大倾角带式输送机深槽形调心四联托辊的设计
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科 技论 坛
大倾角带 式输送机深槽形调 心 四联托辊 的设 计
朱冬冬 马海超
（ 河南省 中业煤矿机械 有限公 司， 河南 焦作 ４ ５ ４ ８ ５ ０ ）
摘 要： 针对 目前 大倾 角带式输送机在运行过程 中出现 的滚料和跑偏严重等现 象， 提 出了一种新 型深槽型调心 四联托辊 的设计 ， 通 过对槽形调 心四联托辊的理论计算及 结 构设计 ， 设计 出深槽双 ｖ形的槽形调心四联托辊 ， 可以有效防止物料 下滑， 调整输送带跑偏 ， 防 止蛇行 ， 满足 大倾 角带式输送机 的正常运行。实践证 明， 该装置是 大倾 角带式输送机上防止跑偏及 滚料 的比较理想的装置。
关键词 ： 大倾 角带 式 输 送机 ； 调 整跑 偏 ； 运行稳定 ； 深 槽 双 Ｖ形 槽 形调 心 四联 托 辊
带式输送机 已有 １ ５ ０ 余年 的历史 ，随着物料运输量 的增 大 ， 带式输送机取得 了巨大的发展 ， 出现 了多种 的新型结构 的带式输 送机【 １ ｊ 。 随着煤炭工业 的迅猛发展 ， 煤矿井下运输系统 也随之发生 了很 大的变化 ， 特别是近几年来 ， 矿井井 型向大型化 、 综合机械化 采煤方 向发展 ， 带动运输 系统 向大型化 、 带 式输 送机化 、 高速化 、 集控化 方向发展 。大倾角带式输送 机因其输 送倾 角大（ 最 大可达 ２ ５ ｏ） 而被煤炭 、 冶金 、 化工 、 矿山、 港 口等运输行业广泛采用 。 在 长距离大倾角带式输送机的设 计过程中 ， 除了设计好输送机 的枢 纽部分驱动装置外 ， 在 承载分 支的托辊设计上 ， 也进 行了创新设 １ 上 横 梁 ２ 立 辊 ３ ． ￣ ＝ － Ｔ －４ ． 限 位 板 １ 后 边 支 柱 ２ 立 辊 架 ３ 前 边 支 柱 ｅｒ ａ 联 ｓ ． 图 梁 四 蛇行 ， 保 证输送带稳定运行 ， 在槽形调 心三联托辊设计 的基础上 图 ｌ佰形 Ｌ 、 心驮代概 团‘ 副 ’ 砒 旯木 。 设计了深槽 大角度 的槽形调 Ｌ ， ｌ ￣ ｔ 联托辊 。 槽形调心四联托辊结构如 图 １ 所示 。 １ ６ Ｏ 。槽形调心 四联托辊的理论计算 输送带成弧半径为 ３ ０ ７ ｍ ｍ， 托辊最大倾角为 ６ ０ 。 。选用双排 Ｖ 带式输送机 承载分 支的选用取决于带宽 、 带速、 托辊间距及辊 形深槽 四托辊结构 ， 能避免托辊端部 尖角刮伤输送带 ， 四件托辊辊 子 的静载荷 、 动载荷等各 种参数 ， 计算后按辊子承载能力进行校核 。 子均能互换 ， 前排辊子与水平面夹角 为 ２ ５ 。， 后 排辊子与水平 面夹 设计该托辊的原始设计参数及物料 特性 ： 输送原煤 ， 松散密度 角为 ６ ０ 。。上横梁通过限位板 、 底座 、 垫圈 、 卡簧与下横梁 连接 ， 辊
．
ｐ ＝ ｇ ０ ｏ ｋ
倾角 ＝２ ５ 。 ； 机长 Ｌ ｈ ＝ ７ １ ４ ； 高差 Ｈ ＝ ２ ７ ９ ｍ ； 初定设计参
子安装在上横梁上，挡边立辊借用 Ｔ Ｄ ７ ５ 型带式输送机标准立辊，
数： 带宽 Ｂ ＝ ｌ Ｏ Ｏ Ｏ ｍ ｍ； 带速 ｖ ＝ ２ ｍ ／ ｓ ； 上托辊 间距 ａ ｏ ＝ １ ． ２ ｍ； 下托辊间距 立辊通过立辊座安装在上横梁角钢上。安装时 ， 下横梁 与带 式输 送 应 ＝３ ： ｍ ； Ｌ托辊槽 角 ６ ０ 。 ；下托 辊槽 角 ０ 。 ，上 下托 辊辊 径 机中间架连接 ， 通过上横梁下端小轴 与底座之 间的转动来 实现带式 １ ０ ８ ｍ ｍ， 导料槽长 ６ ｍ； 胶带选用 Ｓ Ｔ ２ ０ ０ ０钢丝绳芯输送带 。 输送机跑偏 时的调整 ， 限位板可 以限制上横梁的旋转 角度 。 辊径 与带宽 、 带速有关 ， 辊径 与带速 的关 系见表 ２ — ２ ６ （ 见 参考 ３槽形调心四联 托辊 中横梁的设计嘲 文献［ ３ ］ ， 以下同 ， 不另述 ） 。 托辊横梁结构如 图 ２所示。 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 后边支柱与后 中支柱焊接在上支架槽钢 上 ， 前边支 柱与前 中支 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 柱焊接在上 支架侧 面小槽钢上 ， 与后 边支柱 、 后 中支柱形成 双排 Ｖ 辊子的承载 能力表（ 见表 ２ — ７ ４ ） 选择轴承。 形结构 ， 立辊架通过角钢焊接在后边支柱上 。 输送能 力计算 ４ 工作原理 ｌ ＝Ｓ ｖ ｋ ｐ ＝１ ４ １ ． ８ ６ｋ ｇ ／ ｓ （ １ ） 当输送带在运行 中偏 向一侧时 （ 称为跑偏 ） ， 能使输 送带返 回中 Ｑ＝３ ． ６ Ｓ ｖ ｋ ｐ＝ ５ １ ０． ７ｔ ／ ｈ （ ２ ） 问位置。 它的调偏过程是输送带偏 向一侧碰到安装在支架上 的立辊 式中 ｓ ——输送带上物料 的最大横截面积 ， Ｓ ＝ Ｏ ． １ １ ｌ ｍ ２ ； 时， 托辊架被 推到斜置位置 ， 在支架上 的立辊 比采用与水平 垂直 的 Ｈ ——倾 斜系数 ， 按表 ２ — ２ ８ 查取 ｋ ＝ Ｏ ． ７ １ 。 立辊调心效果要好。跑偏 的输送带 在斜 置托辊上运行时 ， 输送带 即 辊子承载计算 受到使 它返 回中间位置 的横 向力 ， 在此力的作用下 ， 输送 带返 回中 （ １ ） 静载计算 间位置 ， 与此 同时 ， 托辊支架转 回原位 。 承 载 分 支 托辊 静 载 荷 ５ 结 论 Ｐ ｏ ＝ ｅ ａ ￣ （ Ｉ ｍ ｖ ＋ 啦） ８ ＝ ９ ８ ８ ． ２ Ｎ （ ３ ） 该 深槽形调 心四联托辊 可以广泛应用 于长距 离大倾 角带式 输 式中ｅ ——辊子载荷 系数 ， ｅ ＝ Ｏ ． ８ ， 见表 ２ － ３ ５ ； 送 机上 ， 能够有效防止物料下 滑 ， 调整输送带跑偏 ， 防止蛇 行 ， 保 证 ｑ － 广 单位长度输送带质量 ， ｑ Ｂ ＝ ３ ４ ｋ ｇ ／ ｍ； 输送带稳定运行 。现 已有多台带式输送机应用此托辊装置 ， 应用效 （ ２ ） 动载计算 果 良好 。 承载分支托辊 动载荷 参考文献 Ｒ ＝ （ ４ ） 式中ｔ 一 运行系数 ， 见表 ２ － ３ ６ ； ｆ ． ——冲击系数 ， 见表 ２ — ３ ７ ； ￡ ＿一 １ 二 况系数 ， 见表 ２ — ３ ８ 。 每天运行 ＞ １ ６ ｈ ， 取Ｃ ＝ １ ． ２ ； 粒径大 ， 取ｆ ｄ ＝ １ ． ０ ６ ； ｆ ａ ＝ １ ． １ ０ ； 。 计算 后取静载荷 、 动载荷两者之 中较 大 的值来选 择辊子 ， 使其 承载 能 力大于 或等 于计算 值 ，这样 就 可保证 辊子 轴承 寿命 高 于 ３ ０ ０ ０ ０ ｈ ，转 角 小 于 １ ０ ［ ５ １ 。由表 ２ － ７ ４查 得 上 托 辊 １ ０ ８ ｍ ｍ， Ｌ ： ３ ８ ０ ｍ ｍ； 轴承４ Ｇ ２ ０ ５ 。承载能力为 ２ ５ ５ ０ Ｎ， 静载 、 动载均能满足要 求 。所以选用托辊辊径 １ ０ ８ ｍｍ， Ｌ ＝ ３ ８ ０ ｍ ｍ。 ２槽形调心四联托辊的结构设计 ［ １ ］ 宋伟刚． 通 用带式输送机设计［ Ｍ］ ． 北京： 机械 工业出版社， ２ ０ ０ ６ ． 『 ２ １ 陈晓峰， 张东峰． 大倾 角带式输送机 的设 计［ Ｊ 】 ． 煤矿机械， ２ ０ ０ ８ ， ２ ９ （ ７ ） ： １ ３ — １ ５ ． 『 ３ １ 袁 纽， 梁之 洵， 谢松 寿等． 运输机械设计选用手册【 Ｍ】 ． 北京： 化 学工业 出版社． １ ９ ９ ９ ．
科 技论 坛
大倾角带 式输送机深槽形调 心 四联托辊 的设 计
朱冬冬 马海超
（ 河南省 中业煤矿机械 有限公 司， 河南 焦作 ４ ５ ４ ８ ５ ０ ）
摘 要： 针对 目前 大倾 角带式输送机在运行过程 中出现 的滚料和跑偏严重等现 象， 提 出了一种新 型深槽型调心 四联托辊 的设计 ， 通 过对槽形调 心四联托辊的理论计算及 结 构设计 ， 设计 出深槽双 ｖ形的槽形调心四联托辊 ， 可以有效防止物料 下滑， 调整输送带跑偏 ， 防 止蛇行 ， 满足 大倾 角带式输送机 的正常运行。实践证 明， 该装置是 大倾 角带式输送机上防止跑偏及 滚料 的比较理想的装置。
关键词 ： 大倾 角带 式 输 送机 ； 调 整跑 偏 ； 运行稳定 ； 深 槽 双 Ｖ形 槽 形调 心 四联 托 辊
带式输送机 已有 １ ５ ０ 余年 的历史 ，随着物料运输量 的增 大 ， 带式输送机取得 了巨大的发展 ， 出现 了多种 的新型结构 的带式输 送机【 １ ｊ 。 随着煤炭工业 的迅猛发展 ， 煤矿井下运输系统 也随之发生 了很 大的变化 ， 特别是近几年来 ， 矿井井 型向大型化 、 综合机械化 采煤方 向发展 ， 带动运输 系统 向大型化 、 带 式输 送机化 、 高速化 、 集控化 方向发展 。大倾角带式输送 机因其输 送倾 角大（ 最 大可达 ２ ５ ｏ） 而被煤炭 、 冶金 、 化工 、 矿山、 港 口等运输行业广泛采用 。 在 长距离大倾角带式输送机的设 计过程中 ， 除了设计好输送机 的枢 纽部分驱动装置外 ， 在 承载分 支的托辊设计上 ， 也进 行了创新设 １ 上 横 梁 ２ 立 辊 ３ ． ￣ ＝ － Ｔ －４ ． 限 位 板 １ 后 边 支 柱 ２ 立 辊 架 ３ 前 边 支 柱 ｅｒ ａ 联 ｓ ． 图 梁 四 蛇行 ， 保 证输送带稳定运行 ， 在槽形调 心三联托辊设计 的基础上 图 ｌ佰形 Ｌ 、 心驮代概 团‘ 副 ’ 砒 旯木 。 设计了深槽 大角度 的槽形调 Ｌ ， ｌ ￣ ｔ 联托辊 。 槽形调心四联托辊结构如 图 １ 所示 。 １ ６ Ｏ 。槽形调心 四联托辊的理论计算 输送带成弧半径为 ３ ０ ７ ｍ ｍ， 托辊最大倾角为 ６ ０ 。 。选用双排 Ｖ 带式输送机 承载分 支的选用取决于带宽 、 带速、 托辊间距及辊 形深槽 四托辊结构 ， 能避免托辊端部 尖角刮伤输送带 ， 四件托辊辊 子 的静载荷 、 动载荷等各 种参数 ， 计算后按辊子承载能力进行校核 。 子均能互换 ， 前排辊子与水平面夹角 为 ２ ５ 。， 后 排辊子与水平 面夹 设计该托辊的原始设计参数及物料 特性 ： 输送原煤 ， 松散密度 角为 ６ ０ 。。上横梁通过限位板 、 底座 、 垫圈 、 卡簧与下横梁 连接 ， 辊
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ｐ ＝ ｇ ０ ｏ ｋ
倾角 ＝２ ５ 。 ； 机长 Ｌ ｈ ＝ ７ １ ４ ； 高差 Ｈ ＝ ２ ７ ９ ｍ ； 初定设计参
子安装在上横梁上，挡边立辊借用 Ｔ Ｄ ７ ５ 型带式输送机标准立辊，
数： 带宽 Ｂ ＝ ｌ Ｏ Ｏ Ｏ ｍ ｍ； 带速 ｖ ＝ ２ ｍ ／ ｓ ； 上托辊 间距 ａ ｏ ＝ １ ． ２ ｍ； 下托辊间距 立辊通过立辊座安装在上横梁角钢上。安装时 ， 下横梁 与带 式输 送 应 ＝３ ： ｍ ； Ｌ托辊槽 角 ６ ０ 。 ；下托 辊槽 角 ０ 。 ，上 下托 辊辊 径 机中间架连接 ， 通过上横梁下端小轴 与底座之 间的转动来 实现带式 １ ０ ８ ｍ ｍ， 导料槽长 ６ ｍ； 胶带选用 Ｓ Ｔ ２ ０ ０ ０钢丝绳芯输送带 。 输送机跑偏 时的调整 ， 限位板可 以限制上横梁的旋转 角度 。 辊径 与带宽 、 带速有关 ， 辊径 与带速 的关 系见表 ２ — ２ ６ （ 见 参考 ３槽形调心四联 托辊 中横梁的设计嘲 文献［ ３ ］ ， 以下同 ， 不另述 ） 。 托辊横梁结构如 图 ２所示。 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 后边支柱与后 中支柱焊接在上支架槽钢 上 ， 前边支 柱与前 中支 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 柱焊接在上 支架侧 面小槽钢上 ， 与后 边支柱 、 后 中支柱形成 双排 Ｖ 辊子的承载 能力表（ 见表 ２ — ７ ４ ） 选择轴承。 形结构 ， 立辊架通过角钢焊接在后边支柱上 。 输送能 力计算 ４ 工作原理 ｌ ＝Ｓ ｖ ｋ ｐ ＝１ ４ １ ． ８ ６ｋ ｇ ／ ｓ （ １ ） 当输送带在运行 中偏 向一侧时 （ 称为跑偏 ） ， 能使输 送带返 回中 Ｑ＝３ ． ６ Ｓ ｖ ｋ ｐ＝ ５ １ ０． ７ｔ ／ ｈ （ ２ ） 问位置。 它的调偏过程是输送带偏 向一侧碰到安装在支架上 的立辊 式中 ｓ ——输送带上物料 的最大横截面积 ， Ｓ ＝ Ｏ ． １ １ ｌ ｍ ２ ； 时， 托辊架被 推到斜置位置 ， 在支架上 的立辊 比采用与水平 垂直 的 Ｈ ——倾 斜系数 ， 按表 ２ — ２ ８ 查取 ｋ ＝ Ｏ ． ７ １ 。 立辊调心效果要好。跑偏 的输送带 在斜 置托辊上运行时 ， 输送带 即 辊子承载计算 受到使 它返 回中间位置 的横 向力 ， 在此力的作用下 ， 输送 带返 回中 （ １ ） 静载计算 间位置 ， 与此 同时 ， 托辊支架转 回原位 。 承 载 分 支 托辊 静 载 荷 ５ 结 论 Ｐ ｏ ＝ ｅ ａ ￣ （ Ｉ ｍ ｖ ＋ 啦） ８ ＝ ９ ８ ８ ． ２ Ｎ （ ３ ） 该 深槽形调 心四联托辊 可以广泛应用 于长距 离大倾 角带式 输 式中ｅ ——辊子载荷 系数 ， ｅ ＝ Ｏ ． ８ ， 见表 ２ － ３ ５ ； 送 机上 ， 能够有效防止物料下 滑 ， 调整输送带跑偏 ， 防止蛇 行 ， 保 证 ｑ － 广 单位长度输送带质量 ， ｑ Ｂ ＝ ３ ４ ｋ ｇ ／ ｍ； 输送带稳定运行 。现 已有多台带式输送机应用此托辊装置 ， 应用效 （ ２ ） 动载计算 果 良好 。 承载分支托辊 动载荷 参考文献 Ｒ ＝ （ ４ ） 式中ｔ 一 运行系数 ， 见表 ２ － ３ ６ ； ｆ ． ——冲击系数 ， 见表 ２ — ３ ７ ； ￡ ＿一 １ 二 况系数 ， 见表 ２ — ３ ８ 。 每天运行 ＞ １ ６ ｈ ， 取Ｃ ＝ １ ． ２ ； 粒径大 ， 取ｆ ｄ ＝ １ ． ０ ６ ； ｆ ａ ＝ １ ． １ ０ ； 。 计算 后取静载荷 、 动载荷两者之 中较 大 的值来选 择辊子 ， 使其 承载 能 力大于 或等 于计算 值 ，这样 就 可保证 辊子 轴承 寿命 高 于 ３ ０ ０ ０ ０ ｈ ，转 角 小 于 １ ０ ［ ５ １ 。由表 ２ － ７ ４查 得 上 托 辊 １ ０ ８ ｍ ｍ， Ｌ ： ３ ８ ０ ｍ ｍ； 轴承４ Ｇ ２ ０ ５ 。承载能力为 ２ ５ ５ ０ Ｎ， 静载 、 动载均能满足要 求 。所以选用托辊辊径 １ ０ ８ ｍｍ， Ｌ ＝ ３ ８ ０ ｍ ｍ。 ２槽形调心四联托辊的结构设计 ［ １ ］ 宋伟刚． 通 用带式输送机设计［ Ｍ］ ． 北京： 机械 工业出版社， ２ ０ ０ ６ ． 『 ２ １ 陈晓峰， 张东峰． 大倾 角带式输送机 的设 计［ Ｊ 】 ． 煤矿机械， ２ ０ ０ ８ ， ２ ９ （ ７ ） ： １ ３ — １ ５ ． 『 ３ １ 袁 纽， 梁之 洵， 谢松 寿等． 运输机械设计选用手册【 Ｍ】 ． 北京： 化 学工业 出版社． １ ９ ９ ９ ．