大倾角带式输送机输送能力的设计计算

大倾角带式输送机输送能力的设计计算
基于深槽托辊组横截面积的计算公式计算出的运量与实际带式输送机运行情况进行比较，能够满足使用要求。

标签：大倾角；带式输送机；横截面积；输送量
带式输送机作为重要的散装物料输送设备，它的应用越来越广泛，近二十年来，我国带式输送机设计、制造技术得到了非常迅速发展。

能够安全将物料运送到指定目的地的带式输送机倾斜角度为10°～18°，如果超过此倾斜角度，物料就会在胶带上出现相对滑动，严重时会出现全部滑落，使带式输送机不能正常工作。

深槽带式输送机可以很好地解决上述问题，可以实现大倾角运输，结构简单，运行可靠。

带式输送机运行时必须保证物料与胶带不出现相对运动，保证物料与物料、物料与胶带之间有足够大的摩擦力。

一般在设计时我们可以遵循下列原则：
（1）减少中间水平托辊的长度，
（2）增加托辊槽角，
（3）加长侧托辊长度。

前两点将增大物料与胶带之间的摩擦力，后一点将增加托辊对物料及物料与物料之间的夹持长度。

一般在设计托辊组时都采用深槽四节辊形式。

大倾角带式输送机物料在输送带上的横截面积的大小与输送能力大小有着直接的关系，深槽托辊组与普通槽形托辊组的横截面积计算原理都相同，下面对两托辊组进行横截面积分析，得到一般规律公式。

水平输送时，输送带上物料的最大横截面面积S，可按下式计算：
S=S1+S2
式中：S1-输送带上物料的上部横截面面积（m2）；S2-输送带上物料的下部横截面面积（m2）。

三托辊输送带上物料的横截面面积（见图1），可按下列公式计算：
式中：l3-承载托辊组中中间水平托辊的长度（m）；b-输送带装载物料的有效宽度（m）；B≤2m，b=0.9B-0.05m；B≤2m，b=B-0.25m；λ-槽形托辊组侧辊轴线与水平线间的夹角（简称槽角）（°）；θ-被输送物料的动堆积角（°）。

θ值与物料的特性、流动性、输送带速度和输送机长度有关。

通常动堆积角比静堆积角小
5～15°，有些物料可能小20°。

如果没有动堆积角的实测数据，可按物料的静堆积角的50%～75% 近似计算。

图1
大倾角皮带机采用的深槽型四节托辊，利用同样的原理，得到槽型截面的面积S按下式计算。

深槽四节托辊组的横截面积如图2所示。

S=S1+S2+S3-S4
S4=b×d
d-胶带厚度
图2
实例计算
以登封登槽集团金岭煤矿主井大倾角带式输送机为例，带式输送机水平长度1000m，垂直提升高度560m，带式输送机倾斜角度31.5°，带宽1200mm，胶带强度4000N/mm，胶带机运行速度2.5m/s，运量300t/h。

由上式计算出输送能力Q=526>300（t/h）
实际使用结果
登封登槽集团金岭煤矿主井大倾角带式输送机在实际运行时能够满足实际运量的需要，同时采用深槽托辊组使得物料在胶带上没有出现相对滑动及撒煤，落料等现象，根据计算得出只要不超过526t/h，完全可以满足使用要求，而且在带式输送机运行时偶尔超过额定运量300t/h时也可以正常运行。

此皮带机已于2007年底交付登封登槽集团金岭煤矿主井使用。

结束语
基于深槽托辊组横截面積的计算公式计算出的运量与实际带式输送机运行情况进行比较，能够满足使用要求，在设计时可以作为设计依据。

参考文献
[1]机械工业部北京起重运输研究所.DTⅡ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（4）.
[2]宋伟刚.特种带式输送机设计[M].北京：机械工业出版社，2007（2）.。