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浅析煤矿带式输送机托辊布置形式与间距的合理确定[摘要]本文介绍带式输送机在煤矿的应用情况，重点从带式输送机托辊布置形式的选择，以及托辊间距的合理确定等几方面分析。
[关键词]托辊布置形式；间距；带式输送机；煤矿中图分类号：td822文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0000-011 引言煤矿生产过程中，井下大量使用的就是带式输送机，它是矿井的主要运输设备，而其中的托辊，则是带式输送机的主要部件，使用量也比较大，且形式多样。
至于托辊的布置形式和使用数量，都对带式输送机的正常使用、平稳运行、维护费用、功率消耗等因素有重要影响。
因此来说，通过合理选择托辊布置形式和正确确定托辊的间距，能在保证带式输送机平稳运行的前提下，尽量减少托辊用量，从而实现降低皮带机运输投入及其相关的一些维护费用。
2 选择不同形式的托辊对于带式输送机托辊来说，主要是用于支承输送带及输送带上的煤炭，以保证输送带稳定运行。
如果选择的托辊形式、间距不合理，将会直接影响到整条带式输送机在运转过程中不正常，不能稳定保障运送煤炭。
1）平行托辊。
而平行托辊，一般为较长的托辊，主要作为下托辊，以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vi用来调整托辊的位置，以纠正回空段输送带的跑偏问题。
2）槽形上托辊。
槽形上托辊一般由三个短托辊组合而成，其槽角为 3o°、35°和45°。
槽形上托辊的标准槽角为 35°，一般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。
它一般作为重载托辊，用于输送煤炭等。
3）过渡托辊。
在设计过程中，对于大运量、长距离、输送带张力大和重要的输送机，一般都应设置过渡段，也就是布置过渡托辊的地方。
其头部滚筒中心线至第一组正常槽形托辊中心线的最小过渡段长度，见如表1所列数据。
在条件允许的时候，也应相应地设置尾部过渡段。
带式输送机托辊尺寸参数
托辊的尺寸参数主要包括直径、宽度、轴承间距等。
托辊的直径是指托辊转动时，通过轮缘中心点的直线距离。
托辊的直径一般根据输送物料的性质、输送能力和输送距离等因素来确定。
一般情况下，输送大颗粒物料的托辊直径较大，这样可以减少物料对托辊的影响和阻力。
同时，托辊的直径也会影响输送带的弯曲半径，直径较大的托辊可以降低带式输送机的弯曲半径，减少对输送带的磨损。
常见的托辊直径有￠60、￠76、￠89、￠108等。
托辊的宽度指的是托辊的滚筒宽度，也就是输送带支撑部分的长度。
托辊的宽度一般根据带式输送机的带宽、带型、托辊间距和物料性质等因素来确定。
一般情况下，托辊的宽度应略小于带宽，这样可以避免物料从带式输送机侧面溢出，并保证物料的稳定输送。
如果托辊的宽度过大，会增加输送带的摩擦阻力，降低输送效率。
常见的托辊宽度有500mm、
650mm、800mm等。
托辊的轴承间距是指相邻托辊的轴承中心之间的水平距离。
托辊的轴承间距需要根据物料的性质和输送带的张力来确定。
一般情况下，托辊的轴承间距应适当，不宜过大或过小。
如果托辊的轴承间距过大，会造成输送带的下陷和松弛，影响输送效果；如果托辊的轴承间距过小，会增加输送带的张力，增大动力消耗。
常见的托辊轴承间距有300mm、400mm、500mm等。
总之，托辊的尺寸参数对带式输送机的输送效果和使用寿命有着重要的影响。
在实际使用中，需要根据具体的工况和物料性质进行合理的选择和设计，以确保带式输送机的正常运行和高效输送。
带式输送机托辊标准
带式输送机托辊是带式输送机的重要组成部分，其质量和标准直接影响着输送
机的正常运行和使用寿命。
因此，制定和遵守带式输送机托辊的相关标准显得尤为重要。
首先，带式输送机托辊的材质应符合国家标准，一般采用碳钢、不锈钢等材质
制作。
在选择材质时，需要考虑托辊的使用环境和工作条件，以确保其具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
另外，托辊的表面应进行防锈处理，以延长其使用寿命。
其次，带式输送机托辊的尺寸和结构也需要符合相关标准要求。
一般来说，托
辊的直径、长度和轴承尺寸等参数需要按照国家标准进行设计和制造，以保证其与输送机的匹配性和稳定性。
此外，托辊的结构应设计合理，保证其在工作过程中能够承受输送物料的重量和冲击力，同时减少能耗和维护成本。
另外，带式输送机托辊的安装和使用也需要遵守相关标准规定。
在安装过程中，需要保证托辊与输送机的配合精度和安装质量，避免出现偏心、摆动等现象。
在使用过程中，需要定期检查托辊的磨损和轴承状态，及时进行维护和更换，以确保输送机的正常运行。
总的来说，带式输送机托辊的标准对于输送机的正常运行和使用寿命具有重要
意义。
只有严格遵守相关标准要求，选择优质的托辊产品，并进行规范的安装和使用，才能保证输送机的安全稳定运行，提高生产效率，降低维护成本，为企业创造更大的经济效益。
因此，各生产企业和使用单位应高度重视带式输送机托辊标准的制定和执行，确保输送机设备的安全可靠运行。
中华人民共和国国家标准
GB990-91
带式输送机托辊基本参数与尺寸代替GB990∽993-77 1主要内容与实用范围
本标准规定了托辊的直径、长度、轴径等基本参数与尺寸。
本标准适用于输送散状物料或成件物品用带式输送机。
2引用标准
GB987 带式输送机基本参数与尺寸
3基本参数与尺寸
3.1 托辊直径
63.5, 76, 89, 108, 133, 159, 194, 219mm
3.2托辊的基本参数与尺寸应符合图和表的规定。
—————————
附加说明：
本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。
本标准由机械电子工业部起重运输机械研究所归口。
本标准由机械电子工业部起重运输机械研究所负责起草本标准起草人梅雪华。
ICS53.040.10J 95 DB13 河北省地方标准DB13/T 1380—2017代替DB13/T 1380-2011 带式输送机配件托辊2017-03- 29发布2017-06- 01实施前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替DB13/T 1380-2011《带式输送机配件托棍》。
本标准由保定市质量技术监督局提出。
本标准起草单位：蠡县市场监督管理局、保定市标准化所。
本标准主要起草人：唐金金、杨志强、徐静娴、宋海兰。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：——DB13/T 1380-2011。
带式输送机配件托辊1 范围本标准规定了带式输送机配件托辊的规格型号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于带式输送机用托辊。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 700 碳素结构钢GB/T 10595 带式输送机3 规格型号3.1 规格托辊规格和尺寸应符合GB/T 10595-2009中3.4的规定。
3.2 型号4 要求4.1 使用条件4.1.1 环境温度-19℃～+45℃。
DB13/T 1380—20174.1.2 工作环境允许存在淋水情况。
4.1.3 托辊应能适应在搬运和安装过程中出现的正常碰撞情况。
4.2 一般要求4.2.1 产品应符合本标准要求，并按照规定程序批准的图样和技术文件制造。
4.2.2 托辊所用原材料、外购件、外协件应具有合格证。
4.3 材质要求托辊使用的原材料应符合GB/T 700的规定。
4.4 零件要求4.4.1 轴承座轴承座可采用铸铁件或冲压件，铸铁件材料的物理机械性能不得低于HT 150，冲压件材料的机械物理性能不得低于08 F优质碳素钢，直径大于133φ的，名义厚度不得小于3 mm。
关于带式输送机在设计中托辊规格的确定1辊径的选择托辊辊子的直径只与输送机带宽、带速和承载能力有关系，与输送机长度和倾角都没有关系。
有的人认为输送机越长、倾角越大，托辊的直径就要越大，这种想法是极端的错误。
必须明确以下两个关系：a.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。
表1托辊直径与带宽的关系表mm根据辊子直径和承载能力，托辊辊子分为轻、中、重型三种。
全部采用大游隙轴承，并保证所有辊子的转速不超过600r/min。
b.托辊直径与带速的关系：在确定带速的情况下，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。
在皮带机设计规范中规定：辊子的转速不能超过600r/min。
托辊直径与输送机带速的关系见表2。
表2托辊辊径与转速（r/min）的关系综合以上情况，根据表1和表2，选用托辊直径φ133mm。
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选择轴承。
辊子载荷系数见表3，运行系数见表4，冲击系数见表5，工况系数见表6。
表3辊子载荷系数表4运行系数表5冲击系数数( )表6工况系数本条皮带机的托辊形式：承载托辊采用三节辊形成的槽型托辊，回程托辊采用一节辊形式的平行下托辊；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，每天不多余16小时出煤，因此由表4可查得运行系数=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150mm～300mm细料中有少量最大块，并且带速v=2.5 m/s，由表5可查得冲击系数 =1.06。
皮带机在大巷中的运行条件：可以认为正常工作和正常维修，根据这样，在表6中可查得工况系数 =1.00。
关于带式输送机在设计中托辊规格的确定
1辊径的选择
托辊辊子的直径只与输送机带宽、带速和承载能力有关系，与输送机长度和倾角都没有关系。
有的人认为输送机越长、倾角越大，托辊的直径就要越大，这种想法是极端的错误。
必须明确以下两个关系：a.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。
表1
托辊直径与带宽的关系表
mm
根据辊子直径和承载能力，托辊辊子分为轻、中、重型三种。
全部采用大游隙轴承，并保证所有辊子的转速不超过600r/min。
b.托辊直径与带速的关系：在确定带速的情况下，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。
在皮带机设计规范中规定：辊子的转速不能超过600r/min。
托辊直径与输送机带速的关系见表2。
表2
托辊辊径与转速（r/min）的关系
综合以上情况，根据表1和表2，选用托辊直径φ133mm。
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选择轴承。
辊子载荷系数见表3，运行系数见表4，冲击系
数见表5，工况系数见表6。
表3
辊子载荷系数
表4
运行系数
表5
冲击系数数( )
表6
工况系数
本条皮带机的托辊形式：承载托辊采用三节辊形成的槽型托辊，回程托辊采用一节辊形式的平行下托辊；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，每天不多余16小时出煤，因此由表4可查得运行系数
=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150mm～300mm细料中有少量最大块，并且带速v=2.5 m/s，由表5可查得冲
击系数 =1.06。
皮带机在大巷中的运行条件：可以认为正常工作和正常维修，根据这样，在表6中可查得工况系数 =1.00。
托辊之间的间距按表7确定。
表7
承载分支托辊间距(mm)
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 =1200mm=1.2m；由上面的介绍，回
程分支托辊间距 =3m。
算出每秒钟带式输送机的输送能力：I = =333.4kg/s；
由以上的结论进行托辊辊子载荷的计算：
a.静载荷计算：
承载分支托辊：
P =e×a ×（ +q ）×9.8
（1）
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；
v为带速，m/s；
q 为每米输送带质量，kg/m；
I 为输送能力，kg/s；
通过计算：P =e×a ×（ +q ）×9.8
=0.8×1.2×( +44.16) ×9.8
=1670（N）
回程分支托辊：
P =e×a ×q ×9.8
（2）
为回程分支托辊静载荷，N;
为回程分支托辊间距，m；
通过计算：
P =e×a ×q ×9.8
=1×3×44.16 ×9.8
=1298.2（N）
b.动载荷计算：
承载分支托辊：
P = P ×f ×f ×f
（3）
式中：
P 为承载分支托辊动载荷，N; P 为回程分支托辊动载荷， N;
f 为运行系数；
f 为冲击系数；
f 为工况系数；
通过计算：
P = P ×f ×f ×f
=1670×1.1×1.06×1=1947（N）
承载分支托辊：
P = P ×f ×f
（4）
通过计算：
P = P ×f ×f
=1298.2×1.1×1=1428（N）
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（皮带机设计手册上有）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30000小
时，转角小于10′。
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 = 1428（N）。
带宽B=1200mm的带式输送机三节辊托辊组的托辊辊长为465，一节辊托辊组的托辊辊长为1400。
表8
辊子承载能力
kN
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。
3计算单位长度上承载托辊组和回程托辊组旋转部分质量普通辊子的形状、结构尺寸见图1；参数见表9。
图1
托辊结构形状图
表9
普通托辊参数表
mm
由表9可查出本带式输送机承载分支三托辊组中每个托辊旋转部分的质量为7.38 kg，回程分支托辊组中单个托辊的旋转部分质量为18.35 kg。
因此，承载分支三托辊组Gtz=7.38×3=22.14kg，ltz=1.2m；回程分支平托辊组Gtk=18.35kg，ltk=3m。
承载、回程托辊组转动部分单位长度的质量计算如下：
qt = +
（5）
式中：
为承载、回程托辊组转动部分单位长度的质量，kg/m；
为承载托辊组转动部分质量，kg；
为承载托辊组间距，m；
为回程托辊组转动部分质量，kg；
为回程托辊组间距，m；
通过计算：
qt = + = + =24.57kg/m。
4结语
只有计算出承载、回程托辊组转动部分单位长度的质量，才能为计算输送机所受阻力提供必要的条件，为计算皮带机设计所需的相关参数打下坚实基础。
托辊规格选择是否合理，将直接影响皮带机的初期投资和使用寿命。
