TBM主机皮带机螺旋托辊的安装及受力分析

蒋志国，王柏松

(中铁隧道装备制造有限公司，郑州 450016)

0 引言

TBM主机皮带机布置在主梁内，主要由头部驱动滚筒、尾部从动滚筒、皮带架、上托辊、下托辊、皮带、清扫器、渣斗等组成(如图1所示)。

图1 TBM主机皮带机二维图示Fig．1 2D picture of belt conveyor of TBM

作为带式输送机的主要部件，托辊均布在带式输送机皮带下面，主要用来托起皮带和承受载荷。缓冲、调偏、清扫皮带也是其主要功能。因此，其质量和选用，对整条带式输送机的使用寿命、安全稳定运行及能源消耗起着重要作用。

目前国外TBM主机皮带机双向螺旋橡胶托辊的应用已经比较广泛，在西秦岭应用的罗宾斯TBM主机皮带机采用的就是双向螺旋橡胶托辊，但国内TBM主机皮带机主要采用的是槽型三辊托辊，主要用来输送散装物料，而当前隧道内部输送的物料多为黏湿物料;而三辊托辊容易黏辊，增大了运行中的阻力，并且容易跑偏。在以往的研究中，张瑞平等［1］对影响托辊设计中的关键因素作了列举和分析;陈文海等［2］用Ansys对普通托辊进行了分析，得到了普通托辊在载荷作用下的应力和变形情况;刘文亮等［3］对连续皮带机胶带跑偏原因从力学方面作了详细的分析。但以上研究都是以普通托辊作为研究对象，而对双向螺旋橡胶托辊的研究甚少，鉴于其在运输黏湿物料中的独特优势，有必要对其安装和受力进行研究。

1 传统的三托辊辊径的选择

1．1 传统三托辊直径与带宽的关系

见表1。

表1 直径与带宽的对应关系Table 1 Relationship between roller diameter and belt width

1．2 直径与带速的关系

在确定带宽的条件下，托辊辊子的转速不能太大。……