株洲帶(dài)式輸送機托(tuō)輥間距(jù)的合(hé)理確(què)定(dìng)

李福(fú)固(gù)

(兖(yǎn)州礦區職工大(dà)學(xué) , 山東(dōng) 鄒城(chéng) 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距的(dí)現狀(zhuàng)進(jìn)行分析 ,論(lùn)證了合(hé)理確定托(tuō)輥間距的必(bì)要(yào)性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合理確定(dìng)的(dí)方法及(jí)優越性。

關鍵(jiàn)詞(cí) : 帶式(shì)輸送機; 輸(shū)送帶; 托輥; 托(tuō)輥間(jiān)距; 張力

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻(xiàn)標識碼(mǎ) : A

1         引言(yán)

在(zài)帶式(shì)輸送機(jī)中,托輥用(yòng)於支承輸送帶和貨載(zǎi) , 並使(shǐ)輸(shū)送帶的垂(chuí)度不(bù)超過(guò)限定值。托輥(gǔn)的數(shù)量對(duì)於(yú)帶(dài)式(shì)輸送機的(dí)正(zhèng)常(cháng)使(shǐ)用(yòng)，平穩運行，維(wéi)護(hù)費用，功(gōng)率(shuài)消耗(hào)，整機價格有(yǒu)重要影(yǐng)響。因(yīn)此 ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)進行(háng)合(hé)理設(shè)計和布置 ,可減(jiǎn)少(shǎo)托(tuō)輥用量(liáng) ,降低(dī)整(zhěng)機價(jià)格 ,減(jiǎn)少(shǎo)投資(zī)，營運及維護費用 ,節約(yuē)能(néng)源(yuán) ,並帶(dài)來可(kě)觀的經濟(jì)效益。

2         托輥間(jiān)距的(dí)現(xiàn)狀及(jí)其(qí)分析

國產帶(dài)式(shì)輸送機(jī)托輥(gǔn)間距通常(cháng)根(gēn)據經驗數(shù)據確(què)定 ,或通(tōng)過輸送(sòng)帶最小張力設計(jì)計(jì)算(suàn)托輥間距(jù)。

211          根據廠(chǎng)家提供的數(shù)據確(què)定

我國目前(qián)采用的(dí)DT Ⅱ型帶(dài)式輸送(sòng)機規定(dìng)的(dí)托(tuō)輥間距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運(yùn)輸(shū)物料的鬆(sōng)散密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料的鬆散(sàn)密度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥(gǔn)間距(jù)取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼(gāng)繩芯帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 承(chéng)載托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一(yī)般取115 m ;(4)   回程(chéng)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)一般(bān)取 310 m。

實踐證(zhèng)明 ,由於上(shàng)述數(shù)據是根據(jù)廠(chǎng)家(jiā)所提(tí)供(gōng)的經(jīng)驗數據(jù)確定(dìng) ,與實(shí)際(jì)工況(kuàng)可能存(cún)在(zài)很(hěn)大差(chà)別(bié)。

212          根據(jù)最(zuì)小張力(lì)確定托輥間距

根據逐點(diǎn)計(jì)算法,首先分別(bié)計(jì)算(suàn)出輸送機承載(zǎi)段(duàn)和空載段的最小(xiǎo)張力(lì)值(zhí) ,由公式即可計算出承(chéng)載托輥間距(jù)和(hé)回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的理論更大(dà)值(zhí)。

β———輸送機(jī)運(yùn)輸傾角(jiǎo) , (°) 。

根據(jù)計(jì)算值(zhí) , 並考(kǎo)慮各種實際(jì)因素(sù) , 可確(què)定托(tuō)輥間距(jù)。

213          現(xiàn)狀分析(xī)

以上(shàng)兩種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ) , 其基本原理都是(shì)按(àn)承載(zǎi)段或回程(chéng)段最(zuì)小(xiǎo)張力點的(dí)輸送帶張(zhāng)力確定托輥(gǔn)間距(jù) , 在整個輸送機長(cháng)度上(shàng) , 分別采用統一的(dí)托(tuō)輥間距。這樣(yàng)雖可簡化設(shè)計和(hé)製造工藝 , 但沒(méi)有(yǒu)根據(jù)輸(shū)送(sòng)帶在(zài)輸(shū)送機長(cháng)度上張(zhāng)力(lì)的變化(huà)及(jí)托輥的受力情(qíng)況 , 合(hé)理(lǐ)確定(dìng)托輥間(jiān)距(jù)。對於短(duǎn)運距帶(dài)式(shì)輸送機的影響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但(dàn)對於(yú)長(cháng)運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機 , 則會大(dà)大增加托(tuō)輥數(shù)量(liáng) , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設備造價較高(gāo) , 運行阻(zǔ)力，功率(shuài)消耗，維護費(fèi)用等(děng)都會大量增(zēng)加 , 因此(cǐ)很不合理。

3     托(tuō)輥間距的合理計(jì)算(suàn)

帶式輸(shū)送機在(zài)整個運(yùn)輸長(cháng)度(dù)上(shàng) , 輸(shū)送帶(dài)張力(lì)是連(lián)續變化(huà)的。合理(lǐ)的托(tuō)輥間距(jù)應(yīng)在滿足(zú)托(tuō)輥(gǔn)承載能力及壽命要(yào)求(qiú)，輸送帶下垂(chuí)度(dù)要(yào)求的條件(jiàn)下 , 根(gēn)據(jù)該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張力的大小(xiǎo) , 來確(què)定托輥(gǔn)間距。如在(zài)德國(guó)有一(yī)條 10 km 長(cháng)的帶式輸(shū)送機(jī) ,在全長 3/ 4 的(dí)區段(duàn) ,承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距達 4 m ,回(huí)程(chéng)托輥(gǔn)間(jiān)距達(dá) 8 m ,因(yīn)而大大減(jiǎn)少(shǎo)了托(tuō)輥用量。

在設計時 ,托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)應(yīng)同時(shí)滿足 2 個條件: (1) 托(tuō)輥承(chéng)載能力及使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)要(yào)求(qiú); (2) 保證輸送帶(dài)適當(dāng)的下(xià)垂度(dù)。

311 根(gēn)據托輥(gǔn)承載(zǎi)能力(lì)及使用壽(shòu)命確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

托輥(gǔn)的承載能(néng)力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽命取(qǔ)決於(yú)物料的特(tè)性，單位長度輸送(sòng)帶及(jí)貨(huò)載的質(zhì)量 ,托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)，帶速(sù)，

承載托輥(gǔn)間距 a0

回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥子軸(zhóu)承和運行(háng)工(gōng)況(kuàng)等(děng)因(yīn)素 ,可(kě)由(yóu)其動(dòng)載(zǎi)和靜(jìng)載分別(bié)計(jì)算如(rú)下:

(1)     承載(zǎi)托輥間距(jù)

式 中 S

minzh

———承(chéng)載段輸送帶(dài)最小(xiǎo)張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段輸送帶最小張(zhāng)力(lì)值 ,N ; qd ———單位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶的質(zhì)量 ,kg/ m ; q ———單位(wèi)長度貨(huò)載的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按動載計算(suàn) a0

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

(4)

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

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

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載(zǎi)荷係(xì)數;

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以上(shàng)各係數均(jūn)可從(cóng)有(yǒu)關(guān)資料上(shàng)查得(dé)。

承載托輥(gǔn)間距取(qǔ)式(3) ，式 (4)  計算出較小(xiǎo)值 , 即(jí)可(kě)滿足承載段(duàn)承(chéng)載(zǎi)能(néng)力的要(yào)求 ,並(bìng)保證托(tuō)輥(gǔn)的使用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

(2)     回(huí)程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)

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

d    n

量(liáng)減少托輥(gǔn)用量。

313          托輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理確定

根據以上的計算結果 , 可(kě)選(xuǎn)取較小(xiǎo)值確(què)定托輥間距;同時 , 還要(yào)綜合(hé)考慮其他(tā)因(yīn)素(sù)的(dí)影(yǐng)響 , 如(rú)物(wù)料(liào)性質(zhì)，輸送(sòng)帶(dài)寬度(dù)，輸(shū)送機傾角，實(shí)際運(yùn)行(háng)情(qíng)況等(děng)。輸送機(jī)較(jiào)長時 , 可(kě)分段確定(dìng)托輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優(yōu)越性(xìng)分(fēn)析

通過對帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距(jù)的合理(lǐ)確(què)定及優化布置 , 可大大減少(shǎo)托輥用(yòng)量 , 其(qí)優(yōu)越(yuè)性(xìng)是非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成(chéng)本(běn)約占(zhān)輸送機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如(rú)果托輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少一半 , 成本約(yuē)降低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大幅(fú)

按動載(zǎi)計(jì)算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少投(tóu)資(zī)。

(2)    托(tuō)輥(gǔn)數(shù)量減(jiǎn)少 , 使輸(shū)送(sòng)機運行阻(zǔ)力(lì)降低(dī) , 功

回程托輥間(jiān)距(jù)取式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出的(dí)較小(xiǎo)值即(jí)可(kě)滿足回(huí)空段承載能(néng)力的要求 ,並保證托輥的使用壽命高(gāo)於(yú) 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶下垂度(dù)確(què)定托輥間距

輸(shū)送(sòng)帶下(xià)垂度(dù)取決(jué)於(yú)托(tuō)輥(gǔn)間距，該處的輸送帶張(zhāng)力，單位長(cháng)度輸送(sòng)帶(dài)和貨載(zǎi)的質量等因素(sù) ,一般要(yào)求比較合適(shì)的輸送帶(dài)下垂度為(wéi) 1 % ,計算如(rú)下:

率消(xiāo)耗(hào)減(jiǎn)小(xiǎo) , 節約電(diàn)能(néng)。

(3)    由(yóu)於帶式輸(shū)送機托輥(gǔn)用(yòng)量很大(dà) , 且易出現(xiàn)故(gù)障(zhàng) , 故減少(shǎo)托輥(gǔn)用(yòng)量 , 使(shǐ)維(wéi)護工(gōng)作量和(hé)費用(yòng)降(jiàng)低。

(4)    延長輸(shū)送帶使用壽(shòu)命 , 降(jiàng)低輸(shū)送(sòng)帶(dài)跑偏(piān)率 ,

提(tí)高(gāo)運(yùn)行可靠性。

參考(kǎo)文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距(jù)離(lí)帶(dài)式輸送機(jī)的托輥間距優化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械(xiè),2001 ,

(1)        承載(zǎi)托(tuō)輥間距 a0

(2)        回程托輥間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業(yè)部北京運輸機(jī)械(xiè)研究所 1DTⅡ型固(gù)定式(shì)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)設計(jì)選用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京(jīng):冶金工業(yè)出版(bǎn)社,19941

[ 3 ] 楊復興 1 株洲膠(jiāo)帶輸送機結構(gòu)，原理與(yǔ)計(jì)算(suàn)[ M]1 北(běi)京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業出(chū)版(bǎn)

式中(zhōng)   F ———該(gāi)處(chǔ)輸送(sòng)帶張(zhāng)力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山運輸機械[ M]1 徐州(zhōu):中國(guó)礦業(yè)大(dà)學(xué)出(chū)版社(shè),19891

k ———輸(shū)送帶下垂度 , 一般(bān)取 k  = 0101 。                                               

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在 q ，qd 和 k 一定的情(qíng)況下(xià) , 托輥(gǔn)間(jiān)距取(qǔ)決(jué)於(yú)該處輸送(sòng)帶(dài)張力的(dí)大(dà)小(xiǎo)。為(wéi)滿足下垂度要求 , 張力(lì)較(jiào)小的區段采用較(jiào)小(xiǎo)的(dí)托輥間距(jù) , 張力較大(dà)的區(qū)段(duàn)可(kě)采(cǎi)用較大(dà)的(dí)托輥間(jiān)距 , 這(zhè)樣可大

作者簡介 : 李(lǐ)福固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東鄒城(chéng)縣(xiàn)人,1991 年畢(bì)業於原山(shān)東礦(kuàng)業學院(yuàn),現從(cóng)事礦(kuàng)山機(jī)械(xiè)的科研及教學(xué)工作,已發(fā)表論文(wén)數篇(piān)。

收稿日期 :2001208231