湛江(jiāng)帶式(shì)輸送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的(dí)合理確定

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職工(gōng)大學(xué) , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶式輸送機(jī)托輥(gǔn)間距的現狀(zhuàng)進(jìn)行分析 ,論證了合理確定(dìng)托輥間距的(dí)必要性(xìng) ,探(tàn)討了(liǎo)托輥間(jiān)距合理確定的方法及優越性。

關鍵(jiàn)詞 : 帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī); 輸送帶(dài); 托輥; 托輥間(jiān)距; 張力

中圖(tú)號 :  TH222                                                                   文獻(xiàn)標識碼(mǎ) : A

1         引言

在(zài)帶式輸送(sòng)機(jī)中,托輥用(yòng)於支(zhī)承輸送帶(dài)和(hé)貨載 , 並(bìng)使輸(shū)送帶的(dí)垂(chuí)度不(bù)超過限定(dìng)值。托輥的數(shù)量(liáng)對(duì)於(yú)帶(dài)式輸送(sòng)機的(dí)正常(cháng)使(shǐ)用，平穩(wěn)運行，維護費(fèi)用(yòng)，功率消耗，整機價格有重要(yào)影響(xiǎng)。因此 ,如能對托輥間距進(jìn)行(háng)合(hé)理設(shè)計和(hé)布置(zhì) ,可減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) ,降低整機(jī)價格(gé) ,減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)，營運(yùn)及(jí)維(wéi)護費用 ,節約(yuē)能源 ,並帶(dài)來可觀的(dí)經濟效益(yì)。

2         托輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)及其(qí)分析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶(dài)式(shì)輸送機托輥間距(jù)通(tōng)常根(gēn)據經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確(què)定 ,或通(tōng)過輸送帶最小張(zhāng)力設計計算(suàn)托輥間距(jù)。

211          根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)提供的(dí)數據確(què)定(dìng)

我(wǒ)國目前采用的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)規(guī)定的托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當運(yùn)輸(shū)物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散密(mì)度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取 110 m ;

(3)  對於(yú)鋼繩芯帶(dài)式輸送機 , 承載托(tuō)輥間距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥(gǔn)間距一般(bān)取 310 m。

實踐(jiàn)證明(míng) ,由於(yú)上述(shù)數據是(shì)根據廠家(jiā)所(suǒ)提(tí)供的經驗數據確(què)定(dìng) ,與(yǔ)實(shí)際工況可(kě)能存在(zài)很(hěn)大(dà)差別。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確定托(tuō)輥(gǔn)間距

根據(jù)逐點計算法,首先(xiān)分(fēn)別(bié)計(jì)算出輸(shū)送機承(chéng)載段和空載段的(dí)最小(xiǎo)張力值 ,由(yóu)公式即可(kě)計算(suàn)出(chū)承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)和(hé)回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)的理論(lùn)更大(dà)值(zhí)。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據計(jì)算值(zhí) , 並(bìng)考(kǎo)慮各(gè)種(zhǒng)實際因(yīn)素 , 可確定托(tuō)輥間距(jù)。

213          現狀(zhuàng)分析

以(yǐ)上兩種方法 , 其基(jī)本原理(lǐ)都(dū)是按承載(zǎi)段或(huò)回程段(duàn)最(zuì)小張力(lì)點(diǎn)的輸送帶張力確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距 , 在(zài)整(zhěng)個輸送(sòng)機(jī)長度上 , 分(fēn)別采(cǎi)用統一(yī)的托(tuō)輥(gǔn)間距。這樣(yàng)雖可(kě)簡化(huà)設計和(hé)製(zhì)造工(gōng)藝(yì) , 但沒(méi)有根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶在輸送(sòng)機(jī)長度(dù)上張力(lì)的(dí)變化(huà)及托輥的受力情況 , 合(hé)理確(què)定(dìng)托輥間距(jù)。對於(yú)短(duǎn)運(yùn)距(jù)帶式輸(shū)送機的影(yǐng)響不(bù)大(dà) , 但(dàn)對(duì)於長(cháng)運距帶(dài)式(shì)輸送機 , 則會大大(dà)增(zēng)加(jiā)托輥數量 , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設(shè)備造(zào)價(jià)較高(gāo) , 運行阻力(lì)，功率消耗(hào)，維(wéi)護費(fèi)用(yòng)等(děng)都會大量增加 , 因此很(hěn)不(bù)合(hé)理。

3     托輥間距的(dí)合(hé)理計(jì)算(suàn)

帶式輸送機在整(zhěng)個運(yùn)輸長度上(shàng) , 輸送(sòng)帶張力是(shì)連續變(biàn)化的(dí)。合理的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距應(yīng)在滿(mǎn)足托輥承載(zǎi)能力及(jí)壽(shòu)命要求(qiú)，輸送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)要求的條件(jiàn)下 , 根(gēn)據該處輸(shū)送(sòng)帶張力的(dí)大小(xiǎo) , 來確定托(tuō)輥間距(jù)。如在(zài)德國(guó)有一條 10 km 長的帶式輸送機(jī) ,在(zài)全(quán)長 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承(chéng)載托輥間距(jù)達(dá) 4 m ,回(huí)程托輥(gǔn)間距(jù)達 8 m ,因而大(dà)大減少了托(tuō)輥用(yòng)量。

在(zài)設(shè)計時 ,托輥(gǔn)間距應同(tóng)時滿足 2 個(gè)條件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保證(zhèng)輸(shū)送(sòng)帶(dài)適(shì)當(dāng)的(dí)下垂(chuí)度(dù)。

311 根(gēn)據托輥承載(zǎi)能力及使用壽命確定托輥間距(jù)

托輥的(dí)承(chéng)載能力(lì)及(jí)使用壽命(mìng)取決於物料(liào)的(dí)特性，單位長(cháng)度輸(shū)送帶(dài)及貨(huò)載的質(zhì)量 ,托(tuō)輥間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距 a0

回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑(jìng)，輥(gǔn)子(zǐ)軸(zhóu)承和(hé)運行工況等因(yīn)素 ,可(kě)由(yóu)其動載(zǎi)和靜(jìng)載分別(bié)計算如(rú)下(xià):

(1)     承(chéng)載托輥間距(jù)

式 中(zhōng) S

minzh

———承(chéng)載段輸送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段輸(shū)送帶(dài)最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位長(cháng)度輸送帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長度貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中  [ p0 ] ———承載托輥的(dí)輥子(zǐ)額定(dìng)承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥子載荷係(xì)數(shù);

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係數。

以上(shàng)各(gè)係數(shù)均(jūn)可從有關(guān)資料上查得。

承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計算出較小值 , 即可滿足(zú)承(chéng)載(zǎi)段承載能(néng)力(lì)的要求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥間距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少托輥用量。

313          托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)

根(gēn)據以上的計算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較(jiào)小(xiǎo)值確(què)定(dìng)托輥間距(jù);同時 , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合(hé)考慮(lǜ)其(qí)他(tā)因(yīn)素(sù)的影響(xiǎng) , 如物(wù)料性質，輸(shū)送(sòng)帶寬(kuān)度，輸(shū)送機(jī)傾角(jiǎo)，實(shí)際運行情(qíng)況等(děng)。輸(shū)送機較(jiào)長(cháng)時 , 可分(fēn)段(duàn)確定(dìng)托(tuō)輥間距(jù)。

314          優越性(xìng)分(fēn)析

通過對帶式輸(shū)送機(jī)托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合理確(què)定及(jí)優化(huà)布置 , 可(kě)大大(dà)減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 其(qí)優(yōu)越性是(shì)非(fēi)常明顯(xiǎn)的(dí)。

(1)    托輥成本(běn)約占輸(shū)送機(jī)成本的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托輥數量減少(shǎo)一半(bàn) , 成本約降低 15 % 。因此將會(huì)大(dà)幅(fú)

按(àn)動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量(liáng)減少 , 使(shǐ)輸送機運行(háng)阻力降(jiàng)低(dī) , 功

回程托輥(gǔn)間距取式(5) ，式(6) 計算(suàn)出的較(jiào)小值(zhí)即(jí)可(kě)滿(mǎn)足(zú)回(huí)空(kōng)段承(chéng)載(zǎi)能力(lì)的要求(qiú) ,並(bìng)保證托輥的使用(yòng)壽命高(gāo)於 30 000 h。

312 根據(jù)輸(shū)送帶下(xià)垂度確(què)定托輥(gǔn)間距

輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度取決於(yú)托輥間(jiān)距，該(gāi)處的輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)，單位長度(dù)輸送帶和貨(huò)載的(dí)質(zhì)量等因(yīn)素 ,一般要求比較(jiào)合(hé)適的輸(shū)送帶下(xià)垂(chuí)度為 1 % ,計(jì)算如下:

率(shuài)消(xiāo)耗(hào)減小 , 節(jié)約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由於帶式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)用量很大 , 且易出現故障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) , 使維(wéi)護(hù)工作量(liáng)和費用(yòng)降(jiàng)低(dī)。

(4)    延長輸(shū)送(sòng)帶使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏(piān)率 ,

提高運(yùn)行(háng)可靠性(xìng)。

參(cān)考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式輸送機(jī)的(dí)托(tuō)輥間距優化[J ]1 礦(kuàng)山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托輥間距 a0

(2)        回(huí)程托輥間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業(yè)部北京運(yùn)輸機械(xiè)研(yán)究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定式帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)設(shè)計(jì)選用手冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶(yě)金工業出(chū)版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 湛江膠(jiāo)帶(dài)輸送(sòng)機結(jié)構，原(yuán)理(lǐ)與計算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工業(yè)出(chū)版

式中(zhōng)   F ———該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦(kuàng)山運輸機械[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦(kuàng)業大(dà)學出版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶下垂(chuí)度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定的情況下 , 托輥間距取(qǔ)決於(yú)該處輸(shū)送帶張力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿足下(xià)垂度要求 , 張(zhāng)力較(jiào)小(xiǎo)的(dí)區(qū)段采(cǎi)用較(jiào)小(xiǎo)的托輥間距(jù) , 張力(lì)較(jiào)大(dà)的區段可采用較大(dà)的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) , 這(zhè)樣(yàng)可大

作者簡(jiǎn)介 : 李福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒(zōu)城縣人(rén),1991 年畢(bì)業(yè)於原山(shān)東(dōng)礦(kuàng)業學院(yuàn),現從事礦(kuàng)山(shān)機(jī)械的(dí)科研(yán)及教(jiào)學(xué)工(gōng)作,已發(fā)表論文數篇。

收稿日(rì)期 :2001208231