帶式輸送機托輥間距的合理確定

李福固（gù）

(兗州礦區（qū）職工大學 , 山東 鄒城 273500)

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摘    要 : 通過對帶式輸（shū）送機托輥間距的現狀進行分析 ,論證了合（hé）理（lǐ）確定托輥（gǔn）間距的必要性 ,探討了托輥間距合理確定的方法及優（yōu）越性。

關鍵詞 : 帶式輸送機; 輸送帶; 托輥; 托輥（gǔn）間距; 張力

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

1         引言

在帶式（shì）輸送機（jī）中,托輥用於支承輸（shū）送帶和貨載 , 並使輸送帶的垂度不超過限定值。托輥的數量對於帶式輸送機的正常使用、平（píng）穩運（yùn）行、維護費用、功率（lǜ）消耗、整機價格有重要影響。因此 ,如能對托輥（gǔn）間距進行（háng）合理設計和布置（zhì） ,可減少托輥用量 ,降低整機價格 ,減少投資、營運（yùn）及維護費用 ,節約能源 ,並帶來可觀的經濟效益。

2         托輥間距的現狀及其分析

國產帶式輸送機（jī）托輥間距通常根據經驗數據確定 ,或通過輸送帶最小張力設計計算（suàn）托輥間距。

211          根據廠家提供的數據（jù）確定

我國目前（qián）采用的DT Ⅱ型帶式（shì）輸送機（jī）規定的（de）托輥（gǔn）間距為:

(1)  當（dāng）運輸物料的鬆散（sàn）密度 γ ≤1 600 kg/ m3時 ,承載托輥間距取 112 m ;

(2)  當運輸物料的（de）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（xīn）帶式輸送機（jī） , 承載托輥間距一般取115 m ;(4)   回程托輥間距一般取 310 m。

實（shí）踐證明 ,由於上述數據是根據廠家所提供（gòng）的經驗（yàn）數據確定 ,與（yǔ）實際工況可能存在很（hěn）大差（chà）別。

212          根據最小張力確定托輥間距

根據逐點計算（suàn）法,首先分別計算（suàn）出輸送（sòng）機承載段和空（kōng）載段的（de）最小張力值 ,由公式即可計算出承載托輥間距和回程托輥間距的理論更大值。

β———輸送機運輸傾（qīng）角 , (°) 。

根據計算（suàn）值 , 並考慮各種實際因素 , 可確定托輥間（jiān）距（jù）。

213          現狀分析

以上兩種方法（fǎ） , 其基本原理都是按承載段或回程段最小張力點的輸送帶張力確定托輥間距 , 在整個輸送機長度上 , 分別（bié）采用統（tǒng）一（yī）的托輥間距（jù）。這樣雖可簡化設計和製造工藝 , 但沒（méi）有根據輸送帶在輸（shū）送機長（zhǎng）度上張力的變化及托輥的受力情況 , 合理確（què）定托（tuō）輥間距。對於短運（yùn）距（jù）帶式輸送機的影響不大 , 但對於長運距帶式輸送機 , 則會大大增加托輥數量 , 從（cóng）而使設備造價較高 , 運行阻力、功率（lǜ）消（xiāo）耗、維護費用（yòng）等都（dōu）會大量增加 , 因此很不合理。

3     托輥間距的合理計算

帶式輸送機（jī）在整（zhěng）個（gè）運輸（shū）長（zhǎng）度上 , 輸送帶張力是連續變化的。合理的托輥間距應在滿足托輥承載能力及壽命要求、輸送帶（dài）下垂度要求（qiú）的條件下 , 根據該處輸送帶張力（lì）的大小 , 來確定托輥間距。如在德國有一條 10 km 長的帶式輸送（sòng）機 ,在（zài）全長 3/ 4 的區段 ,承載（zǎi）托輥間距達 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因而（ér）大大減少了托輥用量。

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

311 根據托輥承載能力及使用壽命（mìng）確定托輥（gǔn）間距

托輥的承載能力及使用壽命取決（jué）於物料的特性（xìng）、單位長度輸送帶及貨載的質（zhì）量 ,托輥間距（jù）、帶速、

承載托輥間（jiān）距 a0

回程托（tuō）輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑、輥子軸（zhóu）承和運（yùn）行工況等因素（sù） ,可由其動載和靜載分別計算如下:

(1)     承載托輥間距

式 中 S

minzh

———承載段輸送（sòng）帶最小張（zhāng）力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段輸送帶最（zuì）小（xiǎo）張力值 ,N ; qd ———單位長度輸送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨（huò）載的質量 ,kg/ m ;

按動載計（jì）算 a0

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

(4)

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

式中（zhōng）  [ p0 ] ———承載（zǎi）托輥的輥子（zǐ）額定承載能（néng）力 ,N ;

e ———輥子（zǐ）載荷係數;

f s ———運行係數 ;

f d ———衝擊係數 ;

f a ———工況係數。

以上各（gè）係數均可（kě）從有關資料上查得。

承載托輥間距取式(3) 、式（shì） (4)  計算出較小值 , 即可滿足承載段承載能力（lì）的要求 ,並保證托（tuō）輥的使用（yòng）壽命高於 30 000 h。

(2)     回程（chéng）托輥（gǔn）間距

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

d    n

量（liàng）減少托輥用量。

313          托輥間距的合理確定

根據以上的計算結（jié）果 , 可選取較小值確定（dìng）托輥間距;同時 , 還要綜合考慮其他因素（sù）的影響（xiǎng） , 如物料性質、輸送帶寬度、輸送機傾角、實際運行情況等。輸送機較長時 , 可分（fèn）段（duàn）確定托（tuō）輥間距。

314          優越性分析

通過對（duì）帶式輸送機托輥（gǔn）間距的（de）合理確定及優化（huà）布置 , 可大大減（jiǎn）少托輥用量 , 其優越性是非常明顯的。

(1)    托輥成本約占輸送機成本的 30 % , 如（rú）果托輥（gǔn）數量減少一半 , 成本約降低（dī） 15 % 。因（yīn）此將會大幅

按動載計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少（shǎo）投資。

(2)    托輥數量減少 , 使輸送機運行阻力降低 , 功

回程托輥間距取式(5) 、式(6) 計算出的較小值即可滿足（zú）回空段承載能力的要（yào）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定托輥間（jiān）距（jù）

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

率消耗減小 , 節約電能。

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

(4)    延長輸送帶使用壽命（mìng） , 降低輸送帶（dài）跑偏率 ,

提高運行可靠性。

參考文獻 :

[ 1 ] 楊林（lín） 1 長（zhǎng）距離帶式輸送機的托輥間距優化（huà）[J ]1 礦山機械,2001 ,

(1)        承載托輥間距 a0

(2)        回程托（tuō）輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械工業部北京運（yùn）輸機械研究所 1DTⅡ型固定式帶（dài）式輸送機設計選用手冊[ M]1 北（běi）京（jīng）:冶金工業出版社,19941

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

式中   F ———該處輸（shū）送帶張力（lì） ,N ;

社,19901

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

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

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

作者簡介 : 李（lǐ）福固(1969 - ) ,山東（dōng）鄒城縣人,1991 年（nián）畢業於原山（shān）東礦業學院,現（xiàn）從事礦山機械（xiè）的科研及教學工作,已發表論文數篇。

收稿（gǎo）日期 :2001208231