1、1关于带式输送机托辊间距的探讨摘要 通过对带式输送机的托辊传统选型计算,输送带挠度的分析,探讨托辊间距的合理布置对设备投资及能耗的影响,并结合实例进行分析说明。 关键词:带式输送机;托辊;间距分级 中图分类号:TD528 文献标识码: A 文章编号: 前言 托辊是带式输送机上用量最大、最关键的部件之一。常规设计的带式输送机托辊的重量约占整机重量的 30%40%,占整机价格的 25%。因此,如果能对胶带机托辊进行合理的设计和布置,可减少投资、营运及维护费用,节约能源,并带来可观的经济效益。 托辊间距确定方法 11 根据选型手册选取 传统托辊间距通常是根据两托辊间的输送带下垂度(1%)确定。我国目
2、前采取的 DT型带式输送机规定的托辊间距为: 当物料松散密度 1600kg/m3 时,承载托辊间距取 1200mm。 当物料松散密度 1600kg/m3 时,承载托辊间距取 1000mm。 回程托辊间距一般取 3000mm。 12 根据张力确定间距 2根据计算,确定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段和回程段托辊间距的理论最大值。 承载段间距 (1) 回程段间距 (2) 式中:Famin承载段输送带最小张力,N; Fbmn回程段输送带最小张力,N; qb单位长度输送带质量,kg/m; qg单位长度物料质量,kg/m; 输送机倾角, () 。 以上两种方法其基本原理都是按照
3、胶带的最小张力确定托辊间距的,在整机长度上是采取了统一的托辊间距。这样虽然可以简化设计和制造工艺,但没有考虑到胶带张力变化对托辊间距的影响。对于短距离的带式输送机影响不大,但对于长距离带式输送机则会增加托辊数量,造成设备造价较高,运行阻力、能耗、维护费用等会相应增加,因此可以将其优化。 托辊间距的合理设计 带式输送机在整个运输长度上,输送带的张力是连续变化的。合理3的托辊间距应在满足托辊承载能力及寿命的基础上,保证输送带的垂度的条件下,来确定托辊间距。 在设计时,托辊间距应同时满足 2 个条件:(1)托辊承载能力及寿命要求;(2)输送带的下垂度要求。 21 根据托辊承载能力及寿命确定托辊间距
4、托辊的承载能力及寿命取决于物料的特性、单位长度输送带及物料的质量,托辊间距、带速、辊径、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 按静载计算 (3) 按动载计算 (4) 式中:P0 承载托辊的辊子额定承载能力,N; 承载托辊间距取式(3) 、 (4)计算出的较小值,即可满足承载能力的要求,并保证托辊的使用寿命不小于 30000 小时。 回程托辊间距 按静载计算 4(5) 按动载计算 (6) 回程托辊间距取式(5) 、 (6)计算出的较小值,即可满足承载能力的要求,并保证托辊的使用寿命不小于 30000 小时。 22 根据输送带下垂度确定托辊间距 输送带下垂度取决
5、于托辊间距、胶带自身张力、单位长度载荷等因素,一般要求输送带下垂度为不大于 1%: 承载段托辊间距 (7) 回程段托辊间距 (8) 式中:F该处输送带张力,N; 输送带下垂度,一般取 k=0.01。 由式(7) 、 (8)可知,在载荷及垂度一定的情况下,托辊间距取决于该处胶带张力的大小。为满足下垂度要求,张力较小段采用较小的托辊间距,张力较大区段可采用较大的托辊间距,可采用托辊间距分级的做法,这样可以大量减少托辊的使用量。 5托辊间距的分级 一台给定的带式输送机由于各处的张力与载荷各不相同,允许的托辊间距也不相同,可以根据各点的具体张力和载荷情况,布置不等间距的托辊。 以一条长为 2000m,
6、输送量 2000t/h 倾角 16带宽 1200mm 带速3.15m/s 的胶带机为例 : 物料单位长度质量为 176kg/m;单位输送带质量为 45.2kg/m。 托辊直径为 133mm,托辊转速为 452r/min。 计算的前提条件是:允许垂度为 1%,轴承寿命为 20000h。 轴承寿命允许的托辊间距为:206 轴承为 2.1m;305 轴承为2.4m,306 轴承为 2.9m。托辊分级处理后的结果如下表: 结论 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。 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
7、大幅度减少投资。 托辊数量的减少,使输送机运行阻力降低,功率能耗减小,节约电能。 由于输送机托辊用量大,切易出现故障,托辊数量的减少可减少维6护工作量和费用。 延长输送带的使用寿命,降低输送带跑偏率,提高运行的可靠性。 参考文献: 1 机械工业部北京运输机械研究所。DT型固定式带式输送机 设计选用手册M。北京:冶金工业出版社,1994。 2 宋伟刚。散装物料带式输送机设计M。沈阳:东北大学出版社,2000。 3 于学谦。矿山运输机械M。徐州:中国矿业大学出版社。1989。 4 张东升,张礼才,毛君。带式输送机托辊间距优化设计J。煤矿机械,2008(12) 。 5 王旭冬.带式输送机托辊形式的选择及间距的合理确定 J .太原科技, 2006 (12) :77 - 78.