張(zhāng)掖帶式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理(lǐ)確(què)定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦(kuàng)區職工大(dà)學 , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對(duì)帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的現(xiàn)狀進行(háng)分(fēn)析 ,論證了合(hé)理(lǐ)確定托(tuō)輥間距的(dí)必(bì)要性(xìng) ,探討了(liǎo)托輥間距合理確定的方(fāng)法(fǎ)及優越性(xìng)。

關鍵詞(cí) : 帶式(shì)輸送(sòng)機(jī); 輸送(sòng)帶; 托輥; 托(tuō)輥間距; 張力

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼(mǎ) : A

1         引(yǐn)言

在(zài)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)中,托輥用於(yú)支(zhī)承(chéng)輸(shū)送帶和(hé)貨載(zǎi) , 並使(shǐ)輸送帶的(dí)垂度(dù)不(bù)超(chāo)過限定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥的數(shù)量對於(yú)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機的(dí)正常使用(yòng)，平穩(wěn)運行(háng)，維護費用，功(gōng)率消耗(hào)，整機(jī)價格(gé)有(yǒu)重(zhòng)要影響。因此 ,如(rú)能對托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距進行(háng)合(hé)理設計和(hé)布(bù)置(zhì) ,可(kě)減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 ,降低整機(jī)價(jià)格(gé) ,減(jiǎn)少(shǎo)投資，營(yíng)運(yùn)及維護費(fèi)用(yòng) ,節約(yuē)能(néng)源(yuán) ,並帶來可(kě)觀的(dí)經(jīng)濟效益(yì)。

2         托輥間距的現(xiàn)狀及其分析

國(guó)產(chǎn)帶式輸(shū)送機(jī)托輥間(jiān)距(jù)通常(cháng)根據(jù)經驗(yàn)數據確(què)定(dìng) ,或通(tōng)過輸送帶最小張力設計計算托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據(jù)廠家提供的數據確定

我國目前采用的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸送機規定的(dí)托輥間距為:

(1)  當(dāng)運輸(shū)物料(liào)的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運(yùn)輸物(wù)料(liào)的(dí)鬆散密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩芯帶式輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載(zǎi)托輥間距一般取115 m ;(4)   回程托輥(gǔn)間距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐證明 ,由於(yú)上述(shù)數(shù)據是根據廠家所(suǒ)提(tí)供的經驗數據確(què)定 ,與(yǔ)實際(jì)工(gōng)況(kuàng)可能存在很大差(chà)別。

212          根(gēn)據最(zuì)小(xiǎo)張力確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

根(gēn)據逐(zhú)點(diǎn)計(jì)算(suàn)法(fǎ),首(shǒu)先分別計算出(chū)輸送機(jī)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)和(hé)空載段的最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由(yóu)公式即可計算出承載(zǎi)托(tuō)輥間距和(hé)回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)理論(lùn)更大值(zhí)。

β———輸送機(jī)運輸(shū)傾(qīng)角 , (°) 。

根(gēn)據計算(suàn)值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各種實(shí)際(jì)因素 , 可確(què)定托輥間(jiān)距。

213          現狀分(fēn)析

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種方法 , 其基(jī)本(běn)原(yuán)理都(dū)是按承(chéng)載段(duàn)或回(huí)程段最小張力點的(dí)輸送帶(dài)張(zhāng)力確定(dìng)托輥間距 , 在(zài)整(zhěng)個(gè)輸(shū)送機(jī)長(cháng)度(dù)上 , 分(fēn)別采(cǎi)用統(tǒng)一的托(tuō)輥間(jiān)距。這樣雖(suī)可簡化設計和製造工藝 , 但沒(méi)有根(gēn)據輸(shū)送(sòng)帶在輸送機長度(dù)上張(zhāng)力的變(biàn)化及(jí)托(tuō)輥的受力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運距(jù)帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)影響(xiǎng)不大(dà) , 但對於長運(yùn)距(jù)帶(dài)式(shì)輸送機 , 則會大大(dà)增加托輥數量(liáng) , 從而使(shǐ)設(shè)備(bèi)造價較(jiào)高 , 運(yùn)行(háng)阻力，功率消(xiāo)耗，維(wéi)護費(fèi)用等都(dū)會大量增加(jiā) , 因此(cǐ)很不合(hé)理。

3     托(tuō)輥(gǔn)間距的合理(lǐ)計算

帶式(shì)輸送(sòng)機在(zài)整個(gè)運輸(shū)長(cháng)度上(shàng) , 輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力是(shì)連續變(biàn)化(huà)的。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥間距應在(zài)滿(mǎn)足(zú)托輥承(chéng)載能(néng)力及壽命(mìng)要求(qiú)，輸送帶下垂(chuí)度要求(qiú)的(dí)條件下(xià) , 根據該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力的大小 , 來(lái)確定(dìng)托輥間距。如在(zài)德(dé)國有一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式輸送機 ,在全(quán)長(cháng) 3/ 4 的區段 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距(jù)達 4 m ,回(huí)程托輥間距(jù)達 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

在(zài)設計時(shí) ,托輥間距(jù)應同時滿足(zú) 2 個條件: (1) 托(tuō)輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力及使用(yòng)壽命要(yào)求(qiú); (2) 保證(zhèng)輸(shū)送帶適當(dāng)的(dí)下垂(chuí)度。

311 根(gēn)據(jù)托輥承載能力(lì)及使用壽(shòu)命確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

托(tuō)輥的(dí)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使用壽命(mìng)取(qǔ)決(jué)於(yú)物料的特性，單位長度輸送(sòng)帶及貨(huò)載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承(chéng)載托輥間距 a0

回程托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子(zǐ)軸承和(hé)運行(háng)工(gōng)況等因(yīn)素 ,可由其動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜載(zǎi)分別計算(suàn)如下(xià):

(1)     承載(zǎi)托輥間距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程(chéng)段(duàn)輸(shū)送帶最(zuì)小(xiǎo)張力值 ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度輸送帶(dài)的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長度貨(huò)載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥(gǔn)的輥子額(é)定承載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係數(shù);

f s ———運(yùn)行係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工況係數(shù)。

以上各係(xì)數均(jūn)可(kě)從有關(guān)資(zī)料上查得。

承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出(chū)較小(xiǎo)值(zhí) , 即(jí)可(kě)滿足承(chéng)載段(duàn)承載能(néng)力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少(shǎo)托輥用量。

313          托輥間(jiān)距的合理確定(dìng)

根據(jù)以(yǐ)上(shàng)的(dí)計算(suàn)結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較(jiào)小值確定托輥(gǔn)間距(jù);同(tóng)時(shí) , 還(huán)要綜合(hé)考慮其(qí)他(tā)因素(sù)的影(yǐng)響 , 如(rú)物(wù)料性質(zhì)，輸(shū)送帶寬度，輸(shū)送機傾角(jiǎo)，實(shí)際運(yùn)行情況(kuàng)等。輸送機(jī)較長(cháng)時 , 可分段(duàn)確定托輥(gǔn)間距。

314          優(yōu)越性分析(xī)

通(tōng)過對(duì)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)的合理確(què)定及(jí)優化布(bù)置(zhì) , 可(kě)大大減少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量(liáng) , 其優(yōu)越(yuè)性(xìng)是(shì)非常(cháng)明顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成本(běn)約占輸送機成本的(dí) 30 % , 如(rú)果(guǒ)托(tuō)輥(gǔn)數量減(jiǎn)少一半(bàn) , 成本約降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投資。

(2)    托輥(gǔn)數量(liáng)減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送機(jī)運(yùn)行阻(zǔ)力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出(chū)的(dí)較(jiào)小值即可(kě)滿(mǎn)足(zú)回空段承(chéng)載能力的(dí)要求(qiú) ,並保證(zhèng)托(tuō)輥的使(shǐ)用壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度取(qǔ)決(jué)於(yú)托(tuō)輥間距，該處的(dí)輸送(sòng)帶張(zhāng)力，單(dān)位長(cháng)度輸(shū)送帶和貨載(zǎi)的(dí)質(zhì)量(liáng)等因素(sù) ,一般(bān)要求比(bǐ)較合適的輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如下:

率消(xiāo)耗(hào)減小(xiǎo) , 節約電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥用量很大 , 且易出現故障(zhàng) , 故(gù)減少托輥用量(liáng) , 使(shǐ)維(wéi)護(hù)工(gōng)作量(liáng)和(hé)費用降(jiàng)低。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽命 , 降低輸送(sòng)帶跑偏率 ,

提高(gāo)運行可靠性(xìng)。

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長距離帶式輸送機的(dí)托(tuō)輥間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承載托輥(gǔn)間距 a0

(2)        回程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業(yè)部北(běi)京(jīng)運輸機械研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定式(shì)帶式輸送機設(shè)計(jì)選用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金工(gōng)業出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 張(zhāng)掖(yè)膠帶(dài)輸送機(jī)結(jié)構，原(yuán)理與(yǔ)計算(suàn)[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工業出(chū)版(bǎn)

式(shì)中(zhōng)   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張(zhāng)力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦山運(yùn)輸機(jī)械[ M]1 徐州:中國(guó)礦業(yè)大(dà)學(xué)出版(bǎn)社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(8) 可知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥間距取(qǔ)決(jué)於(yú)該處輸送帶(dài)張力的(dí)大(dà)小。為(wéi)滿(mǎn)足下垂度要求(qiú) , 張力(lì)較小的(dí)區(qū)段(duàn)采用(yòng)較小(xiǎo)的托輥間(jiān)距(jù) , 張力(lì)較大的區段可(kě)采用(yòng)較(jiào)大的托輥間距(jù) , 這樣可大(dà)

作者簡介 : 李(lǐ)福固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業於原(yuán)山(shān)東礦業學院(yuàn),現從事(shì)礦山機械的科研及教學(xué)工(gōng)作,已發(fā)表論(lùn)文(wén)數篇(piān)。

收稿(gǎo)日期 :2001208231