王英娜　郭敬

摘 要：带式输送机又称胶带机或皮带机，广泛应用于矿山、煤矿、粮站、港口、发电厂和洗煤厂等工业的原材料的输送，主要输送的物料为颗粒状和固体散料。文章通过以曹妃甸续建煤码头BF5胶带机为例进行论证，如果托辊的辊皮材质用Q345B代替Q235B，这样在满足强度、运量要求的同时，还能大大节约投资成本。

关键词：胶带机；托辊；材质Q345B；材质Q235B

中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）23-0062-01

1 概 述

带式输送机又称胶带机或皮带机，广泛应用于矿山、煤矿、粮站、港口、发电厂和洗煤厂等工业的原材料的输送，主要输送的物料为颗粒状和固体散料。随着我国科学技术的发展和生产的需要，带式输送机的长度有了很大的发展，现在国内最长的带式输送机可达十几公里。对于长的带式输送机，主要阻力是物料与输送带移动产生的阻力和承载分支及回程分支托辊旋转所产生的阻力之和，因此减小托辊的旋转质量，可减小托辊的旋转阻力，使胶带机的带强、滚筒受力及驱动功率降低，节省大量的成本。

为了减小托辊的旋转质量，我们在满足强度要求的情况下，用托辊辊壁较薄的Q345B材料代替辊壁较厚的Q235B。现在我们以曹妃甸续建煤码头BF5胶带机为例进行论证。

2 BF5胶带机技术参数简介

原计算，电机功率为2×560 kW，胶带为st2 000（7+5），槽型承载托辊为φ194×750 mm，回程托辊为φ194×1 100 mm，托辊辊皮壁厚为5 mm，承载托辊数量为2 124件，回程托辊数量为284件。

3 Q235B材料

校核用Q345B的托辊辊皮壁厚为4 mm的材料代替Q235B壁厚为5 mm的强度。

在弯矩一定的情况下：Q345B和Q235B的屈服强度为1.47；托辊辊皮壁厚δ=5 mm的Q235B和壁厚δ=4 mm的Q345B的抗弯截面模量比为1.23。

通过以上对比，用辊皮壁厚δ=4 mm的Q345B代用能够满足强度要求。

4 托辊的成本对比

现在随着冶金技术的发展，钢管Q235B和Q345B的价格相差不大，托辊的采购价格大约为15 000元/t，用δ=4 mm的Q345B的辊皮代用δ=5 mm的Q235B的辊皮，每件承载托辊重量降低3.42 kg，每件回程托辊重量降低5.01 kg，BF5整条胶带机的托辊重量降低8 687 kg，节约成本130 305元。

5 降低滚筒和胶带的受力

用辊皮δ=4 mm的Q345B代用，降低滚筒和胶带的受力。

f为模拟摩擦系数；

qRO为承载分支托辊每米旋转部分的重量qRO=G1/a0；

G1为承载分支每组托辊旋转部分的重量（见表1）。

a0为承载分支托辊间距；

qRu为回程分支托辊组每米旋转部分的重量qRu=G2/au；

G2为回程分支每组托辊旋转部分的重量，见表1。

au为回程分支托辊间距；

qB为输送带每米长度的重量；

qG为每米长度输送物料的重量。

由上式，通过计算，BF5胶带机各点张力进行对比见表1，传动滚筒圆周驱动力，如图1所示。

通过以上对比，每个滚筒的受力都比原来降低了，因此滚筒的重量降低了7.8 t，可节约资金17.16万元，胶带用st1 600代用能够满足要求。

6 电机成本降低对比

通过计算，BF5胶带机用4×500 kW的电机能满足要求，因此电机成本也可节约。如果每年胶带机按280 d，每天按16 h运转，每年可节约电费86万元。

材料Q345B的抗耐磨能力远大于Q235B，因此托辊辊皮的使用寿命可大大增强。

7 结 语

综上所述，用Q345B材质的托辊辊皮代用Q235B，可大大降低投资成本，尤其对于十几公里以上的胶带机，表现更为明显。

参考文献：

[1] 赵运才，陈强.托辊辊皮与轴承座焊接件的有限元分析及改进[J].矿山机械，2012，（10）.

[2] 无心.“以塑代钢”的新材料输送机托辊[J].当代矿工，1996，（3）.

[3] 肖湘.新型托辊生产工艺延长寿命的新材料使用[J].科学之友，2013，（5）.