第5章-带式输送机的托辊

机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚第5章带式输送机的托辊„5.1对托辊的要求„5.2托辊的结构与种类„5.3托辊的选择计算„5.4托辊组间距、过渡段设计„5.5托辊和托辊组的等效质量„5.6托辊间距的分级机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚5.1对托辊的要求„对托辊的主要要求是能很好地支撑和保护输送带并能很好地支撑被输送的载荷。„用于散状物料带式输送机的托辊的直径通常是按标准的尺寸系列设计的。这些辊子均装有减摩轴承和密封，并一起被安装在轴上。„托辊辊子的摩擦阻力影响输送带的张力，并最终影响带式输送机所需的功率。辊子直径、轴承结构和密封条件是影响摩擦阻力的主要因素。机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚5.2托辊的结构与种类„5.2.1托辊的结构机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚5.2.1带式输送机托辊组的主要形式„(1)承载托辊„承载托辊组有两种主要结构形式„一种是用于槽形输送带，一般由三个辊子组成。两边的辊子向上倾斜，中间的辊子是水平的„另一种结构形式用于支承平形输送带。这种托辊组一般是由一个平形的辊子组成，直接安装在输送机中间架的托架上„(2)回程托辊„回程托辊通常是平形辊子，位于固定在承载托辊所安装的支撑中间架下方的托架上。两辊式“V”形回程托辊组还可用来更好的调心和承受较高的额定载荷机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚槽形托辊组机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚350槽形托辊组机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚平形托辊回程托辊机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚20º槽形托辊组机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚偏移布置35º槽形托辊组机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚拣选输送机20º槽形托辊组机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(3)缓冲托辊组„缓冲槽形托辊，有时称作“减振托辊”。这种托辊使用在加料点，因为在那里如果输送带用刚性支承，由被输送物料中的大块和物料重量和物料自由落下高度引起的冲击会使输送带遭到严重的损坏„缓冲槽形托辊有多种形式，如使用充气轮胎、半充气轮胎、在钢辊子上硫化重型橡胶，以及将橡胶圈分别压装到钢管上机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚35º槽形橡胶弹性缓冲托辊组机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚固定轴平带橡胶弹性缓冲托辊组机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(4)输送带调心托辊35º槽形调心托辊组机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚回程调心托辊机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(5)自清扫回程托辊橡胶盘回程托辊螺旋自清扫回程托辊机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(6)二辊式“V”形回程托辊机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(7)悬挂(环形)托辊机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚5.3托辊的选择计算„托辊的选择主要考虑托辊组的承载能力和寿命。主要考虑下列因素：载荷的大小及特征、输送带的宽度和运行速度、使用条件、输送机的工作制度、被运送物料的性质、轴承寿命、维修制度等。„托辊组的形式的选择可根据托辊在不同部位的情况选择。例如：受料处选用缓冲托辊，在过渡段选用过渡托辊；为防止跑偏在整个输送机上设置一定数量的调心托辊组；在输送量较大的情况下托辊选用槽形托棍组，输送量较小时选用二辊托辊组或平形托辊机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚„托辊长度的选择可以直接通过输送带的宽度、托辊组中的托辊数和托辊间的连接和布置方式确定。„托辊的直径和托辊轴的直径以及轴承可根据托辊所受的载荷情况选择。目前托辊的直径、长度都已标准化，一般情况下，可以根据载荷情况，通过单个托辊承载能力表确定托辊中的轴承型号，通过带速限制条件确定托棍直径。„一般情况下，应尽量选用大直径的托辊，选用大直径托辊的优点是减小运行时的托辊阻力，减小托辊的旋转速度，从而减小由于托辊制造质量引起的动载荷机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(l)托辊的载荷„承载托辊„回程托辊„式中：——托辊间距，m；„——物料系数，对平形托辊组=1，对二托辊托辊组=0.6，对等长三托辊槽形托辊组=0.7；„——输送带系数，对平形托辊组=1，对二托辊托辊组=0.6，对等长三托辊槽形托辊组=0.4。„12()GBPKqKqag=+2BPKqag=a1K1K1K1K2K2K2K2K2K机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(2)轴承的寿命„普通使用的向心滚动轴承的疲劳运行时间为„式中：——轴承转速，r/min；„——轴承的许用动载荷，N；„——作用在轴承上的当量载荷，N。361060cCLnP⎛⎞=⎜⎟⎝⎠0.4()cBGPaqqg=+nCcP机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(3)托辊轴的挠度„式中：——弹性模量，MPa；„——惯性矩，mm4。„的允许值一般为1/200，有时可以取1/500。或者用轴承转角的限制条件，这个条件可以从轴承的规格表中得到，根据轴承大小和轴承间隙，轴承转角的取值为8”～12”24(3)24cPclcflEIl=−EIfl机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(4)托辊转速的限制„德国克虏伯公司建议托辊的转速应小平600r／min，日本石川岛播磨公司根据托辊椭圆度不同推荐转速应小于740r/min和610r/min。因而，在满足允许托辊转速条件下，托辊的直径为„式中：——托辊直径；m；„——托辊允许的转速，r/min。60Rvdnπ≥dRn机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚5.4托辊组间距、过渡段设计5.4.1正常的直线段托辊间距„(l)托辊间输送带垂度的限制条件„上分支：„下分支：2max()cos8BGgqqafTδ+=08()cosrBGThagqqδ≤+8cosruThagqδ≤机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(2)避免共振的托辊间距„共振间距2tBGdTavqqπ=+机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚(3)托辊轴承的寿命限制(4)托辊轴的挠度限制3250()60[]BGCaqqnL≤+5[]()(2)BGEIaqqclcβ≤+−机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚5.4.2过渡段的托辊间距槽角额定张力利用率(%)织物芯带钢丝绳芯带20º90以上0.9b2.0b60~900.8b1.6b600.6b1.0b35º90以上1.6b3.4b60~901.3b2.6b601.0b1.8b45º90以上2.0b4.0b60~901.6b3.2b601.3b2.3b机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚槽角额定张力利用率(%)织物芯带钢丝绳芯带20º90以上1.8b4.0b60~901.6b3.2b601.2b2.8b35º90以上3.2b6.8b60~902.4b5.2b601.8b3.6b45º90以上4.0b8.0b60~903.2b6.4b602.4b4.4b机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚5.4.3受料处的托辊间距„在受料点，上托辊布置应使输送带保持稳定、并在导料槽的全长内输送带和橡胶边板接触。采用合适的受料点的托辊间距，能够大大减少导料槽挡板下面的漏料，同时，也能把输送带覆盖胶的磨损减到最小并使托辊能够承受物料的冲击。„一般加料段内的上托辊间距是正常间距的二分之一(或更小)。应注意，如果加料段采用缓冲托辊，缓冲托辊的额定负荷不得高于托辊的额定负荷。在确定受料段下面的托辊间距时，应力求使物料负荷的主要部分位于两个托辊之间的输送带上。机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚5.5托辊和托辊组的等效质量„模拟摩擦阻力系数的定义，采用旋转部分的质量„动力学计算需要转动惯量„托辊的运动件包括：钢管，轴承，轴承架和端盖„当不能准确得到转动惯量时„用0.9倍的转动部分的质量作为等效到托辊周边的等效质量机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚5.6托辊间距的分级„一般情况下，用于运输散状物料的带式输送机„承载段的托辊间距为0.8~1.5m„空载段的托辊间距为2～3m„且整个输送机的承载段除特殊部位(如装载点、成槽过渡段、曲线过渡段等)托辊组的布置间距是相同的(即等间距布置)，空载段也是如此机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚托辊间距分级的优点„(1)减少托辊的使用量；„(2)减小运动部件的等效质量和旋转阻力；„(3)减小输送带、物料的弯曲阻力；„(4)减小输送带的压陷阻力。机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚输送带张力与托辊间距的关系机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚轴承承载能力和托辊间距的关系机械工程与自动化学院机械工程与自动化学院Tel:83684442Tel:[phone]宋伟刚宋伟刚托辊间距的分级