招遠(yuǎn)帶(dài)式輸送(sòng)機托輥間距的合理確定

李福(fú)固

(兖(yǎn)州(zhōu)礦區(qū)職(zhí)工(gōng)大學 , 山(shān)東(dōng) 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對(duì)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間距的現(xiàn)狀(zhuàng)進行(háng)分析(xī) ,論證了(liǎo)合理確定托輥間距的(dí)必要性 ,探(tàn)討了托輥間距合(hé)理(lǐ)確定(dìng)的(dí)方法(fǎ)及優越(yuè)性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸送機(jī); 輸送(sòng)帶; 托輥; 托(tuō)輥間(jiān)距(jù); 張(zhāng)力(lì)

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識(shí)碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機中,托(tuō)輥用於支承(chéng)輸(shū)送帶和(hé)貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸送帶的垂(chuí)度不(bù)超(chāo)過限定值。托(tuō)輥的數(shù)量(liáng)對於帶式(shì)輸(shū)送機的正(zhèng)常使(shǐ)用，平穩運行(háng)，維護(hù)費用(yòng)，功率消耗，整(zhěng)機(jī)價格(gé)有(yǒu)重要影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如能(néng)對托輥(gǔn)間距進行(háng)合(hé)理(lǐ)設(shè)計和布(bù)置 ,可減少托輥用量(liáng) ,降低整機價(jià)格(gé) ,減少投資(zī)，營運(yùn)及維護費(fèi)用 ,節(jié)約能源(yuán) ,並帶(dài)來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益(yì)。

2         托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)現狀(zhuàng)及(jí)其分(fēn)析

國產帶(dài)式(shì)輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)通(tōng)常(cháng)根(gēn)據(jù)經驗數據確定 ,或(huò)通過輸送(sòng)帶最小張(zhāng)力設計計(jì)算托輥間距。

211          根(gēn)據廠(chǎng)家(jiā)提供的(dí)數據確定(dìng)

我國(guó)目前采用的DT Ⅱ型帶式輸送機規(guī)定的托輥間距為:

(1)  當運輸(shū)物料的(dí)鬆散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物(wù)料(liào)的鬆散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距取 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩(shéng)芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 承載托輥(gǔn)間(jiān)距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距一般取 310 m。

實(shí)踐證(zhèng)明 ,由於上(shàng)述數(shù)據是根據廠家(jiā)所提供的(dí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確(què)定 ,與(yǔ)實際(jì)工況(kuàng)可能(néng)存(cún)在(zài)很(hěn)大(dà)差(chà)別(bié)。

212          根(gēn)據最小張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

根(gēn)據(jù)逐點計算法,首先分(fēn)別(bié)計算(suàn)出輸送機承(chéng)載段(duàn)和空載(zǎi)段(duàn)的(dí)最(zuì)小張力值(zhí) ,由公式即可計算出(chū)承載托(tuō)輥間距和回(huí)程托輥間(jiān)距的(dí)理論(lùn)更(gēng)大值(zhí)。

β———輸送機運(yùn)輸(shū)傾角 , (°) 。

根據計算值(zhí) , 並(bìng)考慮各種實際(jì)因素 , 可確(què)定托(tuō)輥間距。

213          現狀分析

以上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方法(fǎ) , 其基本原理都是(shì)按承(chéng)載(zǎi)段或回程段最(zuì)小張(zhāng)力點的輸(shū)送帶張力確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距 , 在整(zhěng)個(gè)輸(shū)送機長(cháng)度上 , 分別采(cǎi)用(yòng)統(tǒng)一的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。這(zhè)樣雖可簡化(huà)設計(jì)和(hé)製(zhì)造工藝 , 但沒(méi)有(yǒu)根據輸送帶(dài)在輸(shū)送機長(cháng)度(dù)上張(zhāng)力的變化及托輥的(dí)受力(lì)情況(kuàng) , 合(hé)理確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距。對於短運(yùn)距(jù)帶式輸送(sòng)機的影(yǐng)響(xiǎng)不(bù)大 , 但(dàn)對於長(cháng)運距(jù)帶式(shì)輸送機 , 則會大(dà)大增(zēng)加(jiā)托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從而使(shǐ)設備(bèi)造價較高 , 運行(háng)阻(zǔ)力(lì)，功率消(xiāo)耗，維(wéi)護(hù)費用等(děng)都會(huì)大(dà)量增加(jiā) , 因此很不合理。

3     托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)合理計(jì)算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機在(zài)整個運輸長度(dù)上 , 輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力(lì)是連續(xù)變(biàn)化(huà)的。合理(lǐ)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)應在滿(mǎn)足(zú)托(tuō)輥承載能力及(jí)壽(shòu)命要(yào)求(qiú)，輸(shū)送帶下垂度(dù)要(yào)求(qiú)的(dí)條件下(xià) , 根據(jù)該處輸送帶張(zhāng)力的大小 , 來(lái)確定托輥間(jiān)距。如(rú)在德國有(yǒu)一條 10 km 長(cháng)的(dí)帶(dài)式(shì)輸送機 ,在全(quán)長 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承(chéng)載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距達 4 m ,回程托(tuō)輥間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大大減(jiǎn)少(shǎo)了托輥用量。

在設計(jì)時 ,托輥間距應(yīng)同(tóng)時(shí)滿足(zú) 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)要(yào)求; (2) 保證輸送帶適當(dāng)的(dí)下(xià)垂度。

311 根(gēn)據托輥承載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用(yòng)壽命確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

托輥的承載(zǎi)能力及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取(qǔ)決(jué)於物料的特性(xìng)，單(dān)位長(cháng)度(dù)輸送帶(dài)及(jí)貨載的質(zhì)量 ,托輥間距(jù)，帶速，

承載托輥(gǔn)間距 a0

回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸承(chéng)和(hé)運行工況等因素 ,可(kě)由其動載(zǎi)和靜載(zǎi)分別計(jì)算如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥(gǔn)間距

式(shì) 中 S

minzh

———承載(zǎi)段(duàn)輸送帶最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送帶(dài)最(zuì)小張力值(zhí) ,N ; qd ———單位長度(dù)輸送帶(dài)的(dí)質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度(dù)貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量 ,kg/ m ;

按動載(zǎi)計算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載托輥的(dí)輥(gǔn)子額(é)定(dìng)承(chéng)載能(néng)力(lì) ,N ;

e ———輥子(zǐ)載(zǎi)荷係數;

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝擊係數(shù) ;

f a ———工況係數。

以上(shàng)各係數均可(kě)從(cóng)有(yǒu)關(guān)資料(liào)上查(chá)得(dé)。

承(chéng)載托輥間距(jù)取式(3) ，式 (4)  計算出較小值(zhí) , 即可滿足承(chéng)載段(duàn)承載能力的(dí)要(yào)求 ,並保證托(tuō)輥(gǔn)的使用壽命(mìng)高於 30 000 h。

(2)     回(huí)程托輥(gǔn)間距

按(àn)靜載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間距(jù)的(dí)合(hé)理(lǐ)確定(dìng)

根(gēn)據(jù)以上(shàng)的計算結果 , 可選取(qǔ)較小值確定托(tuō)輥間距(jù);同時(shí) , 還要綜(zōng)合考慮其他因素(sù)的影響(xiǎng) , 如物料性質，輸送(sòng)帶寬度，輸送機(jī)傾角，實(shí)際(jì)運(yùn)行情況等。輸送機較(jiào)長時(shí) , 可(kě)分段確定托(tuō)輥(gǔn)間距。

314          優越性(xìng)分(fēn)析(xī)

通過(guò)對帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)托輥間距的合(hé)理確定(dìng)及優(yōu)化布置(zhì) , 可(kě)大(dà)大減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優(yōu)越性是非常明(míng)顯的(dí)。

(1)    托(tuō)輥成本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送(sòng)機(jī)成本(běn)的 30 % , 如果托輥數(shù)量減少一(yī)半 , 成(chéng)本約降(jiàng)低 15 % 。因此將會大幅

按動載(zǎi)計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投資。

(2)    托(tuō)輥數量減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸(shū)送機(jī)運行(háng)阻(zǔ)力降低 , 功(gōng)

回(huí)程托輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出的較小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可(kě)滿足回(huí)空段(duàn)承載(zǎi)能(néng)力的要(yào)求(qiú) ,並保證托(tuō)輥的使用壽命高於(yú) 30 000 h。

312 根據輸(shū)送帶(dài)下垂度(dù)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度(dù)取(qǔ)決(jué)於(yú)托輥間距(jù)，該處(chǔ)的輸送帶(dài)張力，單(dān)位長(cháng)度輸送帶和(hé)貨載的(dí)質(zhì)量(liáng)等(děng)因(yīn)素 ,一般(bān)要求比(bǐ)較合適的(dí)輸(shū)送帶下垂度(dù)為 1 % ,計算(suàn)如下:

率消(xiāo)耗(hào)減小 , 節(jié)約電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於(yú)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥用(yòng)量很大 , 且易出(chū)現(xiàn)故障 , 故減少托輥用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作(zuò)量和費用(yòng)降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸送帶使(shǐ)用壽(shòu)命 , 降低輸(shū)送帶跑偏率 ,

提(tí)高運行可靠(kào)性。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離帶(dài)式(shì)輸送機(jī)的托輥間距優(yōu)化(huà)[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥間距 a0

(2)        回(huí)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 ] 機械工業部(bù)北京(jīng)運輸(shū)機(jī)械(xiè)研究所(suǒ) 1DTⅡ型固定(dìng)式帶(dài)式輸送機設(shè)計(jì)選用手(shǒu)冊[ M]1 北(běi)京:冶(yě)金工(gōng)業出版社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 招(zhāo)遠(yuǎn)膠帶輸送機(jī)結構(gòu)，原理與(yǔ)計算[ M]1 北京(jīng):煤炭(tàn)工(gōng)業出版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運輸(shū)機械[ M]1 徐(xú)州:中(zhōng)國(guó)礦(kuàng)業大學出(chū)版社(shè),19891

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

由式(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一(yī)定的情況(kuàng)下 , 托輥(gǔn)間距取決於(yú)該處輸(shū)送(sòng)帶張力的大(dà)小(xiǎo)。為滿(mǎn)足(zú)下(xià)垂度(dù)要求(qiú) , 張力較小(xiǎo)的區段采用較(jiào)小的托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 張力較大(dà)的區段可采(cǎi)用較大的(dí)托(tuō)輥間距 , 這(zhè)樣可大

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業(yè)於原山東礦業學院,現(xiàn)從事(shì)礦(kuàng)山機械的(dí)科研及教學工作,已發表(biǎo)論文數(shù)篇。

收稿日(rì)期 :2001208231