周口帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合理(lǐ)確定

李福固(gù)

(兖州礦區(qū)職(zhí)工(gōng)大學(xué) , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對帶式輸送機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析 ,論(lùn)證(zhèng)了合理(lǐ)確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)的(dí)必(bì)要(yào)性 ,探(tàn)討(tǎo)了托輥(gǔn)間距合理確(què)定(dìng)的方法及優越性。

關鍵詞 : 帶式輸(shū)送機; 輸送(sòng)帶(dài); 托輥; 托輥(gǔn)間距(jù); 張(zhāng)力(lì)

中圖號(hào) :  TH222                                                                   文獻標(biāo)識碼 : A

1         引言

在帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托輥(gǔn)用(yòng)於支承輸(shū)送帶和(hé)貨載 , 並使輸(shū)送(sòng)帶(dài)的垂(chuí)度(dù)不超(chāo)過限(xiàn)定值。托(tuō)輥的數(shù)量(liáng)對於帶式(shì)輸送機的(dí)正常使用，平(píng)穩運(yùn)行(háng)，維護費用，功率消耗(hào)，整(zhěng)機價(jià)格有重(zhòng)要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)。因此(cǐ) ,如(rú)能對(duì)托輥間距進行(háng)合理設(shè)計和布(bù)置(zhì) ,可減少托(tuō)輥(gǔn)用量(liáng) ,降(jiàng)低整機價(jià)格 ,減少(shǎo)投(tóu)資(zī)，營運及維(wéi)護費(fèi)用 ,節約能源(yuán) ,並帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益(yì)。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的現狀(zhuàng)及其分(fēn)析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距(jù)通常(cháng)根(gēn)據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據確定 ,或(huò)通過輸送(sòng)帶最小張力(lì)設計計算(suàn)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。

211          根(gēn)據(jù)廠家提供(gōng)的數據(jù)確定(dìng)

我國(guó)目(mù)前(qián)采用(yòng)的(dí)DT Ⅱ型(xíng)帶式輸送機規定的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)為:

(1)  當運輸(shū)物料的鬆散(sàn)密度 γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承載(zǎi)托輥間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物(wù)料的(dí)鬆(sōng)散(sàn)密(mì)度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對(duì)於鋼(gāng)繩芯帶式輸(shū)送機(jī) , 承載(zǎi)托輥間距一(yī)般取(qǔ)115 m ;(4)   回程托輥間(jiān)距一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證(zhèng)明 ,由(yóu)於上述數(shù)據是(shì)根據廠(chǎng)家(jiā)所提(tí)供(gōng)的(dí)經驗(yàn)數據(jù)確定 ,與(yǔ)實際工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在(zài)很大(dà)差(chà)別。

212          根據最小張力(lì)確(què)定托輥(gǔn)間距

根(gēn)據(jù)逐點計算(suàn)法,首先(xiān)分(fēn)別計算(suàn)出(chū)輸(shū)送(sòng)機承載(zǎi)段(duàn)和空載段的(dí)最小張(zhāng)力值 ,由公式(shì)即(jí)可計算出承載(zǎi)托輥間(jiān)距和(hé)回程(chéng)托輥間距(jù)的(dí)理論更大(dà)值。

β———輸送機運輸(shū)傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各種(zhǒng)實際(jì)因(yīn)素 , 可確(què)定托(tuō)輥間距。

213          現狀分析(xī)

以(yǐ)上兩種方(fāng)法 , 其(qí)基本(běn)原(yuán)理都是(shì)按(àn)承(chéng)載段或(huò)回(huí)程(chéng)段最(zuì)小(xiǎo)張力點(diǎn)的輸送(sòng)帶(dài)張力(lì)確(què)定托輥間(jiān)距(jù) , 在(zài)整個輸(shū)送(sòng)機長(cháng)度(dù)上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采(cǎi)用(yòng)統一(yī)的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)。這樣(yàng)雖(suī)可(kě)簡(jiǎn)化設計(jì)和製造工藝 , 但沒有(yǒu)根據輸(shū)送(sòng)帶在(zài)輸(shū)送機長度(dù)上張力的(dí)變(biàn)化及托輥的受力情(qíng)況 , 合理確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距。對於(yú)短(duǎn)運距帶(dài)式(shì)輸(shū)送機的影(yǐng)響(xiǎng)不大 , 但(dàn)對於長運距帶式輸(shū)送機(jī) , 則會大(dà)大增(zēng)加托輥數(shù)量 , 從而使(shǐ)設(shè)備造價(jià)較高 , 運行(háng)阻(zǔ)力(lì)，功率消耗(hào)，維護費用等都會大量增(zēng)加(jiā) , 因此很(hěn)不合(hé)理。

3     托輥間(jiān)距的合理計算

帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機在整個運輸長(cháng)度上(shàng) , 輸送(sòng)帶張力是連續(xù)變化(huà)的(dí)。合理的(dí)托輥間距(jù)應在(zài)滿(mǎn)足(zú)托輥(gǔn)承(chéng)載能力及壽命要求，輸送帶(dài)下垂(chuí)度要(yào)求的(dí)條件下 , 根據(jù)該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo) , 來確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如在德(dé)國有一條 10 km 長(cháng)的(dí)帶式輸送機 ,在全長 3/ 4 的區段 ,承載托輥(gǔn)間(jiān)距達 4 m ,回程托輥(gǔn)間(jiān)距達 8 m ,因而(ér)大(dà)大(dà)減少了(liǎo)托(tuō)輥用(yòng)量。

在(zài)設計時 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應(yīng)同(tóng)時滿(mǎn)足(zú) 2 個條(tiáo)件(jiàn): (1) 托輥(gǔn)承(chéng)載(zǎi)能力及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命要(yào)求; (2) 保證輸送(sòng)帶適當的(dí)下垂度。

311 根據(jù)托(tuō)輥承載能力及使用壽命確(què)定托輥(gǔn)間距

托輥(gǔn)的(dí)承載(zǎi)能(néng)力(lì)及(jí)使用(yòng)壽(shòu)命取決(jué)於(yú)物料的(dí)特性，單位長(cháng)度輸送帶(dài)及貨載(zǎi)的質(zhì)量 ,托輥(gǔn)間(jiān)距，帶(dài)速(sù)，

承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù) a0

回程托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子(zǐ)軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運行(háng)工(gōng)況等因(yīn)素 ,可(kě)由其動載(zǎi)和靜(jìng)載分(fēn)別計算如(rú)下:

(1)     承載托輥間(jiān)距

式(shì) 中(zhōng) S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最(zuì)小張(zhāng)力(lì)值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回(huí)程段(duàn)輸送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ; qd ———單位(wèi)長(cháng)度(dù)輸送(sòng)帶的質量 ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨載的質量 ,kg/ m ;

按(àn)動載計(jì)算(suàn) a0

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

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦(kuàng)    機    械                              2002 年第 2 期

式中  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥(gǔn)的(dí)輥子額(é)定承載能力(lì) ,N ;

e ———輥(gǔn)子載(zǎi)荷係(xì)數;

f s ———運行係(xì)數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係(xì)數 ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以上(shàng)各(gè)係數均(jūn)可(kě)從有關(guān)資料(liào)上查得。

承(chéng)載托輥間(jiān)距取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較(jiào)小值(zhí) , 即(jí)可滿(mǎn)足承載段承載能(néng)力(lì)的要(yào)求(qiú) ,並保(bǎo)證托輥的(dí)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng)高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間(jiān)距

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

d    n

量減少托輥用(yòng)量。

313          托(tuō)輥間距的(dí)合(hé)理確定

根據以(yǐ)上的計算結(jié)果 , 可(kě)選(xuǎn)取(qǔ)較(jiào)小值確定托輥(gǔn)間距(jù);同時(shí) , 還要綜(zōng)合考(kǎo)慮(lǜ)其他因素的(dí)影響 , 如物(wù)料(liào)性(xìng)質，輸送(sòng)帶寬(kuān)度，輸送(sòng)機(jī)傾(qīng)角，實際運(yùn)行情況(kuàng)等。輸送機較(jiào)長時(shí) , 可分(fēn)段確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

314          優(yōu)越性分(fēn)析(xī)

通過(guò)對帶式輸送(sòng)機托輥(gǔn)間距(jù)的合理確(què)定(dìng)及(jí)優化布(bù)置(zhì) , 可大大(dà)減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量 , 其(qí)優(yōu)越性(xìng)是非常(cháng)明顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本約占(zhān)輸(shū)送(sòng)機(jī)成本的(dí) 30 % , 如果(guǒ)托(tuō)輥數量減少(shǎo)一半 , 成本(běn)約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會(huì)大幅

按動載計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減(jiǎn)少投(tóu)資。

(2)    托(tuō)輥數量減(jiǎn)少 , 使(shǐ)輸送(sòng)機運(yùn)行阻力(lì)降低(dī) , 功(gōng)

回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計(jì)算出(chū)的(dí)較小值(zhí)即可(kě)滿足(zú)回(huí)空段承載(zǎi)能(néng)力(lì)的要求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托(tuō)輥(gǔn)的使用壽(shòu)命(mìng)高於 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂度確(què)定(dìng)托(tuō)輥(gǔn)間距

輸送(sòng)帶下垂度(dù)取決(jué)於托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距，該(gāi)處(chǔ)的輸(shū)送帶張力(lì)，單(dān)位(wèi)長度輸送(sòng)帶和(hé)貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng)等因素 ,一(yī)般要求比(bǐ)較(jiào)合適的輸送(sòng)帶(dài)下垂(chuí)度為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如下(xià):

率(shuài)消(xiāo)耗(hào)減小 , 節約(yuē)電(diàn)能。

(3)    由(yóu)於(yú)帶式輸送機托輥用(yòng)量很大(dà) , 且易(yì)出(chū)現(xiàn)故障(zhàng) , 故減少托輥用量(liáng) , 使維護(hù)工(gōng)作(zuò)量(liáng)和費(fèi)用降低。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送帶使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降低輸送(sòng)帶跑偏(piān)率 ,

提(tí)高運(yùn)行可靠(kào)性(xìng)。

參考(kǎo)文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林(lín) 1 長(cháng)距離帶(dài)式(shì)輸送機的(dí)托輥(gǔn)間距(jù)優化[J ]1 礦山(shān)機械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距 a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業部北京(jīng)運(yùn)輸機(jī)械研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定式帶式輸送(sòng)機設計選用(yòng)手冊[ M]1 北(běi)京(jīng):冶金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興(xīng) 1 周(zhōu)口膠帶(dài)輸送(sòng)機結構，原理與計(jì)算(suàn)[ M]1 北京:煤(méi)炭工業出(chū)版

式中   F ———該處輸(shū)送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山(shān)運輸機械[ M]1 徐州(zhōu):中國礦(kuàng)業(yè)大學(xué)出(chū)版(bǎn)社(shè),19891

k ———輸送帶下(xià)垂(chuí)度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可知 , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一(yī)定(dìng)的情況下(xià) , 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)決(jué)於該處(chǔ)輸送(sòng)帶(dài)張(zhāng)力(lì)的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為滿足下(xià)垂(chuí)度要求 , 張(zhāng)力(lì)較小(xiǎo)的(dí)區段采用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距 , 張(zhāng)力較大(dà)的區段可采用較大的托(tuō)輥間距 , 這樣可大

作(zuò)者簡介 : 李福固(gù)(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城(chéng)縣(xiàn)人(rén),1991 年(nián)畢(bì)業(yè)於原(yuán)山東(dōng)礦(kuàng)業學(xué)院,現從(cóng)事礦山機(jī)械的(dí)科(kē)研及(jí)教學工作(zuò),已發表(biǎo)論文數(shù)篇(piān)。

收稿(gǎo)日期(qī) :2001208231