帶式輸送機下平行增強托輥支架的改進與設計

摘 要：我司是一家年吞吐量達5000萬噸以上的專業煤炭轉運碼頭，主要的輸送設備是皮帶機，它具有結構簡單，運行可靠，維護方便等特點，托輥與托輥支架是支持膠帶輸送物料的重要部件，同時也是易損件。文章對帶式輸送機下平行增強托輥支架結構進行改進與設計。

關鍵詞：皮帶機；托輥支架；結構；改進

1 存在的問題

由于皮帶機下平行增強托輥支架結構設計存在不足和缺陷，不僅降低了托輥使用壽命，而且，冬季由于氣溫較低，會造成積煤凍成凍塊易導致托輥發生卡死，發熱現象，嚴重時發生托輥斷裂或者引起火災，更嚴重的是，一旦托輥破損后不能被點檢人員及時發現，易造成輸送帶撕裂事故發生，將給公司造成重大經濟損失。為此，為了延長托輥的受用壽命，降低機損和火災事故率，需要對現有托輥的支架進行改造設計。

2 原因分析

經現場觀察和研究發現，改進設計過程中需要解決兩個問題，一個是增加托輥表面與支架橫梁之間的距離，另一個是減少煤塵在托輥之支架橫梁上的堆積。

3 改進措施

由于公司運輸的煤炭種類繁多，經過統計和分析，各煤種的動、靜安息角，基本處在下表范圍內。

由以上表中數據可知，泥煤的動、靜安息角最大，為了盡可能減少物料的堆積，在選材上主要考慮選擇≤45°的型材較為適宜，經查表發現，選用熱軋等邊角鋼較為合適。

3.1 結構設計

3.2 強度分析與校核

（1）靜載計算

回程分支托輥：Pu=eauqBg

式中：e-輥子載荷系數，查表取0.63；g-重力加速度，10N/kg；qB-每米長輸送帶質量，72kg/m；Pu-回程分支托輥靜載荷，N；au-回程分支托輥間距，3m。

帶入參數計算：

Pu=eauqBg=0.63*3m*72kg/m*10N/kg=1360.8N

（2）動載計算

回程分支托輥：P'u=Pufsfa

P'u-回程分支托輥動載荷，N；fs-運行系數，查表取1.1；fa-工況系數，查表取1.00

帶入參數計算：

P'u=Pufsfa=1360.8N*1.1*1.00=1496.88N

（3）受力分析

載荷分布

剪力圖

彎矩圖

（4）材料選擇

經過以上受力分析，為了保證結構的穩定性和強度，支架橫梁選用GB熱軋等邊角鋼140mm*140 mm，厚度為12mm ，支座選用Q235B鋼板，厚度為10mm

4 改進后效果

目前，公司BF皮帶機單機輸煤量2400萬噸以上，經改進后，數據統計結果表明：

4.1 改進后，托輥實際使用壽命延長，各條皮帶機回程托輥平均實際使用壽命延長2-3倍。

4.2 維修工時減少，節約人力成本。

4.3 清掃工人勞動強度降低，節約人力成本。

托輥支架改進前后性能指標對照表

該托輥支架改進后，有效地克服了增強托輥經常易于損壞及工人更換困難等弊病。以卸車部B2000帶式輸送機為例，需要改進下平行增強托輥支架約70 件，改進后，每年能為公司節省備件費 10 多萬元。

5 結束語

改進后下平行增強托輥支架結構簡單，強度高，承載能力強，延長了托輥的使用壽命，且安裝維修容易。2010 年，國投京唐港口有限公司卸車部，13 條帶式輸送機上均采用改進后的支架，運行3年來，使用效果良好，在降低運行成本的同時，保證了 DT2型帶式輸送機的正常生產。

參考文獻

[1]陳恒新.帶式輸送機托輥密封設計[J]礦山機械，2010.