棗莊(zhuāng)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的合(hé)理(lǐ)確定

李福固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區(qū)職工大學 , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥間距的(dí)現狀進行分析 ,論證了合理確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距的必(bì)要性 ,探討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合理確(què)定的方法及優越性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式輸送(sòng)機(jī); 輸送(sòng)帶; 托(tuō)輥(gǔn); 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù); 張力

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼 : A

1         引言

在帶(dài)式(shì)輸(shū)送機中,托輥(gǔn)用(yòng)於支承(chéng)輸(shū)送帶和(hé)貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸送(sòng)帶(dài)的(dí)垂度不(bù)超過(guò)限定值。托輥(gǔn)的數量對於(yú)帶式輸(shū)送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使用，平(píng)穩(wěn)運行，維護(hù)費用，功率(shuài)消(xiāo)耗(hào)，整機價(jià)格有重要影(yǐng)響(xiǎng)。因(yīn)此 ,如能(néng)對(duì)托(tuō)輥間距(jù)進行(háng)合理設計和布置 ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) ,降低(dī)整機(jī)價格(gé) ,減(jiǎn)少(shǎo)投資，營(yíng)運(yùn)及維(wéi)護費用 ,節約(yuē)能源 ,並帶來可(kě)觀的經濟效(xiào)益。

2         托輥間(jiān)距(jù)的現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其分(fēn)析

國產(chǎn)帶式輸送機托輥間(jiān)距通常(cháng)根據經驗(yàn)數據確定(dìng) ,或(huò)通(tōng)過輸送(sòng)帶最小張力設計(jì)計(jì)算(suàn)托輥間距。

211          根據廠(chǎng)家(jiā)提供(gōng)的數據(jù)確定

我國目前(qián)采(cǎi)用(yòng)的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸送機(jī)規定(dìng)的托輥間距為:

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料的鬆(sōng)散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥間距取(qǔ) 112 m ;

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

(3)  對(duì)於鋼繩(shéng)芯帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 承載托輥間(jiān)距一般取115 m ;(4)   回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)一(yī)般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述(shù)數據(jù)是根據廠家所(suǒ)提(tí)供的(dí)經驗(yàn)數(shù)據確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實際(jì)工況(kuàng)可(kě)能存在(zài)很(hěn)大差別(bié)。

212          根據最小(xiǎo)張(zhāng)力確(què)定(dìng)托輥間距

根(gēn)據逐點計算法(fǎ),首先分(fēn)別(bié)計(jì)算(suàn)出輸(shū)送機承載段和(hé)空載段(duàn)的最小(xiǎo)張力(lì)值 ,由公式即可計(jì)算(suàn)出承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)和回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的理論(lùn)更大值。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根(gēn)據計算值 , 並考(kǎo)慮(lǜ)各(gè)種實際因(yīn)素 , 可(kě)確定(dìng)托輥間距(jù)。

213          現狀分析

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種方法 , 其基本(běn)原理都(dū)是按承載段或(huò)回(huí)程(chéng)段最(zuì)小(xiǎo)張力點的輸送帶張(zhāng)力(lì)確定托(tuō)輥間距 , 在整(zhěng)個(gè)輸送機長度上 , 分別采(cǎi)用統一的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距。這樣雖可簡(jiǎn)化(huà)設(shè)計(jì)和製造工(gōng)藝(yì) , 但沒有根據輸(shū)送帶在輸(shū)送機長度上張(zhāng)力的變化及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)受(shòu)力情(qíng)況 , 合(hé)理確定托輥間(jiān)距(jù)。對於短(duǎn)運距帶式輸(shū)送機的影響(xiǎng)不大(dà) , 但(dàn)對(duì)於長(cháng)運距帶式輸送機(jī) , 則(zé)會(huì)大(dà)大(dà)增加托(tuō)輥數(shù)量 , 從(cóng)而使(shǐ)設備造(zào)價較(jiào)高 , 運行阻力(lì)，功(gōng)率(shuài)消(xiāo)耗，維(wéi)護費用等(děng)都會大量(liáng)增加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不合理(lǐ)。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合理計(jì)算

帶式輸(shū)送機在整個(gè)運輸長度上(shàng) , 輸送帶(dài)張力是連續變(biàn)化(huà)的(dí)。合理(lǐ)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)應(yīng)在滿(mǎn)足托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力(lì)及(jí)壽(shòu)命要(yào)求，輸送帶(dài)下垂(chuí)度要求的(dí)條件(jiàn)下 , 根據該(gāi)處輸(shū)送帶(dài)張力的(dí)大(dà)小 , 來確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。如在德(dé)國有一(yī)條 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式(shì)輸送機(jī) ,在(zài)全長(cháng) 3/ 4 的區段(duàn) ,承載托輥間(jiān)距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距達 8 m ,因而大大減少(shǎo)了托輥(gǔn)用量。

在設計時 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)同時滿(mǎn)足(zú) 2 個(gè)條件: (1) 托輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及使用壽(shòu)命(mìng)要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送帶適(shì)當的下垂度。

311 根據托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使用壽命確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

托(tuō)輥的承載能力及使用壽命(mìng)取決於物(wù)料的特(tè)性(xìng)，單位長(cháng)度輸(shū)送帶及(jí)貨載(zǎi)的(dí)質量(liáng) ,托輥間距(jù)，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥間距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥(gǔn)子(zǐ)軸(zhóu)承和運行(háng)工(gōng)況等因素(sù) ,可(kě)由其動載(zǎi)和靜(jìng)載分別(bié)計算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥間距(jù)

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送帶(dài)最小張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度輸送帶的(dí)質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨載(zǎi)的質量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托(tuō)輥的輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承(chéng)載(zǎi)能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係數;

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工(gōng)況(kuàng)係(xì)數。

以(yǐ)上(shàng)各(gè)係(xì)數均可從(cóng)有關(guān)資料上(shàng)查(chá)得(dé)。

承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距取式(shì)(3) ，式 (4)  計算出(chū)較(jiào)小值(zhí) , 即可(kě)滿足承載段(duàn)承載能力(lì)的要求 ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托輥間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托(tuō)輥用量。

313          托輥間距(jù)的合理(lǐ)確定(dìng)

根據(jù)以上(shàng)的計(jì)算(suàn)結果(guǒ) , 可選取較小(xiǎo)值(zhí)確(què)定托(tuō)輥間距;同時 , 還(huán)要綜合(hé)考(kǎo)慮其他(tā)因素(sù)的(dí)影(yǐng)響 , 如(rú)物料(liào)性(xìng)質，輸送帶寬度，輸送機傾角，實(shí)際運(yùn)行情(qíng)況等。輸(shū)送機較長時 , 可分段確(què)定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。

314          優越性分析(xī)

通(tōng)過(guò)對(duì)帶式輸送機(jī)托輥間距(jù)的(dí)合理確(què)定及(jí)優(yōu)化(huà)布(bù)置 , 可(kě)大(dà)大減少托輥(gǔn)用量(liáng) , 其優越(yuè)性(xìng)是非常(cháng)明顯的。

(1)    托(tuō)輥(gǔn)成本(běn)約(yuē)占(zhān)輸送機(jī)成本的(dí) 30 % , 如果托輥(gǔn)數(shù)量(liáng)減少一半 , 成本約降低(dī) 15 % 。因(yīn)此將(jiāng)會(huì)大幅

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投資(zī)。

(2)    托輥(gǔn)數量減少 , 使輸(shū)送機運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力降(jiàng)低 , 功

回程托(tuō)輥間距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計(jì)算(suàn)出的較小(xiǎo)值(zhí)即可滿(mǎn)足(zú)回空段承載能(néng)力的(dí)要求(qiú) ,並保證托輥的(dí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶下垂度(dù)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度取決(jué)於(yú)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，該處(chǔ)的(dí)輸送帶(dài)張力，單位長(cháng)度輸送(sòng)帶和貨載的質量(liáng)等因素(sù) ,一般要求比(bǐ)較合(hé)適的輸(shū)送帶下垂度為(wéi) 1 % ,計(jì)算如下:

率(shuài)消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節約(yuē)電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托輥用(yòng)量很大(dà) , 且(qiě)易(yì)出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托輥用量 , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作(zuò)量和費用降低。

(4)    延長(cháng)輸送帶使用壽(shòu)命 , 降低輸送帶跑偏率 ,

提高(gāo)運(yùn)行可(kě)靠性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離(lí)帶式(shì)輸送機的(dí)托(tuō)輥間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程(chéng)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(bù)北(běi)京運輸機(jī)械研究所 1DTⅡ型(xíng)固定(dìng)式(shì)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)設計選(xuǎn)用手冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復興 1 棗莊(zhuāng)膠帶輸(shū)送機結(jié)構(gòu)，原理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北京:煤(méi)炭(tàn)工業(yè)出版

式中(zhōng)   F ———該處輸送帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦山運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國礦業大學出(chū)版社(shè),19891

k ———輸送(sòng)帶下垂度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和 k 一(yī)定的(dí)情況下(xià) , 托輥間(jiān)距取決於該處輸送(sòng)帶張力(lì)的大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿(mǎn)足下(xià)垂度(dù)要求 , 張力較小的區(qū)段采用(yòng)較(jiào)小的托(tuō)輥間距 , 張力較大的區段可(kě)采用較(jiào)大(dà)的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣可大(dà)

作者(zhě)簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業(yè)於(yú)原(yuán)山(shān)東礦(kuàng)業(yè)學(xué)院,現(xiàn)從事礦山(shān)機(jī)械(xiè)的科研及教學工(gōng)作,已發表(biǎo)論(lùn)文(wén)數篇。

收稿日期(qī) :2001208231