中山(shān)帶式輸送機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合理確(què)定(dìng)

李福固(gù)

(兖州礦區職工大(dà)學 , 山東 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要(yào) : 通過對帶式(shì)輸送(sòng)機托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀(zhuàng)進(jìn)行(háng)分析 ,論證(zhèng)了(liǎo)合理確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距的必(bì)要性 ,探討了(liǎo)托輥間距合(hé)理(lǐ)確(què)定的方(fāng)法及優(yōu)越(yuè)性(xìng)。

關鍵詞 : 帶式(shì)輸送(sòng)機; 輸(shū)送帶(dài); 托輥; 托(tuō)輥間距; 張(zhāng)力

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

1         引言

在帶式輸送機(jī)中,托輥(gǔn)用於支(zhī)承(chéng)輸(shū)送帶和(hé)貨載 , 並使(shǐ)輸(shū)送帶(dài)的垂度不超(chāo)過限定值。托輥(gǔn)的數量對(duì)於(yú)帶式(shì)輸送機(jī)的正常使用，平穩運(yùn)行(háng)，維護(hù)費用，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機價格有重要影響。因此(cǐ) ,如(rú)能對(duì)托(tuō)輥間距(jù)進(jìn)行合理設計和布(bù)置(zhì) ,可減少托輥用量(liáng) ,降低整(zhěng)機(jī)價(jià)格 ,減少投(tóu)資，營運(yùn)及(jí)維(wéi)護(hù)費用(yòng) ,節約能源(yuán) ,並(bìng)帶(dài)來(lái)可觀的(dí)經(jīng)濟效益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距的(dí)現狀及其(qí)分析(xī)

國(guó)產(chǎn)帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥間距通常根(gēn)據(jù)經驗數據(jù)確(què)定 ,或通過輸送帶(dài)最小(xiǎo)張力設計(jì)計(jì)算托輥間距。

211          根據廠(chǎng)家(jiā)提(tí)供(gōng)的(dí)數(shù)據確(què)定

我國(guó)目前采(cǎi)用的DT Ⅱ型(xíng)帶(dài)式(shì)輸(shū)送機規定的(dí)托輥(gǔn)間距為:

(1)  當(dāng)運輸物(wù)料(liào)的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載(zǎi)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆(sōng)散(sàn)密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對(duì)於(yú)鋼繩芯帶式輸送機 , 承(chéng)載托輥間距(jù)一般取(qǔ)115 m ;(4)   回(huí)程托輥間距一般(bān)取 310 m。

實踐證明(míng) ,由於上(shàng)述(shù)數據(jù)是根據廠(chǎng)家所(suǒ)提(tí)供的(dí)經驗數據確定(dìng) ,與實際工況(kuàng)可(kě)能存(cún)在很大差別。

212          根據(jù)最小(xiǎo)張力(lì)確定(dìng)托(tuō)輥間(jiān)距

根據(jù)逐點計算(suàn)法(fǎ),首(shǒu)先(xiān)分(fēn)別計算(suàn)出輸(shū)送機承載段(duàn)和(hé)空載段的最小張力值 ,由(yóu)公式(shì)即(jí)可(kě)計算出承(chéng)載托輥間距和(hé)回程托(tuō)輥間距的理(lǐ)論(lùn)更(gēng)大(dà)值。

β———輸送(sòng)機運輸(shū)傾角 , (°) 。

根(gēn)據(jù)計(jì)算值 , 並(bìng)考慮(lǜ)各種(zhǒng)實(shí)際(jì)因素 , 可確(què)定(dìng)托輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀(zhuàng)分(fēn)析

以(yǐ)上兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其(qí)基本原(yuán)理都(dū)是按承(chéng)載段或回(huí)程(chéng)段最小張力點的輸送(sòng)帶張力(lì)確定(dìng)托輥間距(jù) , 在整個(gè)輸(shū)送(sòng)機長度上 , 分別采(cǎi)用(yòng)統(tǒng)一的(dí)托輥間距。這樣雖(suī)可簡化(huà)設計(jì)和製(zhì)造(zào)工(gōng)藝(yì) , 但(dàn)沒(méi)有根(gēn)據(jù)輸(shū)送帶(dài)在輸送機(jī)長(cháng)度(dù)上張力的變(biàn)化及(jí)托(tuō)輥(gǔn)的受力(lì)情(qíng)況 , 合(hé)理確定托輥間距。對於(yú)短運(yùn)距(jù)帶式輸(shū)送(sòng)機的影(yǐng)響不(bù)大 , 但對(duì)於(yú)長(cháng)運(yùn)距(jù)帶式輸(shū)送機(jī) , 則會大大(dà)增(zēng)加(jiā)托輥數量 , 從而(ér)使設備(bèi)造(zào)價(jià)較(jiào)高(gāo) , 運(yùn)行阻(zǔ)力，功率(shuài)消耗，維護費用等都(dū)會(huì)大量增加(jiā) , 因此(cǐ)很(hěn)不合理。

3     托輥(gǔn)間(jiān)距的(dí)合(hé)理(lǐ)計算

帶(dài)式輸(shū)送機(jī)在(zài)整(zhěng)個運輸(shū)長度上 , 輸(shū)送帶張力是(shì)連續變化(huà)的(dí)。合(hé)理的(dí)托輥間距(jù)應(yīng)在(zài)滿足托輥承載(zǎi)能力及(jí)壽命(mìng)要求，輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度要(yào)求的條件(jiàn)下(xià) , 根據該(gāi)處(chǔ)輸送帶張(zhāng)力(lì)的(dí)大小(xiǎo) , 來(lái)確定托(tuō)輥間距(jù)。如在德(dé)國(guó)有一條(tiáo) 10 km 長的帶式輸(shū)送機 ,在全長(cháng) 3/ 4 的區(qū)段(duàn) ,承載托輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)達 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減(jiǎn)少了托輥(gǔn)用量(liáng)。

在(zài)設計時(shí) ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距應同(tóng)時(shí)滿足(zú) 2 個條(tiáo)件: (1) 托輥承(chéng)載能力及使(shǐ)用壽命(mìng)要求; (2) 保(bǎo)證輸(shū)送帶(dài)適當的下(xià)垂(chuí)度(dù)。

311 根據托輥承(chéng)載能(néng)力(lì)及(jí)使(shǐ)用(yòng)壽命(mìng)確定(dìng)托輥(gǔn)間距

托輥(gǔn)的承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及(jí)使(shǐ)用壽命(mìng)取(qǔ)決(jué)於物料的特(tè)性，單位(wèi)長度輸(shū)送(sòng)帶及(jí)貨載的(dí)質量 ,托輥(gǔn)間距(jù)，帶速，

承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

回(huí)程托輥(gǔn)間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承(chéng)和運(yùn)行工況(kuàng)等因素(sù) ,可由(yóu)其動載和(hé)靜(jìng)載(zǎi)分(fēn)別(bié)計算如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥間距

式(shì) 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸送帶最小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段(duàn)輸送(sòng)帶最(zuì)小(xiǎo)張力值(zhí) ,N ; qd ———單位(wèi)長度輸送(sòng)帶的質量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位長(cháng)度貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動(dòng)載(zǎi)計算 a0

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

(4)

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

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承載(zǎi)托輥的輥(gǔn)子額定承載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥子載荷係數;

f s ———運行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊係數(shù) ;

f a ———工(gōng)況係(xì)數。

以(yǐ)上各係數均可從(cóng)有關資料(liào)上查(chá)得(dé)。

承載托輥間(jiān)距取式(3) ，式 (4)  計(jì)算出(chū)較小值 , 即可滿(mǎn)足承(chéng)載(zǎi)段(duàn)承載能力的要求(qiú) ,並(bìng)保證(zhèng)托輥的使用壽(shòu)命高於 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距

按(àn)靜(jìng)載(zǎi)計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量(liáng)減少托輥(gǔn)用(yòng)量(liáng)。

313          托輥(gǔn)間距的(dí)合理確(què)定

根據(jù)以上的(dí)計(jì)算結果(guǒ) , 可選(xuǎn)取較小值確定托輥間距;同(tóng)時 , 還要綜(zōng)合考慮(lǜ)其(qí)他因素的影響(xiǎng) , 如物(wù)料性質，輸送帶寬度，輸送機(jī)傾角，實際運行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸送(sòng)機較(jiào)長(cháng)時 , 可(kě)分(fēn)段(duàn)確定托輥間(jiān)距。

314          優越性分(fēn)析

通過對(duì)帶式輸送(sòng)機托輥間距的(dí)合理確定(dìng)及(jí)優化布置(zhì) , 可大(dà)大減少(shǎo)托輥(gǔn)用量 , 其(qí)優越性是(shì)非(fēi)常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托(tuō)輥成本約占輸送(sòng)機成本的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少一(yī)半(bàn) , 成本約(yuē)降(jiàng)低 15 % 。因(yīn)此將會(huì)大幅(fú)

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投資。

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

回(huí)程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取式(5) ，式(6) 計算出的(dí)較小值(zhí)即可滿足(zú)回空(kōng)段(duàn)承載(zǎi)能力(lì)的(dí)要(yào)求 ,並保(bǎo)證(zhèng)托輥的(dí)使用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸(shū)送帶(dài)下垂度確定托(tuō)輥間(jiān)距

輸(shū)送(sòng)帶下垂度(dù)取決於托輥(gǔn)間(jiān)距，該處(chǔ)的輸(shū)送帶張力，單(dān)位(wèi)長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)和(hé)貨(huò)載的(dí)質量等因素(sù) ,一般要求比(bǐ)較合適的輸送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)為(wéi) 1 % ,計(jì)算(suàn)如(rú)下(xià):

率消(xiāo)耗減(jiǎn)小 , 節約電能(néng)。

(3)    由於帶式(shì)輸送機托輥用(yòng)量很大 , 且易(yì)出現故障 , 故(gù)減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用量 , 使(shǐ)維(wéi)護工作量和費用降低。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽(shòu)命(mìng) , 降低輸送帶跑(pǎo)偏率 ,

提(tí)高運行可(kě)靠性(xìng)。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離帶式輸送(sòng)機的托輥間距(jù)優化[J ]1 礦山(shān)機械(xiè),2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù) a0

(2)        回(huí)程托(tuō)輥(gǔn)間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部(bù)北京運(yùn)輸機(jī)械研究所(suǒ) 1DTⅡ型(xíng)固定式(shì)帶式(shì)輸送機(jī)設計選用手冊[ M]1 北(běi)京:冶金(jīn)工(gōng)業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 中(zhōng)山(shān)膠帶輸送機結(jié)構，原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北京:煤炭工(gōng)業(yè)出(chū)版

式中   F ———該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送(sòng)帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙 1 礦山(shān)運(yùn)輸機(jī)械(xiè)[ M]1 徐(xú)州(zhōu):中國礦(kuàng)業(yè)大學(xué)出版社(shè),19891

k ———輸送帶下垂度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(shì)(7) ，式(shì)(8) 可(kě)知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和(hé) k 一定的情(qíng)況(kuàng)下(xià) , 托(tuō)輥間(jiān)距(jù)取決於該處輸(shū)送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大小。為滿足下(xià)垂(chuí)度要(yào)求(qiú) , 張力較小(xiǎo)的(dí)區(qū)段(duàn)采用(yòng)較(jiào)小(xiǎo)的托(tuō)輥間距 , 張力較大(dà)的區段(duàn)可(kě)采(cǎi)用(yòng)較大的托輥間距(jù) , 這樣(yàng)可大

作者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(1969 - ) ,山東(dōng)鄒(zōu)城(chéng)縣人,1991 年畢(bì)業(yè)於原(yuán)山東礦業(yè)學(xué)院(yuàn),現從(cóng)事礦山機械(xiè)的科研及教(jiào)學(xué)工(gōng)作(zuò),已發(fā)表(biǎo)論文數(shù)篇。

收稿日(rì)期(qī) :2001208231