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合理选择与确定带式输送机的托辊形式和间距

2016-06-03 11:52阅读:
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1 引言
带式输送机是煤矿井上下的主要煤炭运输设备,然而托辊则是带式输送机的主要零部件。由于托辊的使用量相当大,形式又多样。因此,正确、合理选择托辊的形式、间距,对保障带式输送机的安全、平稳运行,以及尽力减少维护费用、降低功率消耗等都有着重要的意义与影响。长期的工作实践证明,合理选择托辊形式和确定托辊间距,能有效保障带式输送机的平稳运行,并减少托辊使用量,减少托辊投入,降低运行及维护费用。

2 托辊布置形式
带式输送机中,托辊的作用主要是用于支承输送带及其输送带上的物料,以保证输送带能够稳定运行。再者,正确选择托辊,也将直接影响到整条带式输送机的设计和在使用过程中能否正常运转。而托辊,按其作用划分,分为槽形上托辊、过渡托辊、缓冲托辊、平行托辊、螺旋托辊、调心托辊等几种形式。

1槽形上托辊。对于槽形托辊来说,槽形上托辊一般由三个短托辊组合而成,根据工作环境,槽角可设计为3O°、35°和45°的。而槽形上托辊的标准槽角为35°,可以说一台输送机中使用最多的就是35°槽形托辊和35°槽形前倾托辊。槽形上托辊一般作为重载托辊使用,主要用于输送散装物料。
2过渡托辊。对于大运量、长距离,且输送带张力大和重要的输送机,在设计时一般均设置过渡段,以安装、布置过渡托辊。对于过渡段长度的大小,一般是按如下原则确定:头部滚筒中心线至第一组正常槽形托辊中心线的最小距离为最小过渡段,其具体长度按如表1 所示确定。在条件允许的时候,既设置了输送机的头部过渡段,同时也相应设置尾部过渡段。
1 最小过渡段长度


3缓冲托辊。缓冲托辊一般是胶圈结构,每组槽形托辊架由三个缓冲托辊组成。为减轻冲击负荷,可采用弹簧钢制作两侧的辊支架。其缓冲托辊的槽角也有30°、35°和45°三种形式布置。一般选用棉帆布芯输送带时,其槽形缓冲托辊只能选用35°的。缓冲托辊安装在输送机的装载处,主要起缓冲作用,以用来保护输送带。

4平行托辊。长托辊一般都是平行托辊,主要用于下托辊。主要支撑回空段的输送带。一般下托辊轴头卡在机架的支座里,支座有三个槽用来调整托辊的位置,以纠正回空段输送带的跑偏。

5螺旋托辊。它用于清扫输送带承载面上黏附的物料,其作用和清扫器相同,一般都是将距离输送机头部滚筒最近的那组下托辊设计成螺旋托辊,以利于从端部就开始清扫。

6调心托辊。对于调心托辊的布置,形式也较多,一般根据使用形式可分为上调心托辊和下调心托辊两种;根据使用作用可分为摩擦调心托辊和堆形调心托辊两种。而调心托辊主要用于自动纠正输送带在运转中出现的过量跑偏,以防止输送带蛇行运动,保障输送机稳定运行。

3 托辊间距的合理设置与确定
1)托辊间距设计现状。目前国产带式输送机的托辊间距,通常都是根据经验数据来确定的:①当运输物料的松散密度Υ≤1600kgm3时,承载托辊间一般取1.2m;②当运输物料的松散密度Υ>>1600kgm3 时,承载托辊间距一般取l.0m;③对于钢丝绳芯带式输送机,其承载托辊的间距一般取1.5m;④平行托辊(回程托辊),其间距一般取3.0m
这种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。而对于长运距带式输送机,则会加大托辊的数量,无形要增加维护费用和运行阻力。因此,这样设计是不合理的。

2)合理计算托辊间距带式输送机在整个运输线上,其输送带的张力是连续变化的。合理的托辊间距应在满足托辊承载能力、寿命及输送带下垂度要求的前提下,应根据该处输送带张力的大小,合理确定托辊间距。例如某矿区的一条
1000m 长带式输送机,在全长34 的区段,承载托辊间距高达4m,而回程托辊
间距高达8m,这样就大大减少了托辊的用量。但是,在设计时托辊间距也是同时满足托辊承载能力、使用寿命要求和输送带适当下垂度要求的。
①根据托辊承载能力及使用寿命确定托辊间距。
A、承载托辊间距。按静载计算时:a0[p0]/e(q+qd)gn (1)
按动载计算时:a0[p0]/e(q+qd)gnƒsƒa (2)
式中:[p0]——承载托辊的辊子额定承载能力,N
e——辊子载荷系数;
q——单位长度货载的质量,kgm
qd——单位长度输送带的质量,kgm
ƒs——运行系数;
ƒa——工况系数。
这些系数均可以从相关手册中查得。
对于承载托辊间距,取式(1)、式(2)计算出的较小值,就可满足承载段承
载能力的要求,并能保证托辊的使用寿命高于30000h
B、回程托辊间距。按静载计算时:a0[p0]/eqdgn (3)
按动载计算时:a0[p0]/eqdgnƒsƒa (4)
对于回程托辊间距,取式(3)、式(4)计算出的较小值,也就可满足回空段
承载能力的要求,并能保证托辊的使用寿命高于30000h
②根据输送带下垂度确定托辊间距。对于输送带下垂度来说,主要取决于托辊间距、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%,其计算公式见如下两式:
承载托辊间距为:a08Fk/(q+qd)gn (5)
回程托辊间距为:a08Fk/qdgn (6)
式中:F——该处输送带的张力,N
k——输送带下垂度,其系数一般取k=O.01
由式(5)、式(6)可知,在qqdk 一定的情况下,其托辊间距主要取决于该处输送带张力的大小。们为了满足下垂度的要求,往往在张力较小的区段采用较小的托辊间距,而张力较大的区段可采用较大的托辊间距。这样既可大量减少托辊用量,又能保障正常的运输要求。
3)托辊间距的合理确定原则。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)。当输送机较长时,可以采用分段确定托辊间距的方法。总之,本着这些原则合理确定托辊间距,就能在经济、安全运行的前提下满足运输要求。

4 结束语
根据以上讨论,对带式输送机托辊形式的选择及间距的确定,通过科学、合理的设计,既可以延长输送带使用寿命,又可降低输送带跑偏率,提高运行效率;同时还可以减少托辊使用量,减小输送机运行阻力,降低运行成本。这样确定的带

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