带式输送机输送量测算中带宽、带速与槽形角的匹配计算

带式输送机的体积输送量与带面物料截面积、带速成正比，质量输送量再乘堆积密度。计算式如下：

1 输送量的基本算式

带式输送机的体积输送量与带面物料截面积、带速成正比，质量输送量再乘堆积密度。计算式如下：

Q = 3600 × A × v × φ × ρ

式中 Q 为质量输送量，单位 t/h；A 为物料在带面上的堆积截面积，单位 m²；v 为带速，单位 m/s；φ 为填充系数（考虑实际装载率低于理论满载的折减），量纲一；ρ 为物料堆积密度，单位 t/m³；3600 为秒到小时的换算系数。

堆积截面积由下部的槽形截面与上部的堆积三角区两部分组成，采用 CEMA 等效面积法计算。三辊等长槽型托辊的几何关系为：

b = 0.9 × B − 0.05

L = b / 3

A_槽 = L² × sinα × (1 + cosα)

A_堆 = [L × (1 + 2 × cosα)]² × tanβ / 4

A = A_槽 + A_堆

式中 B 为带宽，单位 m；b 为扣除两侧安全边距 0.05 m 后的折算带宽，单位 m；L 为单侧承载托辊的投影长度，单位 m；α 为托辊槽角，单位 °；β 为物料堆积角（动安息角），单位 °。

2 三个变量的取值规律

2.1 槽形角

槽角决定下部承载截面的张开程度，工业上常用 20°、30°、35°、45° 四档。在相同带宽下，槽角增大使 A_槽增大，输送量随之提高，但过大的槽角会加速带边磨损并降低成槽稳定性。

槽角 α	适用物料	相对截面系数
20°	大块矿石、尖锐物料	0.078
30°	通用散料	0.100
35°	通用散料、中等粒度	0.120
45°	粉状、小颗粒物料	0.150

表内相对截面系数 k 用于快速估算 A = k × B² 的近似关系，槽角 20° 取 k≈0.078，30° 取 k≈0.10，35° 取 k≈0.12，45° 取 k≈0.15。

2.2 带速

带速选择受物料脆性、磨损性和粉尘工况限制。带速过高会使轻质物料扬起，并使托辊转速升高、寿命下降。

物料类别	推荐带速（m/s）	说明
焦炭、烧结矿等易碎料	0.8~1.5	降低破碎率
原煤、洗精煤	1.0~2.5	常规输送
砂石、石灰石	1.5~3.0	中等磨损
铁矿石、铜矿石	2.0~3.5	高密度、高磨损
长距离干线输送	3.5~5.0	需核算动态张力

带速上限一般取 5 m/s，超过该值后胶带抖动、跑偏概率上升，托辊密封失效加快。

2.3 带宽与填充系数

带宽按国家标准系列选取：500、650、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2400 mm。计算所得带宽落在两档之间时，向上取较大规格。

填充系数 φ 反映实际装载率，取值 0.6~0.9。均匀给料、物料流动性好时取 0.85~0.9；给料波动大或物料含水分时取 0.6~0.75。选型计算时应按偏小取值，避免运行中出现溢料。

带宽还需满足粒度要求：带宽一般不小于物料最大块度的 3 倍，含大块物料时不低于最大块度的 2 倍加 200 mm。

3 物料堆积密度与堆积角

物料	堆积密度（t/m³）	堆积角 β（°）
原煤	0.8~1.0	20
洗精煤	0.9~1.1	20
石灰石	1.3~1.5	22
干砂	1.4~1.7	20
碎石	1.4~1.6	25
铁矿石	2.2~2.5	25
水泥熟料	1.2~1.4	22

堆积角在 10°~30° 区间变化，流动性好的物料取 10°~20°，含大块或棱角物料取 25°~30°。

4 计算示例

按带宽 1000 mm、带速 2.0 m/s、堆积密度 1.6 t/m³、槽角 30°、堆积角 20°、填充系数 0.85 计算。

折算带宽 b = 0.9 × 1.0 − 0.05 = 0.85 m

单侧投影长度 L = 0.85 / 3 = 0.2833 m

槽形截面积 A_槽 = 0.2833² × sin30° × (1 + cos30°) = 0.0803 × 0.5 × 1.866 = 0.0749 m²

堆积截面积 A_堆 = [0.2833 × (1 + 2 × cos30°)]² × tan20° / 4 = [0.2833 × 2.732]² × 0.364 / 4 = 0.5996 × 0.364 / 4 = 0.0546 m²

总截面积 A = 0.0749 + 0.0546 = 0.1295 m²

质量输送量 Q = 3600 × 0.1295 × 2.0 × 0.85 × 1.6 ≈ 1268 t/h

若将槽角改为 35°，在其余参数不变条件下，A_槽 = 0.2833² × sin35° × (1 + cos35°) = 0.0803 × 0.5736 × 1.819 = 0.0838 m²，A_堆 = [0.2833 × (1 + 2 × cos35°)]² × tan20° / 4 = [0.2833 × 2.638]² × 0.364 / 4 = 0.5586 × 0.364 / 4 = 0.0508 m²，A = 0.1346 m²，Q ≈ 1318 t/h，较 30° 提高约 3.9%。

5 倾角与工况修正

倾斜输送时物料沿带面有下滑趋势，输送量需按倾角折减。经验数据为每增加 1° 倾角，输送量下降约 2%~3%，10° 倾角对应 0.80~0.85 的折减系数。

倾角 β_s（°）	折减系数
0~4	1.00
6	0.96
8	0.92
10	0.87
12	0.82
14	0.76
16	0.70
18	0.64
20	0.58

高温物料应选用耐热胶带，承载能力下降约 15%~20%。含水率高的黏性物料需降低带速或增大带宽，避免中部塌料。

6 驱动功率与选型校核

输送量确定后，按下式校核驱动功率：

P = (Q × H × g) / (367 × η) + (C × L_c × v) / 367

式中 P 为驱动功率，单位 kW；H 为提升高度，单位 m；η 为传动效率，取 0.85~0.92；C 为阻力系数，水平输送取 0.02~0.03；L_c 为输送机长度，单位 m。

设计选型应在计算值基础上留 10%~30% 的余量。理论计算 500 t/h 的场合，设备按 550~650 t/h 选型。张紧装置与胶带强度应同步校核，工作张力不得超过胶带额定强度的 1/10。

7 与前后工序的匹配

输送机的输送量应与上游振动给料机、下游振动筛的处理能力匹配，避免出现堵料或空转。GZG 系列给料机的给料量通过偏心块夹角或变频器调节，调节范围一般为额定值的 40%~100%。振动筛的处理量与入料粒度、含水率相关，选型时按筛面单位面积处理量折减 15%~25% 预留波动余量。