王英娜 郭敬
摘 要:帶式輸送機又稱膠帶機或皮帶機,廣泛應用于礦山、煤礦、糧站、港口、發(fā)電廠和洗煤廠等工業(yè)的原材料的輸送,主要輸送的物料為顆粒狀和固體散料。文章通過以曹妃甸續(xù)建煤碼頭BF5膠帶機為例進行論證,如果托輥的輥皮材質(zhì)用Q345B代替Q235B,這樣在滿足強度、運量要求的同時,還能大大節(jié)約投資成本。
關(guān)鍵詞:膠帶機;托輥;材質(zhì)Q345B;材質(zhì)Q235B
中圖分類號:TD528.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)23-0062-01
1 概 述
帶式輸送機又稱膠帶機或皮帶機,廣泛應用于礦山、煤礦、糧站、港口、發(fā)電廠和洗煤廠等工業(yè)的原材料的輸送,主要輸送的物料為顆粒狀和固體散料。隨著我國科學技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)的需要,帶式輸送機的長度有了很大的發(fā)展,現(xiàn)在國內(nèi)最長的帶式輸送機可達十幾公里。對于長的帶式輸送機,主要阻力是物料與輸送帶移動產(chǎn)生的阻力和承載分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的阻力之和,因此減小托輥的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量,可減小托輥的旋轉(zhuǎn)阻力,使膠帶機的帶強、滾筒受力及驅(qū)動功率降低,節(jié)省大量的成本。
為了減小托輥的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量,我們在滿足強度要求的情況下,用托輥輥壁較薄的Q345B材料代替輥壁較厚的Q235B?,F(xiàn)在我們以曹妃甸續(xù)建煤碼頭BF5膠帶機為例進行論證。
2 BF5膠帶機技術(shù)參數(shù)簡介
原計算,電機功率為2×560 kW,膠帶為st2 000(7+5),槽型承載托輥為φ194×750 mm,回程托輥為φ194×1 100 mm,托輥輥皮壁厚為5 mm,承載托輥數(shù)量為2 124件,回程托輥數(shù)量為284件。
3 Q235B材料
校核用Q345B的托輥輥皮壁厚為4 mm的材料代替Q235B壁厚為5 mm的強度。
在彎矩一定的情況下:Q345B和Q235B的屈服強度為1.47;托輥輥皮壁厚δ=5 mm的Q235B和壁厚δ=4 mm的Q345B的抗彎截面模量比為1.23。
通過以上對比,用輥皮壁厚δ=4 mm的Q345B代用能夠滿足強度要求。
4 托輥的成本對比
現(xiàn)在隨著冶金技術(shù)的發(fā)展,鋼管Q235B和Q345B的價格相差不大,托輥的采購價格大約為15 000元/t,用δ=4 mm的Q345B的輥皮代用δ=5 mm的Q235B的輥皮,每件承載托輥重量降低3.42 kg,每件回程托輥重量降低5.01 kg,BF5整條膠帶機的托輥重量降低8 687 kg,節(jié)約成本130 305元。
5 降低滾筒和膠帶的受力
用輥皮δ=4 mm的Q345B代用,降低滾筒和膠帶的受力。
f為模擬摩擦系數(shù);
qRO為承載分支托輥每米旋轉(zhuǎn)部分的重量qRO=G1/a0;
G1為承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分的重量(見表1)。
a0為承載分支托輥間距;
qRu為回程分支托輥組每米旋轉(zhuǎn)部分的重量qRu=G2/au;
G2為回程分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分的重量,見表1。
au為回程分支托輥間距;
qB為輸送帶每米長度的重量;
qG為每米長度輸送物料的重量。
由上式,通過計算,BF5膠帶機各點張力進行對比見表1,傳動滾筒圓周驅(qū)動力,如圖1所示。
通過以上對比,每個滾筒的受力都比原來降低了,因此滾筒的重量降低了7.8 t,可節(jié)約資金17.16萬元,膠帶用st1 600代用能夠滿足要求。
6 電機成本降低對比
通過計算,BF5膠帶機用4×500 kW的電機能滿足要求,因此電機成本也可節(jié)約。如果每年膠帶機按280 d,每天按16 h運轉(zhuǎn),每年可節(jié)約電費86萬元。
材料Q345B的抗耐磨能力遠大于Q235B,因此托輥輥皮的使用壽命可大大增強。
7 結(jié) 語
綜上所述,用Q345B材質(zhì)的托輥輥皮代用Q235B,可大大降低投資成本,尤其對于十幾公里以上的膠帶機,表現(xiàn)更為明顯。
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