晉中帶式輸送機托輥間距的合理確定

李福固

(兗州礦區職工大學 , 山東（dōng） 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析 ,論（lùn）證了合（hé）理確定托輥間（jiān）距的必要性 ,探討了（le）托（tuō）輥間距合理確定的方法及優越性（xìng）。

關鍵詞 : 帶式輸送機; 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

在帶式輸送機中,托輥（gǔn）用（yòng）於支承輸送帶和貨載 , 並（bìng）使輸（shū）送帶的垂度不超過限定值。托輥的數量對（duì）於帶式輸送機的正常使（shǐ）用、平（píng）穩運行、維護費用、功率消耗、整機價格有重要影響。因此 ,如能對托輥間距進行合（hé）理設計和布置 ,可減少托輥用量 ,降低（dī）整（zhěng）機價格 ,減少投資、營運及維護費用 ,節約能源 ,並帶來可觀的經濟效益。

2         托輥間距的現狀（zhuàng）及（jí）其分析

國產帶式輸送（sòng）機托（tuō）輥間距通常根據經驗數據（jù）確定 ,或通過輸送帶最小張力設計計算托輥間距（jù）。

211          根據廠家提供（gòng）的數據確定

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

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

實踐證明 ,由於上述數據是根據廠家所提供的經驗數據確定 ,與實際工況可能存在很大差別。

212          根據最小張力確定托輥間距

根據逐點計算法,首先（xiān）分別計算出輸送機承載段和空載段的最小張力值 ,由公式（shì）即可計算出承載托輥間距和回程托（tuō）輥間（jiān）距的（de）理論更大值。

β———輸送機運（yùn）輸傾角 , (°) 。

根據計算值 , 並（bìng）考慮各種（zhǒng）實際因素（sù） , 可確定托輥間（jiān）距。

213          現（xiàn）狀分（fèn）析

以上（shàng）兩（liǎng）種方法 , 其基本原理都是按承（chéng）載段或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（dù）上 , 分（fèn）別采用統一的托輥間距。這樣雖可簡（jiǎn）化設計（jì）和製造工藝（yì） , 但沒有根據輸送帶在輸送機（jī）長度上張力的變化及托輥的受力情況 , 合理確定托輥間距。對於短運距帶式輸送機的影響不大 , 但對（duì）於長運距帶式輸送機 , 則會大大增加托輥數量 , 從而使設（shè）備造價較高 , 運行阻力、功（gōng）率消耗、維護費用等都會大量增加 , 因此很不合理。

3     托（tuō）輥間距（jù）的合理計算

帶式輸送機在整個（gè）運輸長度上 , 輸送帶張力是連續（xù）變化的。合理的托輥間距應在滿足托輥承載能力及壽命要（yào）求（qiú）、輸（shū）送帶下垂度要求的條件下（xià） , 根據該處輸送帶張力的大小 , 來確定托（tuō）輥間距。如在德國有一條（tiáo） 10 km 長（zhǎng）的帶式輸送機 ,在全長 3/ 4 的區段 ,承載（zǎi）托輥間距達 4 m ,回程托（tuō）輥間距達 8 m ,因而大（dà）大減少了托輥用量（liàng）。

在設計時 ,托輥間距應同時（shí）滿足 2 個條件: (1) 托輥承載能力及使用壽命要求; (2) 保證輸送帶適當（dāng）的（de）下垂（chuí）度。

311 根據托輥承（chéng）載能力（lì）及使（shǐ）用壽命確定托輥間距（jù）

托輥的承載能力及使用壽命取決（jué）於（yú）物料的特性、單位長（zhǎng）度（dù）輸送（sòng）帶及貨載的質量 ,托輥間距、帶（dài）速、

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（gǔn）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如下:

(1)     承（chéng）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（dài）最小張力值 ,N ; qd ———單位長度輸（shū）送帶的質量 ,kg/ m ; q ———單位長度貨載的質量 ,kg/ m ;

按動載（zǎi）計算 a0

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

(4)

· 8  ·                          煤    礦    機    械                              2002 年第 2 期

式中  [ p0 ] ———承載托輥的輥子額定承載能力 ,N ;

e ———輥子載荷係數（shù）;

f s ———運行（háng）係（xì）數 ;

f d ———衝擊（jī）係數 ;

f a ———工況係數。

以上各係數均可從（cóng）有關資（zī）料上查得。

承（chéng）載托輥間距取式(3) 、式 (4)  計（jì）算出（chū）較小值 , 即可滿足承載段承載能（néng）力的要求 ,並保證托輥的使用壽命（mìng）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（jiān）距的合理確定

根據以（yǐ）上的（de）計算結果 , 可選取較小值確定托輥間距;同時 , 還要綜合考慮其他因素的影響（xiǎng） , 如物料性質、輸送帶寬度、輸送機傾角、實際運行情況等（děng）。輸送機較長時 , 可分段確定托輥間距。

314          優（yōu）越（yuè）性分析

通過對帶式輸送機托輥間（jiān）距的合理確定及優化布置（zhì） , 可（kě）大大減少托輥用量 , 其優越性是（shì）非常明顯的。

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

按動載（zǎi）計算 au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減少投資。

(2)    托輥數量（liàng）減（jiǎn）少 , 使輸送機運行（háng）阻力降（jiàng）低 , 功

回程托輥間距取式（shì）(5) 、式(6) 計（jì）算出的較小值即可滿足回空段（duàn）承載能力的要（yào）求 ,並保證托輥的（de）使用壽命高於 30 000 h。

312 根據輸送帶下垂度（dù）確定托輥間距（jù）

輸送帶下垂度（dù）取決於（yú）托輥（gǔn）間距、該處的（de）輸送帶張力、單位長度輸送帶和（hé）貨載的質量等因素（sù） ,一般要求（qiú）比較合適的輸送帶下垂度為 1 % ,計算如下:

率消耗減小 , 節約電能。

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

(4)    延長輸送帶使用壽命 , 降低輸送帶跑（pǎo）偏率 ,

提高運行可靠性。

參考文獻（xiàn） :

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

(1)        承載托輥間距 a0

(2)        回程托輥間距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機械（xiè）工業部北京運（yùn）輸機械研（yán）究所 1DTⅡ型（xíng）固定式帶式輸送機設計選用手冊[ M]1 北京:冶金工業出版社,19941

[ 3 ] 楊複興 1 晉中膠帶輸（shū）送機結構、原理與（yǔ）計算[ M]1 北京（jīng）:煤炭（tàn）工業（yè）出版

式中   F ———該處輸送帶張力（lì） ,N ;

社,19901

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

k ———輸送帶（dài）下垂度 , 一般（bān）取 k  = 0101 。                                               

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

作者簡介 : 李（lǐ）福固(1969 - ) ,山（shān）東鄒城縣人,1991 年畢業於原山東礦業（yè）學院,現（xiàn）從事礦山機械的科研及教學（xué）工作（zuò）,已發表論文數篇。

收稿日（rì）期 :2001208231