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带式输送机设计中托辊的计算和选择


第13卷第1期(总第80期) 2008年2月









V01.13

No.1(Series No.80)
February 2008

Coal Mining Technology

带式输送机设计中托辊的计算和选择
彭利刚
(唐山开滦铁拓重型机械制造有限责任公司热处理厂,河北唐山063103)

[摘要]

托辊是整条胶带机的主要部件,使用数量多,形式多样,价格昂贵。托辊选择是否

合理,直接影响带式输送机初期投资,也将影响带式输送机的使用、维修,更会影响带式输送机使用 寿命。因此合理的选择和使用托辊非常重要。 [关键词] 托辊辊径;辊子载荷;托辊形式 [文献标识码]B [文章编号]1006-6225(2008)01-0087-03

[中图分类号]TH238

Calculation and Selection of Carrying Roller in Design of Belt Transporter

表2托辊辊径与转速的关系

r/min

1辊径的选择 托辊辊子的直径与输送机带宽、带速和承载能

力有关系,与输送机长度和倾角都没有关系。
1.1

托辊直径与带宽的关系

托辊辊径与长度应符合《GB/T990.1991带式 输送机托辊基本参数与尺寸》的规定,见表1。 垂!捶堡童丝量董查笪羞丕翌巴
带 宽 托辊 直径500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 63.5、/
’6 89 108 133 159 194 219

2计算选择轴承型号

托辊寿命取决于轴承的失效寿命。因此,托辊 的承载能力与轴承寿命有关,选用时应按带速、输
送机的生产能力确定载荷,然后按辊子的承载能力

V~ 、/、/、/ ~~V N V V V~ ~ ~ ~ N ~ ~ N V ~ N ~ V V~

选择轴承。如表3~表5。
表3辊子载荷系数e V


V~ ~

根据辊子直径和承载能力,托辊辊子分为轻、 中、重型3种。全部采用大游隙轴承,并保证所有
辊子的转速不超过600r/min。 1.2托辊直径与带速的关系

在确定带速的J隋况下,托辊辊子的转速不能太 大。在同样寿命情况下,转速大,使用时间就短, 转速小,使用时间就长。但辊子的直径不能太大, 辊子直径太大,整个输送机不配套,初期投资成本 就高。在胶带机设计规范中规定:辊子的转速不能 超过600r/rain。托辊直径与输送机带速的关系见
表2。
>100~150 1.02 1.03 1.06 1.07 1.09 1.13 1.23

多鐾搽酬椭枷。-.06¨¨12¨s∽4¨。
;鉴0大“块300块料中有1.06
>150~300 1.09】.14 1.16】.21 1.70 1.35 1.57 1.20 1.32 1.57 1.90 2.30 2.94

综合以上情况,根据表1和表2,选用托辊直
径Jqbl33mm。
[收稿日期】2007—09—14

【作者简介]彭利刚(1973一),男,河北唐山人,助理工程师,1997年毕业于重庆科技学院机械系。

万方数据  

87

总第80期









2008年第1期

本条胶带机的托辊形式:承载托辊采用3节辊 形成的槽型托辊,回程托辊采用1节辊形式的平行 下托辊j根据表3可查得,承载托辊的辊子载荷系 数e=0.8,平行下托辊的辊子载荷系数e=1。由 已知条件,每天不多于16h出煤,因此由表4可查 得运行系数.f=1.1。 一般情况下,井下由采煤机采的煤最大块不超 过350mm,大于150~300mm细料中有少量最大 块,并且带速秽=2.5m/s,由表5可查得冲击系数 五=1.06。

式中,P。为回程分支托辊静载荷,N;a,,为回程 分支托辊间距,m。
2.2动载荷计算 承载分支托辊:


70=Po?六?厶?工=1670×1.1×1.06×1=

1947(N)

式中,P'o为承载分支托辊动载荷,N;,为运行系 数;兀为冲击系数;L为工况系数。
回程分支托辊:


7。=P。?六?工=1298.2×1.1×1=1428(N)

胶带机在大巷中的运行条件:可以认为正常工 作和正常维修,依此,在表6中可查得工况系数六
=1.00。

托辊的选择原则:在计算结果中取静载荷、动 载荷二者之中较大的值查辊子承载能力表(胶带 机设计手册)来选择辊子,使其承载能力大于或 等于计算值,这样就可以保证辊子轴承寿命高于

表6工况系数.£
工况条件 正常工作和维护条件 有磨蚀或磨损性物料 有磨蚀性高的物料 {、
1.00 1.10 1.15

30000h,转角小于10

7。

由以上计算结果可知:承载分支静载荷、动载 荷二者之中较大的值为P’..=1947(N);回程分支 静载荷、动载荷二者之中较大的值为P,u=1428 (N)。带宽B=1200mm的带式输送机3节辊托辊 组的托辊辊长为465mm,1节辊托辊组的托辊辊长
为1400mm。

托辊之间的间距按表7确定。
表7承载分支托辊间距

根据上面计算结果,从辊子承载能力表8中选 用承载分支托辊组所使用的轴承型号为4G305,回 程分支托辊组所使用的轴承型号为4G306。


回程分支托辊间距:2.4~3m;由表7查得承 载分支托辊间距a。=1.2m;由上面的介绍,回程

单位长度承载和回程托辊组旋转部分质量

普通辊子的形状、结构尺寸如图1所示,其参
数表如表9。

分支托辊间距a。=3m。

等-333.4kg/s;
2.1静载荷计算 承载分支托辊:


算出每秒带式输送机的输送能力:,。=


由以上结论进行托辊辊子载荷的计算。


丛盒

Po=9.8e?%?(詈+qB)=
9.08×0.8


图1

托辊结构形状

1.2

X(333.4/2.5+44.16)=

1670(N)

由表9可查出本带式输送机承载分支3托辊组 中每个托辊旋转部分的质量为7.38kg,回程分支 托辊组中单个托辊的旋转部分质量为18.35kg。 因此,承载分支3托辊组G。:=7.38×3= 22.14kg,f。:=1.2m;回程分支平托辊组G。k=
18.35kg,2。k=3m。

式中,P。为承载分支托辊静载荷,N;a。为承载 分支托辊间距,m;e为辊子载荷系数;秽为带速, m/s;g。为每米输送带质量,kg/m;Im为输送能
力,kg/s。

回程分支托辊:
P。=9.8e?a。?qB: 9.8 8R


承载、回程托辊组转动部分单位长度的质量计 算如下:





3×44.16=1298.2(N)

万方数据  

彭利刚:带式输送机设计中托辊的计算和选择

2008年第1期

表9普通托辊参数

mm

2丁十了_o—百+—F qt:丁Gtz+厂Gtk:绊+掣:24.57k//Kg/m
2?
btz 6tk

1?二D

式中,q.为承载、回程托辊组转动部分单位长度的 质量,kg/m;G。:为承载托辊组转动部分质量,kg; Z。。为承载托辊组间距,m;G。。为回程托辊组转动部 分质量,kg;l,k为回程托辊组间距,m。
[参考文献]
[1]张尊敬.DTH(A)型带式输送机设计手册[M].北京:冶 金工业出版社,2000. [2]徐寄蓉.DTⅡ固定型带式输送机设计手册[M].北京:冶金 工业出版社,1999. [3]任文斗.运输机械设计选用手册[M].北京:化工工业出版 社,2000. [责任编辑:邹正立]

×》oe.o《x圬》oo.。e’c《×睁oooe帕《×H》oe.o喀屺吒K吒托《双H争oe.o《K《K《》o专蝴毛帕《x卸《xH》oe叼e'c《K吒K《争》e叼《MH争oe幛oe.o《X疃x吒K《虻《姒)毛帕昏
(上接20页)

大,会造成运输系统的不均衡性,而外部系统的一 次停运故障对工作面生产的影响时间一般在30— 60min,对工作面顶板(煤)控制相当不利,造成 顶板(煤)缓慢下沉。为此,建议大型高产高效 矿井在系统环节上应考虑适当的缓冲能力。 (6)加大工作面机采高度,探索大采高综放 生产技术。8102工作面支架设计支撑高度3.8m, 采煤机割煤高度平均3.5m,放煤高度15m,采放 比局部达到l:4以上。放煤工序在整个正规循环中 占用的时间最长,且后部煤量集中,对工作面的推 进速度影响较大。目前,大采高单一煤层开采技术 已经成熟,把大采高综采开采技术与放顶煤开采技 术结合起来,是解决特厚(20m)煤层一次采全厚
的有效途径。
【责任编辑:邹正立] 89

于高工作阻力状态,活柱下缩速度快,易发生顶板 下沉压架事故,且推进速度对采空区防火影响很 大。实践证明,工作面推进速度应不低于4.0m/d。 (5)塔山矿是一座高度集约化生产的高产高 效矿井,按照矿井初步设计,矿井达产由2~3个 工作面完成,投产初期开拓的3个盘区全部采用的 “直接搭接”方式,整个生产系统仅地面储煤厂有 30~50kt的缓冲能力,要求矿井主运系统必须具有 很高的稳定、可靠程度。为此主运输系统一是要可 靠性程度高,自动控制系统高,故障率低,否则任 何环节出现故障,不仅影响工作面的安全生产,而 且会使整个矿井采掘生产处于停产状态;二是主运 输系统的能力要大,由于放顶煤工作面瞬时煤量较

万方数据  

带式输送机设计中托辊的计算和选择
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 彭利刚, PENG Li-gang 唐山开滦铁拓重型机械制造有限责任公司,热处理厂,河北,唐山,063103 煤矿开采 COAL MINING TECHNOLOGY 2008,13(1) 6次

参考文献(3条) 1.张尊敬 DTⅡ(A)型带式输送机设计手册 2000 2.徐寄蓉 DTⅡ固定型带式输送机设计手册 1999 3.任文斗 运输机械设计选用手册 2000

本文读者也读过(10条) 1. 林亚福.马炬明.苏国同.沈定 带式输送机托辊的设计[期刊论文]-起重运输机械2006(6) 2. 冉隆河.王翠清.RAN Long-he.WANG Cui-qing 带式输送机设计中托辊的合理计算和形式选择[期刊论文]-煤矿机 械2006,27(6) 3. 郭覃.周哲波.刘大利.王明.GUO Qin.ZHOU Zhe-bo.LIU Da-li.WANG Yue 带式输送机托辊的长寿命密封设计[期 刊论文]-机械设计与制造2008(3) 4. 马爱花.兰峰.MA Ai-hua.LAN Feng 带式输送机托辊的选用与使用中应注意的问题[期刊论文]-煤矿机械 2008,29(12) 5. 荣伯钧.张乔斌 超大型车铣中心托辊液压系统设计[期刊论文]-机床与液压2010,38(6) 6. 黄玉治.HUANG Yu-zhi 带式输送机托辊性能评价与选择[期刊论文]-煤炭科学技术2000,4(4) 7. 李春英.LI Chun-ying 3托辊组带式输送机中间托辊最佳长度探讨[期刊论文]-起重运输机械2007(10) 8. 刘振.刘静 带式输送机托辊的分析[期刊论文]-机电信息2011(3) 9. 于洋.姜南 装配尺寸链在托辊装配中的应用[期刊论文]-电大理工2009(4) 10. 陈士军.巩玉华 钢丝绳芯强力胶带运输机的安装[期刊论文]-能源技术与管理2005(5)

引证文献(6条) 1.周晓中 试述煤矿井下带式输送机设计[期刊论文]-中国新技术新产品 2012(2) 2.王建云 矿用带式输送机及其应用和设计[期刊论文]-中国高新技术企业 2010(14) 3.郝丽娅 煤矿带式输送机工作原理及事故分析[期刊论文]-内蒙古煤炭经济 2013(2) 4.刘涛.周荣华 带式输送机综合集中控制研究与应用[期刊论文]-机械研究与应用 2013(5) 5.闫波 煤矿带式输送机设计计算与应用[期刊论文]-煤炭技术 2013(2) 6.时统军.李坚.王娜 双运可伸缩带式输送机的设计[期刊论文]-煤矿机械 2013(10)

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