带式输送机托辊选型设计

2014-06-01 10:26
中国新技术新产品 2014年2期
关键词:胶带机托辊轴承座

(北方重工集团有限公司,辽宁 沈阳 110141)

带式输送机托辊选型设计

于秀敏 贾丽娜

(北方重工集团有限公司,辽宁 沈阳 110141)

本文介绍了带式输送机托辊的种类,分析了托辊直径的选择方法,研究了带式输送机托辊受力计算。

带式输送机;托辊;托辊受力计算

带式输送机具有输送能力大、输送距离长、运营和维修费用低、结构简单、使用安全可靠、维修方便等突出优点,在港口、矿山、钢铁企业料场的输送线上得到了广泛的应用,多年来一直是连续输送散状物料的主要输送机械之一。托辊组作为带式输送机的重要部件,其总重约占整机的40%,可见,正确的选择托辊组是至关重要的。

托辊的种类繁多,按用途可分为:承载托辊,回承托辊和专用托辊;按支承方式又可分为:支架式和吊挂式两种。可按照需要布置托辊组。胶带机托辊选择应首先根据带速确定托辊直径,根据物料性质、运量以及托辊形式计算托辊受力,使托辊满足强度、刚度、寿命等要求。

1 托辊直径选择

表1 标准托辊直径

当带速一定时,托辊的直径越小转速越大,振动越强烈。当托辊的振动频率与输送带的振动频率相等时,就产生了共振,共振使输送机不能正常工作。为了避免过大的振动,建议托辊的转速N小于600转/分钟。其中

其中,V为带速,单位m/s。

2 托辊受力分析

1)平形托辊组(一节)—全部重量由一辊承受

1上分支

式中:P—托辊受力值(N);q—物料重(Kg/m);qr—托辊回转重量(Kg/ m);qo—胶带重(Kg/m);a—托辊组间距(m);φ—冲击系数(与带速和物料的粒度有关)。

2下分支

下分φ支取1.4。

2)平行二节辊和V形辊(其中的一辊承受63%)①上分支

②下分支

下分支φ取1.4。

上述公式适应平形托辊组(二节)和V形托辊组

3)三节辊(槽形支承)—中间辊受力最大,其受力值为:

水平段槽形托辊受力计算:

这个比值与槽角有关,L—中间辊长度(m),B—带宽。

3 托辊计算

1)托辊结构

一般用途的托辊结构如图1所示,包括辊皮、轴、轴承、轴承座、密封等。

2)托辊材料

辊皮采用 “带式输送机托辊用电焊钢管”,特点是偏心力矩小、平衡好、适合高速运行,是高精直缝高频电阻焊接的有缝钢管。

轴承采用大游隙单列向心球轴承,采用4G系列。

表2

轴优先采用不经热处理的冷拉圆钢。

直径规格:20、25、30、35、45

材质选用20,一般设计成通轴,也可以设计成阶梯轴。

密封:密封和迷宫式密封均采用尼龙66和尼龙1010。

润滑脂采用锂基润滑脂,轴承座采用08F,08AL,是钢板冲压轴承座,特点是重量轻、容易制造、成本低。

3)轴刚度校验

轴在轴承处的转角

图1

式中:P—托辊外载荷(Kg);C—托辊支点至轴承中心距离(cm);L—托辊两支点间的距离(cm);E—材料的弹性模量(Kg/cm2);2.0-2.1×106Kg/cm2

[σ]许用转角,据轴承大小和轴承间隙,轴承转角的取值为8"~12"4)轴强度校验

5)轴承寿命计算

可靠度90%,转速n >10 r/min时

D为托辊直径,单位:m;V为带速,单位:m/s;C为额定动载荷,单位:KN;球轴承寿命系数ε=3。

120℃以下温度系数ft=1,F=P/2,一般应该满足30000小时的寿命。

结语

托辊是胶带机的重要部件,托辊的选择直接影响胶带机的重量、造价和使用效果。因此正确设计计算托辊是胶带机设计中的重要部分。

[1]机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,1991,09.

[2]张钺.新型带式输送机设计选用手册[M].北京:冶金工业出版,2001.

[3]孙志礼.机械设计[M].沈阳:东北大学出版社,2000.

TH23 < class="emphasis_bold"> 文献标识码:A

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