一种新型带式输送机用逆止托辊的研制与应用

《一种新型带式输送机用逆止托辊的研制与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一种新型带式输送机用逆止托辊的研制与应用前言   带式输送机是输送能力最大的连续输送机械之一。其机构简单、运行平稳、运转可靠、能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便，在连续装在条件下可实现连续运输。随着煤炭井下开采的不断加大，井下长距离、大倾角、大运量的带式输送机应用越来越来广泛，有的带式输送机倾角已超过30°，当大倾角带式输送机由于各种原因重载停车时，系统出现逆转趋势是必然的。传统的带式输送机防逆止的方法一般为在输送机的驱动单元，即减速机的高速轴或低速轴的轴伸或驱动滚筒的轴伸上安装相应型号的逆止器。

2、然而逆止器一旦失效，轻则造成物料下滑损坏设备，重则造成重大的人员伤亡。例如，1996年内蒙古赤峰市平庄矿务局红庙矿斜井二区主皮带机，2002年辽宁省抚顺矿务局老虎台矿主机13号皮带机，2004年江苏省大屯煤电集团徐庄煤矿斜井2号皮带等多条输送机均出现过由于逆止器失效而造成的生产事故。 1 逆止托辊的结构设计与工作原理该逆止托辊的逆止机构主要有外圈1、滚珠2、调节螺钉3、弹簧4、逆止楔块块5、内圈6组成。逆止机构的内圈和托辊轴固定在一起，内圈与外圈之间有滚珠，滚珠由保持架固定，外圈与辊皮固定且均匀的布置着楔块槽，楔块槽外部开

3、有螺纹，通过螺钉可以调节弹簧对楔块得压力，即调节托辊初始运转时的旋转阻力。 图1逆止机构剖视图Fig.1Backstoprollerframeworkcutawayview1.1带式输送机正常运转当带式输送机正常运转时，托辊如图1所示方向旋转时，逆止楔块的斜面与滚珠接触，逆止楔块所受滚珠的压力F、离心力和弹簧的阻力，图2.正常运转剖视图Fig.2 normaloperationscutawayview故最上方逆止楔块受到向上的力为：，逆止楔块所受的运行阻力为：；两侧逆止楔块所受的水平力为：，逆止楔块所受的运行阻力为：；最下

4、侧逆止楔块所受的受到向下的力为：，逆止楔块所受的运行阻力为：。其中： ————为产生摩擦力的分力，N          ————为下压逆止楔块的分力，N           ————逆止楔块的质量，Kg           ————逆止楔块的质心距托辊轴线的垂直距离，m————逆止楔块的角速度，rad/s           ————为弹簧刚度系数，            ————为弹簧行程，m           ————重力加速度，           ————逆止楔块与外圈之间的摩擦力，由以上分析可知，最上侧的逆止楔

5、块所受的运行阻力最大，因此只需分析最上侧的逆止楔块受力情况时，逆止楔块向上运动且滚珠可绕保持架自转。因此，外圈及托辊可自由转动；随着带速的增加，逆止楔块的角速度ω也变大，当时，逆止楔块所受的离心力大于弹簧对逆止楔块的弹力。此时，逆止楔块完全回到楔块槽内，此时外圈在转动时不受逆止楔块所给的阻力。1.2带式输送机逆止时当带式输送机由于断电等其他各种原因停止工作时，输送机的皮带会在自身的重力和物料的重力的作用下有下滑的趋势。布置逆止托辊后，逆止托辊最多旋转1/4周，就会形成图3所示情况。与正常运转相类似，最下侧逆止楔块受力为，两

6、侧逆止楔块受力为：，最上侧逆止楔块受力为：。其中： ————为产生摩擦力的分力，N          ————为下压逆止楔块的分力，N ————逆止楔块的质量，Kg————为弹簧刚度系数，            ————为弹簧行程，m           ————重力加速度，       ————逆止楔块与外圈之间的摩擦力，图3逆止剖视图Fig.3 Backstopcutawayview因此，只要>，就可保证逆止楔块从楔块槽内完全伸出，从而使逆止楔块与滚珠楔紧。由于滚珠通过保持架于内圈固定，而内圈与托辊轴固定，故托辊不能反

7、向运转，从而起到反向逆止的目的。 2逆止托辊的受力分析2.1逆止托辊的载荷分析  逆止托辊和普通托辊一样，所受载荷可分为静载荷和动载荷两种。静载荷的计算主要考虑传送物料和输送带自重对对托辊产生的正向压力，在输送带转弯段还应考虑输送带输送带张力的作用，特别是在凹凸弧段。上运带式输送机承载段布置的托辊组一般为三节，在倾角大于等于20°左右时，承载段一般为四节托辊组，目前计算多把中间的一节或两节托辊视为受力最大的托辊。按物料的70%和输送带自重的40%计算，且两侧的托辊两个轴承的受力不等，且有较大的轴向力。因此，逆止托辊应布置在

8、托辊组中间的一节或两节，以保证逆止托辊逆止性能和使用寿命。托辊所受的动载荷是托辊实际选型中必须加以考虑的。托辊的动载荷是有多方面的因素产生的，主要有:(1)托辊辊皮偏心转动时产生的动载荷；(2)托辊偏心转动与输送带互相作用而产生的动载荷；(3)输送带及物料运动时对托辊的冲击产生的动载荷；(4)输送带横向