遵(zūn)義帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機托輥間(jiān)距(jù)的(dí)合理確定

李福固(gù)

(兖(yǎn)州礦區職(zhí)工大學(xué) , 山東 鄒城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通過對帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥間距的(dí)現(xiàn)狀進行(háng)分析 ,論證了(liǎo)合理確定(dìng)托輥間距的(dí)必(bì)要性 ,探討了托(tuō)輥間(jiān)距(jù)合理確(què)定的方(fāng)法及(jí)優越性。

關鍵詞(cí) : 帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī); 輸送(sòng)帶; 托輥; 托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距; 張力(lì)

中(zhōng)圖(tú)號 :  TH222                                                                   文(wén)獻標(biāo)識碼(mǎ) : A

1         引言

在帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機中(zhōng),托輥(gǔn)用於支承(chéng)輸(shū)送帶(dài)和貨載 , 並使輸送(sòng)帶(dài)的(dí)垂度不超(chāo)過限定(dìng)值。托(tuō)輥(gǔn)的數(shù)量對(duì)於(yú)帶式(shì)輸(shū)送機(jī)的正常(cháng)使用，平穩運行(háng)，維(wéi)護費用，功率消耗(hào)，整(zhěng)機價格有重要(yào)影響。因此 ,如能(néng)對托(tuō)輥(gǔn)間距進(jìn)行合理設(shè)計和布(bù)置 ,可減少托輥(gǔn)用量(liáng) ,降(jiàng)低(dī)整(zhěng)機價(jià)格 ,減少投資，營運(yùn)及(jí)維護費用 ,節約(yuē)能(néng)源 ,並帶來可觀的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益(yì)。

2         托(tuō)輥間距的現(xiàn)狀(zhuàng)及(jí)其(qí)分(fēn)析(xī)

國產帶式(shì)輸(shū)送機托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距通(tōng)常(cháng)根據經(jīng)驗(yàn)數據確(què)定(dìng) ,或通過輸(shū)送(sòng)帶最小(xiǎo)張(zhāng)力(lì)設計計算托輥(gǔn)間距。

211          根據廠家(jiā)提(tí)供的(dí)數據確(què)定(dìng)

我國目(mù)前(qián)采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送機(jī)規定的(dí)托輥間(jiān)距(jù)為(wéi):

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的鬆散(sàn)密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ) 112 m ;

(2)  當運輸(shū)物料(liào)的鬆(sōng)散密(mì)度(dù) γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托(tuō)輥間(jiān)距取(qǔ) 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯(xīn)帶(dài)式輸送機 , 承載托輥間(jiān)距一般取115 m ;(4)   回程托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)一般(bān)取(qǔ) 310 m。

實踐(jiàn)證明 ,由於上述(shù)數據是根據廠家所提供的(dí)經驗數(shù)據確定(dìng) ,與實際(jì)工況(kuàng)可能存在(zài)很大(dà)差別。

212          根(gēn)據最小張力確(què)定托(tuō)輥間(jiān)距

根(gēn)據逐點計算法(fǎ),首先分別(bié)計算出輸(shū)送機(jī)承載段和空載段(duàn)的(dí)最小張(zhāng)力值 ,由公式即可計算出承載托輥間距(jù)和回程托(tuō)輥間距(jù)的(dí)理論更(gēng)大(dà)值。

β———輸(shū)送機(jī)運(yùn)輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據計算(suàn)值 , 並考慮各(gè)種實(shí)際因素(sù) , 可確(què)定托輥間距。

213          現(xiàn)狀分(fēn)析(xī)

以(yǐ)上兩種方(fāng)法(fǎ) , 其基(jī)本(běn)原(yuán)理都是按(àn)承(chéng)載(zǎi)段(duàn)或回程(chéng)段(duàn)最小張力點的輸送(sòng)帶張(zhāng)力確(què)定托輥間距 , 在(zài)整個輸送機長度上(shàng) , 分別采用統(tǒng)一的(dí)托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。這樣雖(suī)可簡化設計和製造(zào)工藝 , 但沒(méi)有(yǒu)根(gēn)據(jù)輸送(sòng)帶在輸送(sòng)機長度上張力(lì)的(dí)變化(huà)及托(tuō)輥(gǔn)的受(shòu)力情況 , 合理確(què)定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。對於(yú)短運(yùn)距帶(dài)式輸送(sòng)機(jī)的影響(xiǎng)不(bù)大(dà) , 但對(duì)於長運距帶式(shì)輸送機(jī) , 則會大大增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數量 , 從(cóng)而使設備造價(jià)較高(gāo) , 運(yùn)行(háng)阻(zǔ)力，功率(shuài)消耗(hào)，維(wéi)護(hù)費(fèi)用等都會(huì)大量增(zēng)加(jiā) , 因此很不合(hé)理(lǐ)。

3     托輥間距(jù)的合理(lǐ)計算

帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機在(zài)整個(gè)運輸(shū)長度上 , 輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力(lì)是(shì)連(lián)續(xù)變化的。合理(lǐ)的(dí)托輥間(jiān)距(jù)應在(zài)滿足(zú)托輥承載能力(lì)及壽命要求(qiú)，輸送帶下(xià)垂(chuí)度(dù)要求的條(tiáo)件下(xià) , 根據(jù)該處輸送帶張力的(dí)大(dà)小 , 來(lái)確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距。如(rú)在(zài)德國有一(yī)條 10 km 長的帶(dài)式輸送機 ,在全(quán)長 3/ 4 的區(qū)段 ,承載(zǎi)托輥(gǔn)間距(jù)達 4 m ,回程托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)達 8 m ,因而大(dà)大(dà)減少(shǎo)了(liǎo)托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

在(zài)設(shè)計時(shí) ,托(tuō)輥間(jiān)距應(yīng)同時滿足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥承載能力(lì)及使用壽(shòu)命(mìng)要(yào)求(qiú); (2) 保(bǎo)證輸送帶(dài)適(shì)當(dāng)的(dí)下垂度。

311 根據(jù)托輥承載能(néng)力(lì)及使用(yòng)壽(shòu)命確定(dìng)托輥間距(jù)

托輥(gǔn)的(dí)承(chéng)載能力及使用壽命取決(jué)於物(wù)料的特(tè)性，單(dān)位長度輸送帶及(jí)貨(huò)載的質量(liáng) ,托(tuō)輥(gǔn)間距，帶速，

承載托輥間(jiān)距 a0

回程托(tuō)輥間(jiān)距(jù) au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥(gǔn)徑，輥(gǔn)子(zǐ)軸(zhóu)承和運(yùn)行工(gōng)況(kuàng)等因素 ,可由其動(dòng)載和靜(jìng)載分(fēn)別計(jì)算(suàn)如下:

(1)     承(chéng)載(zǎi)托輥(gǔn)間距

式 中 S

minzh

———承載段(duàn)輸(shū)送(sòng)帶(dài)最小(xiǎo)張(zhāng)力值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶最(zuì)小(xiǎo)張力(lì)值 ,N ; qd ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)輸(shū)送帶的(dí)質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單(dān)位(wèi)長(cháng)度(dù)貨載(zǎi)的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ;

按(àn)動載計算(suàn) a0

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

(4)

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

式(shì)中(zhōng)  [ p0 ] ———承載托(tuō)輥的輥(gǔn)子額(é)定承(chéng)載(zǎi)能力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子載荷(hé)係數;

f s ———運行係數(shù) ;

f d ———衝(chōng)擊係數(shù) ;

f a ———工況(kuàng)係數。

以上(shàng)各係(xì)數均(jūn)可從(cóng)有關資(zī)料(liào)上查(chá)得(dé)。

承載托輥間距(jù)取(qǔ)式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算出較(jiào)小值(zhí) , 即可(kě)滿足(zú)承載(zǎi)段承載能(néng)力(lì)的(dí)要求 ,並(bìng)保(bǎo)證托(tuō)輥(gǔn)的使用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程托(tuō)輥間距

按靜(jìng)載計算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量。

313          托輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理確定(dìng)

根據以(yǐ)上(shàng)的計算結(jié)果(guǒ) , 可(kě)選取較小值確(què)定(dìng)托輥間(jiān)距;同時 , 還(huán)要(yào)綜(zōng)合考慮其(qí)他(tā)因素的影響 , 如物(wù)料性(xìng)質，輸(shū)送帶寬度，輸送機傾(qīng)角(jiǎo)，實(shí)際運行(háng)情況(kuàng)等。輸(shū)送(sòng)機較長時 , 可分段(duàn)確(què)定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù)。

314          優越性(xìng)分(fēn)析

通過(guò)對(duì)帶(dài)式(shì)輸送(sòng)機(jī)托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距的合(hé)理(lǐ)確(què)定(dìng)及(jí)優(yōu)化布置(zhì) , 可大大減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) , 其優越性是(shì)非常明(míng)顯(xiǎn)的。

(1)    托輥成本(běn)約(yuē)占(zhān)輸送機(jī)成本的 30 % , 如(rú)果托(tuō)輥數量減少一半(bàn) , 成(chéng)本約降低 15 % 。因(yīn)此將會大幅(fú)

按動載計(jì)算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度(dù)減少(shǎo)投資。

(2)    托輥數量減(jiǎn)少(shǎo) , 使輸(shū)送機運行阻力降(jiàng)低 , 功(gōng)

回程(chéng)托輥間(jiān)距(jù)取(qǔ)式(shì)(5) ，式(6) 計算(suàn)出的較小(xiǎo)值(zhí)即(jí)可滿(mǎn)足(zú)回空(kōng)段承(chéng)載能(néng)力的(dí)要(yào)求(qiú) ,並(bìng)保證托輥的(dí)使用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

312 根(gēn)據輸送(sòng)帶(dài)下(xià)垂(chuí)度(dù)確(què)定托輥間(jiān)距

輸送(sòng)帶下垂度(dù)取(qǔ)決於(yú)托輥間(jiān)距，該(gāi)處(chǔ)的輸送帶(dài)張力，單位(wèi)長度輸(shū)送帶(dài)和貨(huò)載(zǎi)的質(zhì)量(liáng)等因素 ,一般(bān)要求比(bǐ)較合(hé)適(shì)的輸送(sòng)帶下垂度為 1 % ,計算(suàn)如下:

率消耗減小 , 節約電能(néng)。

(3)    由於(yú)帶式(shì)輸送機托輥用量(liáng)很大 , 且易出現故(gù)障(zhàng) , 故(gù)減少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) , 使維護工(gōng)作量和費(fèi)用降低。

(4)    延長輸(shū)送帶(dài)使(shǐ)用壽命 , 降低輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏率 ,

提高(gāo)運(yùn)行(háng)可靠性(xìng)。

參考文獻(xiàn) :

[ 1 ] 楊林 1 長距離(lí)帶(dài)式輸送機的(dí)托(tuō)輥間(jiān)距(jù)優化(huà)[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承(chéng)載(zǎi)托輥間距 a0

(2)        回程托輥(gǔn)間距(jù) au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械(xiè)工業(yè)部北京(jīng)運輸(shū)機(jī)械研(yán)究所(suǒ) 1DTⅡ型固(gù)定式(shì)帶式輸送(sòng)機設(shè)計(jì)選用(yòng)手冊(cè)[ M]1 北京:冶(yě)金工業(yè)出(chū)版社(shè),19941

[ 3 ] 楊(yáng)復(fù)興 1 遵(zūn)義(yì)膠帶輸(shū)送機結(jié)構，原理與計(jì)算[ M]1 北京(jīng):煤(méi)炭工(gōng)業(yè)出(chū)版(bǎn)

式(shì)中(zhōng)   F ———該處輸送帶張(zhāng)力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學(xué)謙 1 礦(kuàng)山(shān)運輸機械(xiè)[ M]1 徐(xú)州:中國礦業大學出版社,19891

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

由(yóu)式(shì)(7) ，式(8) 可(kě)知(zhī) , 在(zài) q ，qd 和 k 一定(dìng)的情(qíng)況下 , 托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)取決(jué)於(yú)該(gāi)處(chǔ)輸(shū)送帶張力(lì)的(dí)大小(xiǎo)。為(wéi)滿足(zú)下(xià)垂度要(yào)求 , 張力較小(xiǎo)的區(qū)段采用(yòng)較小(xiǎo)的托輥間距 , 張力較大的(dí)區段可采用(yòng)較(jiào)大(dà)的托輥間距(jù) , 這樣可大

作者(zhě)簡(jiǎn)介(jiè) : 李福(fú)固(1969 - ) ,山東鄒(zōu)城縣(xiàn)人(rén),1991 年畢(bì)業於原(yuán)山東礦(kuàng)業學院,現(xiàn)從事礦(kuàng)山機械(xiè)的(dí)科研及教(jiào)學(xué)工作,已發表論文數(shù)篇(piān)。

收稿(gǎo)日期 :2001208231