带式输送机垂直曲线段的优化设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

带式输送机是 目前输送散状物料方面应用最普遍的输送机械，在燃煤电厂、水泥厂的输送系统中更是如此。-般燃煤电厂、水泥厂的带式输送机虽然每- 区段均较短，但由于受厂内建筑物的座标、标高和带式输送机输送角度的限制，以及为降低输送机头部滚筒的高度等因素，有时必须将输送机的某-适当区段设计为凹弧形或凸弧形的曲线段。

2 垂直凹弧段当圆弧的中心位于胶带上方，通称为凹弧曲线段如图 1所示。当胶带载有物料时，在胶带和物料的重力作用下胶带与其下的托辊全面接触；但当输送带是由弧段向上运行时，胶带的张力将使胶带与托辊趋于脱离。因此，在凹弧段必须使所有力的矢量作用于-个能保证胶带与托辊良好接触并使物料不致撒落的方向，既使空载启动时，也能保持胶带不离开托辊 。

图1 垂直凹弧段带式输送机断面图3 设计选型与计算3.1 垂直凹弧段的设计计算按国家煤矿输送机的标准：凹弧段半径 尺 应满足以下要求：带式输送机在最不利的负载情况下启动时，胶带不跳离凹弧段上托辊。当受条件限制不能满足上述要求时，可按连续输送时胶带不脱离凹弧段上托辊来决定 在最不利负载下启动时可加压带轮。

基于以上所述，在设计带式输送机凹弧段时，应设定- 个适当的半径，以使胶带无论在任何情况下均能在槽形托辊上形成-个 自然的凹槽。

如图1，假定凹弧段起始位置为点 C24 J，有：R ≥KB[ /(g。×g)] (1)式中：R 为防止胶带跳离托辊的凹弧段最须径，m；为凹弧段起始点的胶带张力，N；q 为每米长的胶带重量，kg/m；g为重力加速度，取 g9.8 m/s ；KB为与输送机倾斜角及启动时胶带张力增大有关的系数，其值取 1.25～1.4。

3.2 凹弧段半径的校核由式 1可计算得出凹弧段的最须径。但是当胶带的张力过低时，胶带的边缘处有可能产生皱曲，将无法保证带式输送机的安全运行，因此需对该半径值进行必要的校核。鉴于 目前国内尚无成熟的计算公式可循，建议采用美国输送设备制造商协会联合会推荐的公式对最须径进行验算，以保证胶带具有足够张力，避免在凹弧段处的胶带边缘出现零张力。

对织物芯胶带，用下式进行验算：R2(Al×B×B ×P)/( -30B) (2)对钢绳芯胶带，用下式进行验算：收稿日期：2013-02-23作者简介：王 枚(1981-)，女，湖南衡阳人，在读硕士，研究方向：运输机设备设计及其应用。

· l38 ·· 机械研究与应用 ·2013年第2期(第26卷，总第124期) 检测与控制R2(A×B ×B ×P)/[2.5(Tc-30B)](3)为防止胶带的中心部分张力超过许用张力，还应用下式进行验算(对织物芯及钢绳芯均适用)[5-7]：R2(A2×B ×B ×P)/(Tr-Tc) (4)式中：R 为凹弧段最须径，m；A 、A：为带式输送机上托辊的槽角系数，其值见表 1；B为带宽，cm；B 为胶带扯断强度，N/cm，其值见表 2；P为胶带层数；Tc为 C点(凹弧段起始点)的胶带张力，N；Tr为胶带额定张力，N。

表 1 带式输送机上托辊的槽角系数胶 带 芯 层 材 料 B (胶带的近似扯断强度)棉织品尼龙聚酯人造纤维钢丝额定张力的6O倍额定张力的80倍额定张力的120倍额定张力的150倍额定张力的450倍3.3 胶带张力与凹弧曲线段半径的关系通过式 1～4计算所得的半径值中，应取最大值作为所设计的凹弧段半径，以保证带式输送机的安全平稳运行。实际的设计计算表明，对于-般的带式输送机凹弧段半径的计算 ，式(1)的计算结果可满足要求。但在某些条件下，式(2)、(3)的计算结果也会大于式(1)的所得，从而导致半径过大给工艺布置带来- 定的困难。查式(2)、(3)，可采扔大拉紧力的方法以增大 71r值，使其计算结果得到减校下面将讨论凹弧段起始点张力 的计算方法。

根据逐点张力计算法”原理，胶带在其运动路线上任何-点的张力 等于其前-点的张力 - 与i此两点问的运行阻力 ∑ 之和 ]： - 。∑W (5)令胶带与传动滚筒的奔离点为 A点，该点张力为 ，有：TcTA-WAc (6)为 A点与 C点间的运行阻力：c(q0gq)×Lh×Wl ±(q091)×H(7)式中：向上输送时劝”号 ，向下输送时劝-”号 ；q。为每米胶带 自重 ，kg/m；q 为每米长度 的上托辊转动部分重量，kg/m；g为每米长度 的物料重量 ，kg/m；Lh为凹弧段的水平投影长度，m；H为凹弧段的提升(或下降)高度 ，m；W 为上托辊 阻力系数 ，见表 3所列。

表 3 上托辊阻力系数4 结 语通过对凹弧段半径 R：的设计及校核，获得带式输送机上托辊的槽角系数A 和A：。分析胶带张力与凹弧曲线段半径的关系，在不同工作条件下，获得上托辊阻力系数。在凹弧段半径过大影响工艺布置时，可采扔大拉紧力的方法以增大 值，使其计算结果减小 。