帶式輸送機托輥間距的合理確定

李福固

(兗（yǎn）州礦區職工大學 , 山東 鄒城 273500)

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摘    要 : 通過對帶式輸送機托輥間距的現狀進行分（fèn）析 ,論證了（le）合理確定托輥間距的必要性 ,探討了托輥間距合理確定的方法及優越性。

關鍵詞 : 帶（dài）式輸送機; 輸送帶; 托輥; 托輥間距; 張力

中（zhōng）圖號 :  TH222                                                                   文獻標識碼 : A

1         引言

在帶（dài）式輸送機中（zhōng）,托輥用於支承輸送帶和貨載 , 並使輸送帶的垂度不（bú）超（chāo）過限（xiàn）定值。托（tuō）輥的數量對於帶式（shì）輸送機的正常使（shǐ）用、平穩運行、維護（hù）費用、功率消（xiāo）耗、整機價格有重要影響。因此 ,如能對托輥間（jiān）距進行合理設計和布（bù）置 ,可減少托輥用量 ,降低整機價格 ,減少投（tóu）資、營運及維護費用 ,節約能源 ,並帶來可觀的經（jīng）濟效益。

2         托（tuō）輥間距的現狀及其分析

國產帶（dài）式輸送機（jī）托輥間距通（tōng）常根據經驗數（shù）據確（què）定 ,或通過輸送帶最小張力設計計算托輥間距。

211          根據（jù）廠家提供的數據確定（dìng）

我國目前采用的DT Ⅱ型帶式輸送機規定的托輥間距為:

(1)  當運輸（shū）物料的鬆散密度（dù） γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取 112 m ;

(2)  當運輸物料的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶式輸送機 , 承載托（tuō）輥間距一般取115 m ;(4)   回程托輥間距一般取 310 m。

實踐證明 ,由於上述數據是（shì）根據廠家所提供的經驗數據確定 ,與實（shí）際工況（kuàng）可能存在（zài）很大差別。

212          根據最小張力確定托輥間距

根據逐點計算法,首先分別計算出輸送機承載段和空載段的最小張力（lì）值 ,由公（gōng）式即可計算出承載托輥間距和回程（chéng）托輥間距的理論更大值。

β———輸送機（jī）運輸傾角 , (°) 。

根據計算值 , 並（bìng）考慮各種實際因（yīn）素 , 可確定托輥間距。

213          現狀分析

以上（shàng）兩種方法 , 其基本原（yuán）理都是按承載段或（huò）回程段最小張力點的輸送帶張（zhāng）力確定托輥間距 , 在整個輸送機長度上 , 分別（bié）采用統一的托輥間距。這樣雖可簡化設計（jì）和製造工藝 , 但沒（méi）有根據輸送帶在輸送機長度上張力的變（biàn）化及托輥的受力情況 , 合理確定（dìng）托（tuō）輥間距。對於短運距帶式輸送機的（de）影響不大 , 但對於長運距帶式輸送機 , 則會大大增加托（tuō）輥（gǔn）數量（liàng） , 從而使設備造價較高 , 運（yùn）行阻力、功（gōng）率消耗、維護費用等都會大量增加 , 因此很不（bú）合理。

3     托輥間距的合理計算

帶式輸送機在（zài）整個運輸長度上 , 輸送帶張力是連續變（biàn）化的。合理的托輥間（jiān）距應在滿足托輥承載能力及壽命要（yào）求、輸送帶下垂度要求的條件下 , 根據該處輸送帶張力的（de）大小 , 來確定托輥間距。如在德國有一條 10 km 長的帶式輸送機 ,在全長 3/ 4 的區段（duàn） ,承載托輥間距達 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因而大大減少了托輥用量。

在設計時 ,托輥間（jiān）距應同時滿（mǎn）足 2 個條件: (1) 托輥承載能力及使用壽命要（yào）求; (2) 保證輸送帶適當的下垂度。

311 根據托輥承（chéng）載能力及使用壽命確定托輥間距

托輥的承載能力及使（shǐ）用壽命取決於物料的特性、單位長度輸送帶及貨（huò）載的（de）質量 ,托輥間距、帶速（sù）、

承載托輥間距 a0

回程托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑、輥子軸承和運行工況等因素 ,可由其動載和靜載分別計算（suàn）如下:

(1)     承載托輥間距

式 中 S

minzh

———承載段輸送帶最小張力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶最小張力值 ,N ; qd ———單位長（zhǎng）度（dù）輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨載的質量 ,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

式中  [ p0 ] ———承載托輥的輥子額定承載能力 ,N ;

e ———輥子載（zǎi）荷係數（shù）;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊（jī）係數 ;

f a ———工況係數。

以上各係數（shù）均可從（cóng）有關資料上查得（dé）。

承載托輥間距取式(3) 、式 (4)  計算出較小值 , 即可滿足承載段承載（zǎi）能（néng）力（lì）的要求 ,並保證托（tuō）輥的使（shǐ）用壽命高於 30 000 h。

(2)     回程托輥間距

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

d    n

量減少托輥用量。

313          托輥間距的合理（lǐ）確定

根據以上的計算結果 , 可選取較（jiào）小值確定托輥間距;同（tóng）時 , 還要（yào）綜合考慮其他因素的影響 , 如物料性（xìng）質、輸送帶寬度、輸送機傾角、實際運行情況等（děng）。輸送機較長時 , 可分段確定托輥間（jiān）距。

314          優越性分析

通（tōng）過對帶式輸送機托輥間距的合理確定（dìng）及優化（huà）布置 , 可（kě）大大減少托輥用量 , 其優越性是非常明顯的。

(1)    托輥成本約（yuē）占輸送機成本的 30 % , 如果托輥數量減少一半 , 成本約降低（dī） 15 % 。因此將會大幅

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資（zī）。

(2)    托輥數量減少 , 使輸送機（jī）運行阻（zǔ）力降低 , 功

回程托輥（gǔn）間距取式(5) 、式（shì）(6) 計算出的較小（xiǎo）值即可滿足回空段（duàn）承載能力的（de）要求 ,並保證托輥的使用壽命高於（yú） 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂度確（què）定托輥間（jiān）距（jù）

輸送帶下垂度取決於托輥間距、該處的輸送帶張力、單位長度輸送（sòng）帶和貨載的質量等因素 ,一般要（yào）求比較合適的輸送帶（dài）下垂（chuí）度為 1 % ,計算如（rú）下:

率消耗減小 , 節（jiē）約電能。

(3)    由於帶式輸送機托輥用量很大 , 且易出現故障 , 故減少托輥用量 , 使維（wéi）護工作量和費用降低。

(4)    延長輸送帶使用（yòng）壽命 , 降低輸送帶跑偏率（lǜ） ,

提高運行可（kě）靠性。

參考（kǎo）文獻 :

[ 1 ] 楊林 1 長距離（lí）帶式輸送機的托輥間距優化[J ]1 礦山機（jī）械,2001 ,

(1)        承載（zǎi）托輥間距 a0

(2)        回（huí）程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部（bù）北京運輸機械研究（jiū）所 1DTⅡ型固（gù）定式帶式輸送機設計選用手冊[ M]1 北京:冶（yě）金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊複興 1 膠帶輸送機結構（gòu）、原理與計算[ M]1 北京:煤炭工業出版

式（shì）中   F ———該處輸送帶張力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於學謙 1 礦山運輸機械[ M]1 徐州:中國（guó）礦業大學出版社,19891

k ———輸送帶下垂度 , 一般取（qǔ） k  = 0101 。                                               

由式(7) 、式(8) 可知 , 在 q 、qd 和 k 一定的情況下 , 托輥間距取決於該處輸送帶張力的大小。為滿足下垂度要求 , 張力較小的區段采用較小的托輥間距 , 張（zhāng）力較大的區（qū）段可采用較（jiào）大的托輥間（jiān）距 , 這樣可大

作者簡介 : 李福固(1969 - ) ,山東鄒城縣人,1991 年畢業於原山東礦業學院,現從事礦山機械的科研及教（jiāo）學工作,已發表論文數篇。

收稿日期 :2001208231