伊(yī)犁(lí)帶式輸(shū)送機托輥間(jiān)距的合(hé)理確定

李(lǐ)福固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區職工(gōng)大學 , 山東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要(yào) : 通(tōng)過對(duì)帶式輸送機托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現狀進行分(fēn)析(xī) ,論(lùn)證了合(hé)理(lǐ)確定托輥間(jiān)距的必(bì)要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距合理(lǐ)確定的方法及(jí)優越性(xìng)。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式輸(shū)送(sòng)機(jī); 輸(shū)送(sòng)帶(dài); 托輥; 托(tuō)輥間距(jù); 張(zhāng)力

中(zhōng)圖號 :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在(zài)帶式(shì)輸送機中,托輥用(yòng)於支承輸送帶和貨載 , 並(bìng)使輸送帶的(dí)垂度(dù)不超過限定值(zhí)。托(tuō)輥的數量對(duì)於(yú)帶(dài)式輸(shū)送機的(dí)正常(cháng)使用，平穩運行，維(wéi)護費用，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，整機價格(gé)有重要影響。因此(cǐ) ,如(rú)能(néng)對托輥間(jiān)距進(jìn)行合(hé)理設計和布(bù)置 ,可(kě)減(jiǎn)少(shǎo)托輥用量 ,降低(dī)整(zhěng)機(jī)價格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資，營運(yùn)及(jí)維(wéi)護(hù)費用 ,節(jié)約(yuē)能源(yuán) ,並(bìng)帶來可(kě)觀的(dí)經濟效益。

2         托(tuō)輥間距(jù)的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)及其分析(xī)

國產(chǎn)帶(dài)式輸送機托(tuō)輥間距通常根據經驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,或通過(guò)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力設計計(jì)算(suàn)托(tuō)輥間(jiān)距。

211          根據廠(chǎng)家提(tí)供的數據(jù)確定(dìng)

我國目前采用的DT Ⅱ型帶式輸送機(jī)規定的托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運(yùn)輸物料的鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī) , 承載托(tuō)輥(gǔn)間距一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距(jù)一(yī)般取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由(yóu)於上(shàng)述(shù)數(shù)據是根據廠家(jiā)所提(tí)供(gōng)的(dí)經驗(yàn)數據確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實際(jì)工況可能存在(zài)很大差(chà)別(bié)。

212          根據最小張力確(què)定托輥間(jiān)距

根據(jù)逐(zhú)點(diǎn)計算法(fǎ),首先分(fēn)別計算出(chū)輸送機(jī)承載段(duàn)和空(kōng)載段(duàn)的最小張力值 ,由(yóu)公(gōng)式即可(kě)計算出(chū)承載(zǎi)托(tuō)輥間距(jù)和(hé)回(huí)程托輥間距的(dí)理論更大值。

β———輸(shū)送機(jī)運輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並考慮(lǜ)各種實際(jì)因素 , 可確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。

213          現狀分析(xī)

以上兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其基本原理都是按(àn)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或(huò)回(huí)程(chéng)段(duàn)最小張力點的輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力確(què)定托輥間距(jù) , 在(zài)整個輸送(sòng)機長(cháng)度上(shàng) , 分別采(cǎi)用統(tǒng)一的托輥間(jiān)距。這樣(yàng)雖(suī)可簡化(huà)設(shè)計和製造(zào)工藝 , 但沒有根(gēn)據(jù)輸(shū)送(sòng)帶在(zài)輸送機長度上(shàng)張(zhāng)力(lì)的(dí)變化及(jí)托輥的受力情(qíng)況(kuàng) , 合(hé)理(lǐ)確定托輥間距。對(duì)於短運距帶式輸送機的影響不大(dà) , 但(dàn)對於長(cháng)運(yùn)距帶式輸送機 , 則會(huì)大(dà)大(dà)增加托輥(gǔn)數(shù)量 , 從而使(shǐ)設備造(zào)價(jià)較(jiào)高 , 運(yùn)行(háng)阻力(lì)，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用(yòng)等都會大量(liáng)增(zēng)加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合理計(jì)算(suàn)

帶(dài)式輸送機在(zài)整(zhěng)個運(yùn)輸長度上(shàng) , 輸送帶張(zhāng)力是連續變化的。合(hé)理的托(tuō)輥間距(jù)應在滿(mǎn)足托輥承(chéng)載能力及壽(shòu)命要(yào)求，輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)要求(qiú)的(dí)條(tiáo)件下 , 根(gēn)據(jù)該(gāi)處輸送(sòng)帶張力的大(dà)小(xiǎo) , 來確定托輥間距。如在德國有(yǒu)一條 10 km 長的帶(dài)式輸送機 ,在(zài)全長 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)達 8 m ,因而大大減少了托輥(gǔn)用量。

在設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距應同時(shí)滿(mǎn)足 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用壽命(mìng)要求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸(shū)送帶適當的下垂度(dù)。

311 根(gēn)據托輥承(chéng)載能力及使用壽(shòu)命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)

托(tuō)輥(gǔn)的承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)取決(jué)於(yú)物(wù)料(liào)的(dí)特性(xìng)，單位長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)及(jí)貨載的質量(liáng) ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載托輥(gǔn)間距 a0

回程托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥(gǔn)子軸(zhóu)承(chéng)和運行工(gōng)況(kuàng)等因素(sù) ,可(kě)由(yóu)其動載和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分別計算(suàn)如(rú)下:

(1)     承載托輥間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸(shū)送帶最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送(sòng)帶(dài)最小張力值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度輸(shū)送(sòng)帶(dài)的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長(cháng)度(dù)貨載的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的輥子(zǐ)額(é)定(dìng)承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子載荷係數(shù);

f s ———運(yùn)行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數。

以上各(gè)係(xì)數均可從(cóng)有關資料上查得(dé)。

承(chéng)載托(tuō)輥間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算出(chū)較小值 , 即可滿足承(chéng)載段承載(zǎi)能(néng)力的(dí)要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理確定(dìng)

根據(jù)以(yǐ)上的計算(suàn)結(jié)果 , 可(kě)選(xuǎn)取較小值確定托(tuō)輥(gǔn)間距;同(tóng)時 , 還(huán)要綜合考慮其(qí)他因(yīn)素(sù)的影響 , 如物(wù)料性質，輸送帶寬(kuān)度，輸(shū)送機傾角，實際(jì)運行情(qíng)況(kuàng)等。輸(shū)送機(jī)較長(cháng)時 , 可分段(duàn)確定托輥間(jiān)距。

314          優越(yuè)性分(fēn)析

通(tōng)過對帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥間(jiān)距的(dí)合理(lǐ)確定(dìng)及(jí)優化(huà)布(bù)置 , 可大大減少托(tuō)輥用量 , 其(qí)優(yōu)越性是非(fēi)常明顯的。

(1)    托輥成本(běn)約(yuē)占輸送(sòng)機成本(běn)的(dí) 30 % , 如(rú)果(guǒ)托輥數(shù)量(liáng)減少一(yī)半(bàn) , 成(chéng)本(běn)約降低 15 % 。因此將會大幅(fú)

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數量減少 , 使(shǐ)輸(shū)送機運(yùn)行(háng)阻力(lì)降(jiàng)低(dī) , 功(gōng)

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出的(dí)較小值即可滿(mǎn)足回空段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶下垂度確定托(tuō)輥間距

輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)取決(jué)於托輥間距(jù)，該(gāi)處(chǔ)的輸送帶(dài)張(zhāng)力，單位長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)和(hé)貨載(zǎi)的質(zhì)量(liáng)等因素 ,一般要(yào)求比(bǐ)較合(hé)適的輸送帶下(xià)垂度為 1 % ,計算如(rú)下:

率(shuài)消(xiāo)耗(hào)減(jiǎn)小 , 節(jié)約(yuē)電能。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用量很大 , 且易(yì)出現故障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托輥用量 , 使(shǐ)維(wéi)護工作量和費用降低。

(4)    延長輸送帶使(shǐ)用(yòng)壽命 , 降(jiàng)低輸送帶跑偏率 ,

提(tí)高運行可靠性。

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離帶式(shì)輸送機(jī)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托(tuō)輥間(jiān)距 a0

(2)        回程托(tuō)輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業部北京運(yùn)輸機械(xiè)研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定式帶(dài)式輸送(sòng)機設計(jì)選(xuǎn)用手冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工(gōng)業出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 伊(yī)犁膠(jiāo)帶輸(shū)送(sòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，原理(lǐ)與計(jì)算(suàn)[ M]1 北京:煤炭(tàn)工業出版

式中   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國(guó)礦業大(dà)學(xué)出版(bǎn)社(shè),19891

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

由(yóu)式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一定的情況(kuàng)下 , 托(tuō)輥間距(jù)取(qǔ)決(jué)於(yú)該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)的(dí)大小。為(wéi)滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂度要(yào)求(qiú) , 張力較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區段(duàn)采用(yòng)較小(xiǎo)的托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 張力較大(dà)的區段可(kě)采(cǎi)用(yòng)較大的托(tuō)輥間距(jù) , 這樣可(kě)大(dà)

作者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年畢業於原山東(dōng)礦(kuàng)業學(xué)院(yuàn),現從(cóng)事礦山機械(xiè)的科研(yán)及教(jiào)學工作(zuò),已發表論文(wén)數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿日(rì)期 :2001208231