带式输送机托辊间距的合理确定

李福固

(兖州矿区职工大学 , 山东 邹城 273500)

·7 ·

摘    要 : 通过对带式输送机托辊间距的现状进行分析 ,论证了合理确定托辊间距的必要性 ,探讨了托辊间距合理确定的方法及优越性。

关键词 : 带式输送机; 输送带; 托辊; 托辊间距; 张力

中图号 :  TH222                                                                   文献标识码 : A

1         引言

在带式输送机中,托辊用于支承输送带和货载 , 并使输送带的垂度不超过限定值。托辊的数量对于带式输送机的正常使用、平稳运行、维护费用、功率消耗、整机价格有重要影响。因此 ,如能对托辊间距进行合理设计和布置 ,可减少托辊用量 ,降低整机价格 ,减少投资、营运及维护费用 ,节约能源 ,并带来可观的经济效益。

2         托辊间距的现状及其分析

国产带式输送机托辊间距通常根据经验数据确定 ,或通过输送带最小张力设计计算托辊间距。

211          根据厂家提供的数据确定

我国目前采用的DT Ⅱ型带式输送机规定的托辊间距为:

(1)  当运输物料的松散密度 γ ≤1 600 kg/ m3时 ,承载托辊间距取 112 m ;

(2)  当运输物料的松散密度 γ > 1 600 kg/ m3时 ,承载托辊间距取 110 m ;

(3)  对于钢绳芯带式输送机 , 承载托辊间距一般取115 m ;(4)   回程托辊间距一般取 310 m。

实践证明 ,由于上述数据是根据厂家所提供的经验数据确定 ,与实际工况可能存在很大差别。

212          根据最小张力确定托辊间距

根据逐点计算法,首先分别计算出输送机承载段和空载段的最小张力值 ,由公式即可计算出承载托辊间距和回程托辊间距的理论更大值。

β———输送机运输倾角 , (°) 。

根据计算值 , 并考虑各种实际因素 , 可确定托辊间距。

213          现状分析

以上两种方法 , 其基本原理都是按承载段或回程段最小张力点的输送带张力确定托辊间距 , 在整个输送机长度上 , 分别采用统一的托辊间距。这样虽可简化设计和制造工艺 , 但没有根据输送带在输送机长度上张力的变化及托辊的受力情况 , 合理确定托辊间距。对于短运距带式输送机的影响不大 , 但对于长运距带式输送机 , 则会大大增加托辊数量 , 从而使设备造价较高 , 运行阻力、功率消耗、维护费用等都会大量增加 , 因此很不合理。

3     托辊间距的合理计算

带式输送机在整个运输长度上 , 输送带张力是连续变化的。合理的托辊间距应在满足托辊承载能力及寿命要求、输送带下垂度要求的条件下 , 根据该处输送带张力的大小 , 来确定托辊间距。如在德国有一条 10 km 长的带式输送机 ,在全长 3/ 4 的区段 ,承载托辊间距达 4 m ,回程托辊间距达 8 m ,因而大大减少了托辊用量。

在设计时 ,托辊间距应同时满足 2 个条件: (1) 托辊承载能力及使用寿命要求; (2) 保证输送带适当的下垂度。

311 根据托辊承载能力及使用寿命确定托辊间距

托辊的承载能力及使用寿命取决于物料的特性、单位长度输送带及货载的质量 ,托辊间距、带速、

承载托辊间距 a0

回程托辊间距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

辊径、辊子轴承和运行工况等因素 ,可由其动载和静载分别计算如下:

(1)     承载托辊间距

式 中 S

minzh

———承载段输送带最小张力值 ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程段输送带最小张力值 ,N ; qd ———单位长度输送带的质量 ,kg/ m ; q ———单位长度货载的质量 ,kg/ m ;

按动载计算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    矿    机    械                              2002 年第 2 期

式中  [ p0 ] ———承载托辊的辊子额定承载能力 ,N ;

e ———辊子载荷系数;

f s ———运行系数 ;

f d ———冲击系数 ;

f a ———工况系数。

以上各系数均可从有关资料上查得。

承载托辊间距取式(3) 、式 (4)  计算出较小值 , 即可满足承载段承载能力的要求 ,并保证托辊的使用寿命高于 30 000 h。

(2)     回程托辊间距

按静载计算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量减少托辊用量。

313          托辊间距的合理确定

根据以上的计算结果 , 可选取较小值确定托辊间距;同时 , 还要综合考虑其他因素的影响 , 如物料性质、输送带宽度、输送机倾角、实际运行情况等。输送机较长时 , 可分段确定托辊间距。

314          优越性分析

通过对带式输送机托辊间距的合理确定及优化布置 , 可大大减少托辊用量 , 其优越性是非常明显的。

(1)    托辊成本约占输送机成本的 30 % , 如果托辊数量减少一半 , 成本约降低 15 % 。因此将会大幅

按动载计算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度减少投资。

(2)    托辊数量减少 , 使输送机运行阻力降低 , 功

回程托辊间距取式(5) 、式(6) 计算出的较小值即可满足回空段承载能力的要求 ,并保证托辊的使用寿命高于 30 000 h。

312 根据输送带下垂度确定托辊间距

输送带下垂度取决于托辊间距、该处的输送带张力、单位长度输送带和货载的质量等因素 ,一般要求比较合适的输送带下垂度为 1 % ,计算如下:

率消耗减小 , 节约电能。

(3)    由于带式输送机托辊用量很大 , 且易出现故障 , 故减少托辊用量 , 使维护工作量和费用降低。

(4)    延长输送带使用寿命 , 降低输送带跑偏率 ,

提高运行可靠性。

参考文献 :

[ 1 ] 杨林 1 长距离带式输送机的托辊间距优化[J ]1 矿山机械,2001 ,

(1)        承载托辊间距 a0

(2)        回程托辊间距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 机械工业部北京运输机械研究所 1DTⅡ型固定式带式输送机设计选用手册[ M]1 北京:冶金工业出版社,19941

[ 3 ] 杨复兴 1 胶带输送机结构、原理与计算[ M]1 北京:煤炭工业出版

式中   F ———该处输送带张力 ,N ;

社,19901

[ 4 ] 于学谦 1 矿山运输机械[ M]1 徐州:中国矿业大学出版社,19891

k ———输送带下垂度 , 一般取 k  = 0101 。                                               

由式(7) 、式(8) 可知 , 在 q 、qd 和 k 一定的情况下 , 托辊间距取决于该处输送带张力的大小。为满足下垂度要求 , 张力较小的区段采用较小的托辊间距 , 张力较大的区段可采用较大的托辊间距 , 这样可大

作者简介 : 李福固(1969 - ) ,山东邹城县人,1991 年毕业于原山东矿业学院,现从事矿山机械的科研及教学工作,已发表论文数篇。

收稿日期 :2001208231