較長時(shí) , 可(kě)分段(duàn)確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

314          優越性分(fēn)析

通(tōng)過對(duì)帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定及優化(huà)布(bù)置(zhì) , 可(kě)大(dà)大減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是非常(cháng)明(míng)顯的(dí)。

(1)    托輥成(chéng)本約占(zhān)輸送機成(chéng)本的 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少(shǎo)一(yī)半(bàn) , 成本(běn)約(yuē)降低(dī) 15 % 。因此將會大(dà)幅

按動(dòng)載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數(shù)量減少(shǎo) , 使輸送機(jī)運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力降低(dī) , 功(gōng)

回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ)式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出的(dí)較(jiào)小值即可滿(mǎn)足回空段承載能力(lì)的要(yào)求 ,並保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命(mìng)高於 30 000 h。

312 根據輸送(sòng)帶下垂(chuí)度確(què)定托輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶下(xià)垂(chuí)度取決於(yú)托輥(gǔn)間距(jù)，該處(chǔ)的(dí)輸送帶張力，單(dān)位長度輸送(sòng)帶和貨載的質(zhì)量(liáng)等因素(sù) ,一般(bān)要求比較合適的輸送帶下垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計算(suàn)如下:

率消耗減小 , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)用量(liáng)很(hěn)大 , 且(qiě)易出現故障 , 故減(jiǎn)少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 使維護工(gōng)作(zuò)量和費(fèi)用(yòng)降低。

(4)    延長輸送(sòng)帶(dài)使用壽(shòu)命(mìng) , 降(jiàng)低(dī)輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高運行(háng)可靠性。

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式(shì)輸送機的托輥間(jiān)距(jù)優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機(jī)械,2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間(jiān)距 a0

(2)        回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業(yè)部(bù)北(běi)京運輸機械研(yán)究所 1DTⅡ型固(gù)定(dìng)式帶式(shì)輸送機設計選(xuǎn)用(yòng)手(shǒu)冊(cè)[ M]1 北京:冶金工(gōng)業(yè)出版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 煙(yān)台膠帶輸(shū)送機結構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與計(jì)算[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出版(bǎn)

式(shì)中(zhōng)   F ———該處輸(shū)送帶(dài)張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山運輸機械[ M]1 徐州:中國(guó)礦業(yè)大(dà)學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情(qíng)況下 , 托(tuō)輥間距取(qǔ)決於(yú)該處(chǔ)輸送帶(dài)張力的大小。為(wéi)滿(mǎn)足下垂(chuí)度要求 , 張(zhāng)力(lì)較小(xiǎo)的(dí)區段采用(yòng)較(jiào)小的(dí)托輥間距 , 張(zhāng)力(lì)較大的區段可(kě)采用(yòng)較大的托(tuō)輥間距(jù) , 這(zhè)樣可大

作者(zhě)簡(jiǎn)介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢業於(yú)原山(shān)東(dōng)礦業學(xué)院(yuàn),現(xiàn)從事礦(kuàng)山(shān)機(jī)械的科研及教學工作,已發表(biǎo)論文數(shù)篇(piān)。

收稿日(rì)期(qī) :2001208231