浙(zhè)江(jiāng)帶(dài)式輸送機托輥間距的(dí)合理確定(dìng)

李福(fú)固

(兖州礦區職工(gōng)大學 , 山(shān)東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過對帶式輸送機托輥(gǔn)間距(jù)的現狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析 ,論證了合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距的(dí)必要性 ,探(tàn)討了托輥(gǔn)間距(jù)合(hé)理確定(dìng)的方(fāng)法(fǎ)及優越性。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機; 輸送帶; 托(tuō)輥; 托(tuō)輥(gǔn)間距; 張力

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文(wén)獻標識碼 : A

1         引言

在(zài)帶式輸送機中(zhōng),托(tuō)輥用(yòng)於支承輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載(zǎi) , 並(bìng)使輸送(sòng)帶(dài)的垂(chuí)度不超(chāo)過限定(dìng)值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量對於帶式輸(shū)送(sòng)機(jī)的(dí)正常使(shǐ)用，平穩(wěn)運(yùn)行，維護費用(yòng)，功率(shuài)消耗，整機價(jià)格(gé)有重要影響。因(yīn)此(cǐ) ,如能對(duì)托(tuō)輥間距(jù)進(jìn)行(háng)合(hé)理(lǐ)設計(jì)和布置 ,可減少(shǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 ,降低整(zhěng)機(jī)價格(gé) ,減少(shǎo)投資(zī)，營(yíng)運(yùn)及維(wéi)護費用 ,節(jié)約能(néng)源 ,並帶來可(kě)觀(guān)的經濟效(xiào)益(yì)。

2         托輥間距的現狀(zhuàng)及(jí)其分析(xī)

國產帶(dài)式輸(shū)送機托(tuō)輥間(jiān)距通(tōng)常(cháng)根據經驗數據確(què)定(dìng) ,或(huò)通過(guò)輸(shū)送帶(dài)最小張力設計(jì)計(jì)算(suàn)托輥間(jiān)距。

211          根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家提(tí)供的(dí)數據(jù)確定(dìng)

我(wǒ)國目(mù)前(qián)采用的DT Ⅱ型帶(dài)式(shì)輸(shū)送機規定的托輥(gǔn)間距為(wéi):

(1)  當運輸物料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料(liào)的鬆散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承載托輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯(xīn)帶式輸送(sòng)機 , 承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距一般取115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距一(yī)般取 310 m。

實(shí)踐(jiàn)證明(míng) ,由(yóu)於(yú)上(shàng)述(shù)數(shù)據(jù)是根(gēn)據(jù)廠(chǎng)家所(suǒ)提供(gōng)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確定(dìng) ,與實(shí)際工況(kuàng)可(kě)能(néng)存(cún)在很(hěn)大差別。

212          根據(jù)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

根據(jù)逐點計(jì)算法,首先分(fēn)別計算出(chū)輸送機承(chéng)載段和空載段(duàn)的最小(xiǎo)張(zhāng)力值 ,由公式(shì)即可(kě)計(jì)算出承載托輥(gǔn)間距(jù)和(hé)回程(chéng)托輥間(jiān)距的理論(lùn)更(gēng)大(dà)值(zhí)。

β———輸送機運輸傾角 , (°) 。

根據計算(suàn)值(zhí) , 並(bìng)考慮各種實(shí)際(jì)因(yīn)素 , 可(kě)確(què)定托輥間距。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以(yǐ)上(shàng)兩(liǎng)種(zhǒng)方法 , 其(qí)基(jī)本(běn)原理都是(shì)按(àn)承載(zǎi)段或(huò)回程段最小張力點(diǎn)的(dí)輸送帶張(zhāng)力(lì)確定(dìng)托輥間距 , 在整個(gè)輸送機長(cháng)度上(shàng) , 分(fēn)別采用統(tǒng)一(yī)的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距。這樣雖(suī)可簡(jiǎn)化(huà)設計(jì)和(hé)製(zhì)造(zào)工(gōng)藝 , 但沒有(yǒu)根據輸送帶在(zài)輸送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng)張(zhāng)力的變化(huà)及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的受力(lì)情(qíng)況(kuàng) , 合理確定(dìng)托輥間距(jù)。對於(yú)短運(yùn)距(jù)帶式輸送(sòng)機(jī)的影響不(bù)大 , 但(dàn)對(duì)於長運距(jù)帶式(shì)輸送機 , 則(zé)會大(dà)大增加托輥數量(liáng) , 從(cóng)而使設備(bèi)造(zào)價較高 , 運行阻力，功率(shuài)消耗，維(wéi)護(hù)費(fèi)用等都會大(dà)量增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不(bù)合(hé)理。

3     托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理計算(suàn)

帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機在整個運輸(shū)長(cháng)度上 , 輸(shū)送帶(dài)張力是(shì)連續(xù)變化的。合(hé)理的托輥間距應在(zài)滿足托輥承載能(néng)力(lì)及(jí)壽(shòu)命要求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度要(yào)求(qiú)的(dí)條件(jiàn)下(xià) , 根(gēn)據該(gāi)處(chǔ)輸送帶張力的大小(xiǎo) , 來確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。如(rú)在德國有一(yī)條(tiáo) 10 km 長(cháng)的帶式(shì)輸送機(jī) ,在(zài)全長 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承(chéng)載托輥間距(jù)達 4 m ,回(huí)程托(tuō)輥間距達(dá) 8 m ,因而(ér)大大減(jiǎn)少了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

在(zài)設(shè)計時 ,托輥(gǔn)間距(jù)應同時滿足 2 個(gè)條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥承載能(néng)力(lì)及使用壽命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證(zhèng)輸送(sòng)帶適當(dāng)的(dí)下(xià)垂度(dù)。

311 根據(jù)托輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命確定托輥間(jiān)距

托輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載能力及(jí)使用壽(shòu)命取決(jué)於物料(liào)的(dí)特性，單位長度輸送(sòng)帶及貨載(zǎi)的質(zhì)量(liáng) ,托(tuō)輥間距，帶速(sù)，

承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù) a0

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑(jìng)，輥子軸(zhóu)承和運(yùn)行(háng)工(gōng)況等因素(sù) ,可(kě)由(yóu)其動載(zǎi)和靜載(zǎi)分(fēn)別(bié)計(jì)算如下:

(1)     承載托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段(duàn)輸送帶(dài)最小張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長度輸送帶(dài)的質量 ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)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(méi)    礦    機    械                              2002 年第 2 期(qī)

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托輥的輥子(zǐ)額定承載(zǎi)能力(lì) ,N ;

e ———輥子載(zǎi)荷(hé)係數;

f s ———運行(háng)係數 ;

f d ———衝擊(jī)係數 ;

f a ———工況係數。

以(yǐ)上(shàng)各係數(shù)均可從(cóng)有(yǒu)關資料(liào)上查得(dé)。

承載托輥間(jiān)距取(qǔ)式(3) ，式(shì) (4)  計(jì)算(suàn)出較(jiào)小值(zhí) , 即可滿足(zú)承載(zǎi)段承載(zǎi)能力的(dí)要求(qiú) ,並保證托輥(gǔn)的使用壽命(mìng)高(gāo)於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距

按靜(jìng)載(zǎi)計算(suàn) a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少(shǎo)托輥用(yòng)量。

313          托輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定(dìng)

根據以(yǐ)上的計算結果 , 可(kě)選取較小(xiǎo)值(zhí)確定(dìng)托輥(gǔn)間距;同時 , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合考慮(lǜ)其(qí)他因(yīn)素(sù)的(dí)影響 , 如物(wù)料性質，輸送(sòng)帶寬度(dù)，輸送(sòng)機傾(qīng)角(jiǎo)，實際運(yùn)行情(qíng)況等(děng)。輸送(sòng)機較長時(shí) , 可分段確(què)定托輥(gǔn)間距(jù)。

314          優(yōu)越性(xìng)分(fēn)析

通(tōng)過對(duì)帶式輸(shū)送機托(tuō)輥間距的合理(lǐ)確(què)定及(jí)優化布置 , 可大大(dà)減少托輥用量 , 其(qí)優(yōu)越(yuè)性(xìng)是非(fēi)常(cháng)明(míng)顯的(dí)。

(1)    托輥成本(běn)約占輸送(sòng)機成(chéng)本的 30 % , 如果(guǒ)托輥(gǔn)數(shù)量減少(shǎo)一半 , 成本約降低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大幅

按動(dòng)載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少(shǎo)投(tóu)資。

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

回程托輥間距取(qǔ)式(5) ，式(shì)(6) 計算出(chū)的較小(xiǎo)值即可(kě)滿足回(huí)空段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的(dí)要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高於 30 000 h。

312 根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂度確定托(tuō)輥(gǔn)間距

輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度取決於(yú)托(tuō)輥間距，該(gāi)處(chǔ)的(dí)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶和貨(huò)載的質(zhì)量(liáng)等因(yīn)素(sù) ,一般要(yào)求比(bǐ)較合適(shì)的輸送帶下垂(chuí)度(dù)為 1 % ,計算如(rú)下:

率消(xiāo)耗減小 , 節(jié)約電(diàn)能(néng)。

(3)    由於帶式輸送機托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)很大 , 且易出(chū)現故障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) , 使維(wéi)護工作量和(hé)費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延長(cháng)輸(shū)送(sòng)帶使(shǐ)用壽命 , 降低輸(shū)送帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提高(gāo)運行(háng)可靠性。

參(cān)考文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長(cháng)距離(lí)帶式(shì)輸送(sòng)機的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距優化[J ]1 礦(kuàng)山機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載托(tuō)輥間距 a0

(2)        回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北京(jīng)運輸(shū)機(jī)械研究所 1DTⅡ型(xíng)固(gù)定式帶式(shì)輸(shū)送機設計(jì)選(xuǎn)用手冊(cè)[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金工(gōng)業出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊復興(xīng) 1 浙江(jiāng)膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送機結構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與計算[ M]1 北京:煤(méi)炭(tàn)工(gōng)業出版(bǎn)

式(shì)中(zhōng)   F ———該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機(jī)械[ M]1 徐(xú)州:中國礦(kuàng)業大學出版社,19891

k ———輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度(dù) , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定(dìng)的情況下 , 托(tuō)輥(gǔn)間距取決(jué)於(yú)該(gāi)處輸(shū)送帶張力的(dí)大小。為滿足下垂(chuí)度(dù)要求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小的(dí)區段采用(yòng)較小的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 , 張力較大(dà)的(dí)區段可(kě)采用(yòng)較大的托(tuō)輥(gǔn)間距 , 這樣(yàng)可(kě)大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山(shān)東鄒(zōu)城縣人,1991 年畢(bì)業於(yú)原(yuán)山(shān)東礦業學(xué)院,現(xiàn)從事(shì)礦(kuàng)山機械的科(kē)研(yán)及教(jiào)學工作(zuò),已(yǐ)發(fā)表論文數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿(gǎo)日期(qī) :2001208231