鄭州帶式輸送機(jī)托輥間(jiān)距的合理確(què)定(dìng)

李(lǐ)福(fú)固(gù)

(兖州礦區(qū)職工(gōng)大學 , 山東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通(tōng)過(guò)對(duì)帶(dài)式輸(shū)送機(jī)托輥(gǔn)間距的(dí)現狀進(jìn)行分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合(hé)理確(què)定托輥間距的必(bì)要性(xìng) ,探(tàn)討了托輥間距合(hé)理(lǐ)確定的(dí)方法及(jí)優越(yuè)性。

關(guān)鍵詞 : 帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥(gǔn); 托輥間距; 張力

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

1         引(yǐn)言

在帶式輸送機中,托輥用於支承(chéng)輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載 , 並(bìng)使輸(shū)送(sòng)帶的(dí)垂度不(bù)超過限(xiàn)定值。托輥的數(shù)量對於(yú)帶式輸送機的正常(cháng)使(shǐ)用，平穩運行(háng)，維(wéi)護(hù)費用(yòng)，功(gōng)率(shuài)消耗，整(zhěng)機價格有重要影(yǐng)響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如能(néng)對(duì)托輥(gǔn)間距(jù)進行合理(lǐ)設(shè)計(jì)和布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價格 ,減少(shǎo)投資，營(yíng)運及(jí)維護費用 ,節(jié)約(yuē)能(néng)源 ,並帶來(lái)可(kě)觀的經(jīng)濟(jì)效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的現狀及(jí)其分(fēn)析

國產帶(dài)式輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距(jù)通常(cháng)根據經(jīng)驗數據確(què)定 ,或通(tōng)過輸送帶最(zuì)小張力設計計算托(tuō)輥間距。

211          根(gēn)據(jù)廠家提供(gōng)的(dí)數據確(què)定(dìng)

我(wǒ)國目(mù)前(qián)采用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸送機規定(dìng)的托輥(gǔn)間(jiān)距為:

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

(2)  當(dāng)運(yùn)輸物料(liào)的(dí)鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩芯帶(dài)式輸(shū)送機 , 承載托輥間距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距(jù)一(yī)般(bān)取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由(yóu)於上述數據(jù)是(shì)根(gēn)據廠(chǎng)家所提供的(dí)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確定 ,與實際工況可能存在很大差別。

212          根(gēn)據最小(xiǎo)張力(lì)確定托輥(gǔn)間距(jù)

根(gēn)據逐點(diǎn)計(jì)算法(fǎ),首先(xiān)分別計(jì)算(suàn)出輸(shū)送(sòng)機(jī)承(chéng)載(zǎi)段和空載(zǎi)段(duàn)的(dí)最(zuì)小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,由(yóu)公式(shì)即(jí)可(kě)計(jì)算出承載(zǎi)托輥間距和(hé)回(huí)程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的理(lǐ)論(lùn)更(gēng)大值(zhí)。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸傾(qīng)角 , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並考(kǎo)慮(lǜ)各種實際因(yīn)素(sù) , 可確定托輥(gǔn)間距(jù)。

213          現狀分析(xī)

以上(shàng)兩(liǎng)種方(fāng)法 , 其基(jī)本原理都(dū)是按承載(zǎi)段或回程(chéng)段最小(xiǎo)張力(lì)點(diǎn)的(dí)輸送帶(dài)張力確(què)定托輥間(jiān)距(jù) , 在(zài)整個輸(shū)送機(jī)長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分別采用(yòng)統(tǒng)一的托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡化設計和(hé)製(zhì)造工藝 , 但沒有根據(jù)輸(shū)送帶在(zài)輸(shū)送機長度上(shàng)張(zhāng)力的變(biàn)化及托輥的(dí)受力(lì)情況(kuàng) , 合理(lǐ)確(què)定(dìng)托輥間距。對(duì)於短運(yùn)距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機的影響不大(dà) , 但(dàn)對於長運距帶式輸送(sòng)機 , 則會(huì)大大增(zēng)加托輥(gǔn)數(shù)量 , 從而(ér)使設(shè)備(bèi)造(zào)價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運行(háng)阻力，功率消耗，維(wéi)護費用等都(dū)會(huì)大量(liáng)增加 , 因(yīn)此很不合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的合理計算

帶式輸(shū)送機在整個運(yùn)輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送(sòng)帶(dài)張力是連續變(biàn)化的。合(hé)理(lǐ)的托(tuō)輥間(jiān)距應(yīng)在(zài)滿足(zú)托(tuō)輥承載能力(lì)及壽(shòu)命(mìng)要求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶下垂(chuí)度要(yào)求(qiú)的(dí)條件下 , 根據(jù)該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)張力(lì)的大小 , 來確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。如在(zài)德國(guó)有一(yī)條 10 km 長的帶式(shì)輸送機 ,在全長 3/ 4 的區段 ,承載托輥(gǔn)間距達(dá) 4 m ,回程托(tuō)輥間距(jù)達 8 m ,因而大大(dà)減(jiǎn)少了托(tuō)輥用(yòng)量。

在(zài)設計時(shí) ,托輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)同(tóng)時滿(mǎn)足 2 個(gè)條(tiáo)件: (1) 托(tuō)輥承載能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽命要(yào)求; (2) 保(bǎo)證輸送帶適(shì)當(dāng)的下垂度。

311 根據(jù)托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用壽命(mìng)確定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)

托(tuō)輥(gǔn)的(dí)承載能力(lì)及使用壽命(mìng)取(qǔ)決於物(wù)料(liào)的特(tè)性，單位(wèi)長(cháng)度輸(shū)送帶及貨載的(dí)質量 ,托輥(gǔn)間距，帶(dài)速，

承載(zǎi)托輥(gǔn)間距 a0

回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承和運行工況等因素 ,可由其動(dòng)載(zǎi)和(hé)靜載分別計算(suàn)如下:

(1)     承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距

式 中 S

minzh

———承載段輸(shū)送帶(dài)最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送帶最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,N ; qd ———單(dān)位長度輸送(sòng)帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨載的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動載計算 a0

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

(4)

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

式(shì)中  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)的輥(gǔn)子(zǐ)額定(dìng)承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係(xì)數;

f s ———運行(háng)係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係數(shù) ;

f a ———工況係(xì)數。

以(yǐ)上各(gè)係數均可從有(yǒu)關(guān)資料上查得。

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(3) ，式(shì) (4)  計算(suàn)出(chū)較小值 , 即(jí)可(kě)滿足(zú)承載(zǎi)段承載能力的(dí)要求 ,並(bìng)保證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥(gǔn)間距(jù)

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

d    n

量減少托(tuō)輥(gǔn)用量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)的(dí)合(hé)理確(què)定(dìng)

根據以上的計算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù);同(tóng)時 , 還要(yào)綜合考(kǎo)慮(lǜ)其他因素(sù)的影響 , 如(rú)物料(liào)性(xìng)質，輸送帶寬(kuān)度(dù)，輸送機傾角(jiǎo)，實際運(yùn)行情況(kuàng)等。輸送機較長時 , 可(kě)分段(duàn)確(què)定托輥間距。

314          優越(yuè)性(xìng)分析(xī)

通過對帶式輸(shū)送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)的合(hé)理確定及(jí)優(yōu)化布置(zhì) , 可(kě)大(dà)大減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量 , 其優(yōu)越性(xìng)是(shì)非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成(chéng)本約(yuē)占(zhān)輸(shū)送(sòng)機(jī)成本的(dí) 30 % , 如果托輥數量減(jiǎn)少一(yī)半 , 成(chéng)本(běn)約降(jiàng)低 15 % 。因此將會(huì)大幅(fú)

按(àn)動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥數(shù)量減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸送機運行阻力降低(dī) , 功

回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計算(suàn)出(chū)的較(jiào)小值即可(kě)滿足回空(kōng)段(duàn)承載能(néng)力(lì)的(dí)要求(qiú) ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的使(shǐ)用壽(shòu)命高(gāo)於 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶下垂度確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)

輸送帶下(xià)垂度(dù)取決於(yú)托輥間距，該(gāi)處的(dí)輸送帶張力，單(dān)位長度輸送帶和(hé)貨(huò)載的質量(liáng)等(děng)因(yīn)素(sù) ,一(yī)般(bān)要求(qiú)比較(jiào)合(hé)適(shì)的輸(shū)送帶(dài)下(xià)垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

率消(xiāo)耗減小(xiǎo) , 節(jié)約電能。

(3)    由於帶(dài)式輸(shū)送機托輥用量很(hěn)大(dà) , 且(qiě)易(yì)出(chū)現故(gù)障 , 故(gù)減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用(yòng)量 , 使維護(hù)工作量和(hé)費(fèi)用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延(yán)長輸(shū)送帶使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸(shū)送帶(dài)跑(pǎo)偏率 ,

提高運行(háng)可靠(kào)性。

參(cān)考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距離(lí)帶式(shì)輸(shū)送機的(dí)托輥間(jiān)距優化(huà)[J ]1 礦(kuàng)山機械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間(jiān)距 a0

(2)        回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工(gōng)業(yè)部北京運(yùn)輸機(jī)械(xiè)研(yán)究(jiū)所(suǒ) 1DTⅡ型固定(dìng)式帶式輸送機設計(jì)選用(yòng)手(shǒu)冊[ M]1 北京:冶(yě)金工業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復(fù)興(xīng) 1 鄭州(zhōu)膠(jiāo)帶(dài)輸(shū)送機結(jié)構(gòu)，原(yuán)理(lǐ)與計算[ M]1 北(běi)京(jīng):煤炭工業(yè)出版(bǎn)

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張力 ,N ;

社(shè),19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦(kuàng)山運(yùn)輸機械[ M]1 徐州:中國礦業大(dà)學出(chū)版社,19891

k ———輸送帶(dài)下(xià)垂(chuí)度 , 一般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定(dìng)的(dí)情況(kuàng)下 , 托輥間距(jù)取決於該處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿(mǎn)足下垂(chuí)度要求 , 張力較小的區段(duàn)采用較小(xiǎo)的托輥(gǔn)間(jiān)距(jù) , 張力較(jiào)大(dà)的(dí)區(qū)段可(kě)采用較大(dà)的托輥(gǔn)間距 , 這(zhè)樣可(kě)大(dà)

作(zuò)者簡(jiǎn)介(jiè) : 李福固(1969 - ) ,山東鄒城(chéng)縣人,1991 年畢業於原山東礦(kuàng)業學院,現從事(shì)礦山機械(xiè)的(dí)科研及(jí)教(jiào)學工作(zuò),已(yǐ)發表(biǎo)論(lùn)文數(shù)篇。

收稿(gǎo)日期 :2001208231