| 标准编号 | GB/T 17119-2025 (GB/T17119-2025) | | 中文名称 | 连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机 运行功率和张力的计算 | | 英文名称 | Continuous mechanical handling equipment - Belt conveyors with carrying idlers - Calculation of operating power and tensile forces | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J81 | | 国际标准分类 | 53.040.01 | | 字数估计 | 34,330 | | 发布日期 | 2025-10-31 | | 实施日期 | 2026-05-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 17119-1997 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 17119-2025: 连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机 运行功率和张力的计算
ICS 53.040.01
CCSJ81
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 17119-1997
连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机
运行功率和张力的计算
2025-10-31发布
2026-05-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号和单位 1
5 带式输送机的运行阻力 2
5.1 概述 2
5.2 主要阻力 2
5.3 附加阻力 2
5.4 特种阻力 2
5.5 提升阻力 2
6 圆周力和运行功率 3
6.1 传动滚筒所需的圆周力 3
6.2 输送机所需的运行功率 10
6.3 输送带张力 11
6.4 输送带的共振 15
6.5 逆止与制动 16
7 输送机的输送能力和横截面 17
7.1 输送机的输送能力 17
7.2 通用输送机的横截面面积 17
7.3 圆管带式输送机的横截面面积 19
8 输送带安全系数的校核和取值 20
附录A(规范性) 符号和单位清单 21
附录B(资料性) 圆管带式输送机的托辊间距 26
附录C(资料性) 采用附加阻力系数确定总附加阻力 27
参考文献 28
图1 作用于输送带的张力示意图 12
图2 通用输送机托辊布置形式示意图 17
图3 圆管带式输送机横截面示意图 20
图C.1 附加阻力系数随输送机长度变化的曲线 27
表1 基准模拟摩擦系数的一般适用条件 4
表2 不同适用条件的模拟摩擦系数基准值 5
表3 带速修正系数 6
表4 环境温度修正系数 6
表5 输送机弯曲修正系数 6
表6 附加阻力FN 计算公式 6
表7 特种阻力FS计算公式 7
表8 环境温度及海拔高度对电机的热容量影响系数 11
表9 传动滚筒与橡胶输送带间的摩擦系数 12
表A.1 符号和单位 21
表B.1 圆管带式输送机的基准托辊间距 26
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T 17119-1997《连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机 运行功率和张力的
计算》,与GB/T 17119-1997相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了特种阻力的范围,增加了带式输送机导料槽裙板与输送带的摩擦阻力,增加了缓冲床与
输送带的摩擦阻力,增加了带式输送机的转弯阻力,增加了圆管带式输送机的刚性阻力,增加
了圆管带式输送机的成管阻力(见5.4,1997年版的4.5);
b) 更改了模拟摩擦系数基准值的适用条件和取值范围(见6.1.3.1,1997年版的5.1.3);
c) 增加了定量计算模拟摩擦系数的方法(见6.1.3.2);
d) 更改了加速段被输送物料与导料槽侧板间摩擦阻力的计算公式(见表6,1997年版的表2);
e) 增加了托辊前倾摩擦阻力计算公式中槽型系数的适用范围,更改了非加速段被输送物料与导
料槽侧板间摩擦阻力的计算公式,增加了导料槽裙板摩擦阻力的计算公式,更改了输送带清扫
装置阻力的计算公式,更改了犁式卸料器阻力系数的取值范围,增加了缓冲床摩擦阻力的计算
公式,增加了带式输送机转弯阻力的计算公式,增加了圆管带式输送机刚性阻力的计算公
式,增加了圆管带式输送机成管阻力的计算公式(见表7,1997年版的表3);
f) 更改了电压降系数、多机驱动不平衡系数、环境温度及海拔高度对电机的热容量影响系数,增
加了传动效率的计算方法(见6.2,1997年版的5.2);
g) 更改了带式输送机稳定运行和启制动过程的最大许用垂度(见6.3.3,1997年版的5.3.3);
h) 增加了惯性力的计算方法(见6.3.4);
i) 增加了输送带各点张力的计算方法(见6.3.5);
j) 增加了输送带共振的校核方法(见6.4);
k) 增加了逆止力矩和制动力矩的计算方法(见6.5);
l) 更改了通用带式输送机4辊、5辊断面和圆管带式输送机断面的面积计算公式(见第7章,
1997年版的第6章);
m) 增加了输送带安全系数的校核方法(见第8章)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国连续搬运机械标准化技术委员会(SAC/TC331)归口。
本文件起草单位:华电科工股份有限公司、北京起重运输机械设计研究院有限公司、力博重工科技
股份有限公司、北京科正平工程技术检测研究院有限公司、北方重工集团有限公司、上海科大重工集团
有限公司、衡阳运输机械有限公司、宁夏天地西北煤机有限公司、焦作鑫恒重工机械有限公司、秦皇岛港
股份有限公司、焦作科瑞森重装股份有限公司、宝科机械股份有限公司、华电曹妃甸重工装备有限公司、
浙江双箭橡胶股份有限公司、湖北天宜机械股份有限公司、太原理工大学、中瑞重工股份有限公司、河南
工学院、衡阳腾飞机械有限公司、河南中业重工机械有限公司。
本文件主要起草人:付衡业、文明波、邢蕾、刘皞、王振、倪永帅、高勇、季洪博、张晓华、冯宝忠、王艳祎、
牛跃伟、张东方、潘利卫、王淼源、沈会民、王名飞、王学文、安福新、张军、苏金虎、王新民、牛思远。
本文件于1997年首次发布,本次为第一次修订。
引 言
带式输送机是应用最为广泛的连续输送设备,具有构造简单、效率高、投资成本和维护成本低等突
出特点。经过几十年的发展,带式输送机使用场景逐步多元化,已经广泛应用于电力、港口、矿山、冶金
等众多行业。
GB/T 17119-1997等同采用ISO 5048:1989,自1997年发布以来已近28年未修订。随着输送技
术的进步与发展,标准中的部分参数和计算方法已逐步趋于落后。此次修订,主要解决了计算冗余度过
高、与目前的带式输送机应用场景脱钩等问题,保证了标准的时效性、延续性和完整性,实现了与国际最
新标准接轨,为进一步提升我国带式输送机的技术水平起到了积极的促进作用。
此次修订以GB/T 17119-1997为基础,借鉴国内外相关的先进技术和标准,结合国内积累的应用
实践经验,以保持技术的先进性、标准的适用性和发展的导向性为原则完善了技术条文,使其符合国内
现有的技术水平。
连续搬运设备 带承载托辊的带式输送机
运行功率和张力的计算
1 范围
本文件规定了带式输送机传动滚筒上所需的运行功率和作用在输送带上的张力的计算方法。
本文件适用于带承载托辊的、以织物芯或钢丝绳芯输送带作为承载件和牵引件的通用带式输送机、
水平转弯带式输送机和圆管带式输送机,其他类型的带式输送机参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 14521 连续搬运机械术语
GB/T 35017-2018 连续搬运设备 散状物料分类、符号、性能及测试方法
GB 50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范
GB 50270 输送设备安装工程施工及验收规范
3 术语和定义
GB/T 14521和GB/T 35017-2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
动堆积角 surchargeangle
运行堆积角
物料横截面轮廓线与运动的输送带交点处的切线与水平面的夹角。
注:单位为度(°)。
3.2
静堆积角 angleofrepose
自然堆积角
物料从一个规定的高度自由均匀地落下时,形成能稳定保持的锥形料堆的最大坡角(即自然坡度表
面与水平面之间的夹角)。
注:单位为度(°)。
4 符号和单位
符号和单位应符合附录A的规定。
5 带式输送机的运行阻力
5.1 概述
带式输送机(以下简称“输送机”)的运行总阻力主要包括以下内容:
---主要阻力FH(见5.2);
---附加阻力FN(见5.3);
---特种阻力FS(见5.4);
---提升阻力FSt(见5.5)。
主要阻力FH 和附加阻力FN 出现在所有的输送机中,而特种阻力FS由输送机的机型及附件的装
设情况决定。主要阻力FH 沿输送机连续产生,而附加阻力FN 仅在局部产生。提升阻力FSt可以为
正、零或负值,取决于输送机的倾角;提升阻力可能以连续的方式沿输送机的全长产生或仅在某些区段
上产生。
5.2 主要阻力
主要阻力FH 包括:
a) 承载分支和回程分支托辊的旋转阻力,由托辊轴承和密封装置产生;
b) 输送带的运行阻力,由输送带经过托辊发生压陷以及输送带和物料反复弯曲等产生。
5.3 附加阻力
附加阻力FN 包括:
a) 物料在加料段加速的惯性阻力和物料与输送带的摩擦阻力;
b) 物料与加料段导料槽侧板的摩擦阻力;
c) 改向滚筒的滚筒旋转阻力;
d) 输送带在滚筒上缠绕的弯曲阻力。
5.4 特种阻力
特种阻力FS包括:
a) 侧辊在输送带运行方向上向前倾斜引起的前倾摩擦阻力;
b) 输送机在非加料段设置导料槽时,在非加速段存在物料与导料槽侧板的摩擦阻力;
c) 设置导料槽的输送机,且导料槽侧板与输送带之间设有裙板,存在输送带与裙板的摩擦阻力;
d) 输送带与清扫装置的摩擦阻力;
e) 犁式卸料器的摩擦阻力;
f) 缓冲床的摩擦阻力;
g) 输送机转弯的阻力;
h) 圆管带式输送机的输送带成圆管状区段,全程存在由于输送带刚性附加的刚性阻力;
i) 圆管带式输送机的输送带由自然展平状被强制过渡至圆管状存在的成管阻力。
5.5 提升阻力
提升阻力FSt是指在倾斜输送机上,物料和输送带提升或下降的阻力。当承载分支和回程分支均
输送物料时,输送机的提升阻力为承载分支和回程分支的提升阻力之和。
6 圆周力和运行功率
6.1 传动滚筒所需的圆周力
6.1.1 计算公式
输送机传动滚筒所需的圆周驱动力FU 是所有阻力之和,按公式(1)计算。
FU=FH+FN+FS+FSt (1)
式中:
FU ---传动滚筒所需的圆周驱动力,单位为牛(N);
FH ---输送机的主要阻力,单位为牛(N);
FN ---输送机的附加阻力,单位为牛(N);
FS ---输送机的特种阻力,单位为牛(N);
FSt---输送机的提升阻力,单位为牛(N)。
6.1.2 主要阻力
输送机的主要阻力FH 宜按照输送倾角进行分段计算,见公式(2)。
FH=∑FH.i=∑nOi=1FH.O.i+∑nUi=1FH.U.i (2)
式中:
FH ---输送机的主要阻力,单位为牛(N);
FH.i ---输送机第i区段的主要阻力,单位为牛(N);
FH.O.i---输送机第i区段承载分支的主要阻力,单位为牛(N);
FH.U.i---输送机第i区段回程分支的主要阻力,单位为牛(N);
nO ---输送机承载分支划分的区段数;
nU ---输送机回程分支划分的区段数。
主要阻力FH 可以用模拟摩擦系数f进行简化计算。运用库仑摩擦定律,输送机各个区段的主要
阻力FH.i等于模拟摩擦系数f、输送机区段的长度li 和每米长度上所有运动质量产生的总垂直力的乘
积。输送机每个区段承载分支和回程分支的主要阻力可按公式(3)和公式(4)进行计算。
对于承载分支:
FH.O.i =∑
nO
i=1fligqR.O.i+(qB+qG.O.i)cosδi[ ] (3)
式中:
FH.O.i---输送机第i区段承载分支的主要阻力,单位为牛(N);
f ---模拟摩擦系数;
li ---输送机第i区段的长度,单位为米(m);
qR.O.i ---输送机第i区段承载分支每米托辊旋转部分的质量,单位为千克每米(kg/m);
qB ---每米输送带质量,单位为千克每米(kg/m);
qG.O.i ---输送机第i区段承载分支每米物料的质量,单位为千克每米(kg/m);
δi ---输送机第i区段的输送倾角,单位为度(°)。
对于回程分支:
FH.U.i=∑nUi=1flig[qR.U.i+(qB+qG.U.i)cosδi] (4)
式中:
FH.U.i---输送机第i区段回程分支的主要阻力,单位为牛(N);
qR.U.i ---输送机第i区段回程分支每米托辊旋转部分的质量,单位为千克每米(kg/m);
qG.U.i ---输送机第i区段回程分支每米物料的质量,单位为千克每米(kg/m)。
当回程分支带料时,应分别计算承载分支物料的每米质量载荷qG.O和回程分支物料的每米质量载
荷qG.U,当回程分支不带料时,qG.U为0。当输送机路线复杂时,宜根据输送路线倾角的变化进行分
段,分别计算各段承载分支和回程分支的主要阻力。
被输送物料的每米质量载荷qG按公式(5)计算,承载分支和回程分支应根据不同输送能力的要求
按公式(5)分别计算。
qG=
IVρ
(5)
式中:
qG ---每米输送物料的质量,单位为千克每米(kg/m);
IV ---输送机设计输送能力,单位为立方米每秒(m3/s);
ρ ---物料的堆积密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
v ---输送带速度,单位为米每秒(m/s)。
6.1.3 模拟摩擦系数
6.1.3.1 模拟摩擦系数的初步确定
模拟摩擦系数f主要受托辊旋转阻力和输送带运行阻力的影响,宜取0.020作为一般适用条件下
通用带式输送机(以下简称“通用输送机”)和水平转弯带式输送机(以下简称“水平转弯输送机”)模拟摩
擦系数的基准值fbase进行计算;宜取0.035作为一般适用条件下圆管带式输送机模拟摩擦系数的基准
值fbase进行计算。
输送机的安装精度应符合GB 50270和GB 50231的要求,在此基础上,模拟摩擦系数基准值的适
用情况见表1。
表1 基准模拟摩擦系数的一般适用条件
通用输送机/水平转弯输送机 圆管带式输送机
设计输送能力为最大理论输送能力的70%~110% 设计输送能力为满断面输送能力的65%~75%
输送内摩擦系数为中等的物料 输送内摩擦系数为中等的物料
承载分支为三辊固定式托辊组 承载/回程分支为六辊固定式托辊组
托辊槽角为25°~35° 托辊沿输送带横截面外接圆呈圆形阵列布置
输送带速度为4m/s~6m/s 输送带速度为4m/s~6m/s
工作环境温度为15℃~25℃ 工作环境温度为15℃~25℃
托辊直径为108mm~159mm,采用迷宫式密封 托辊直径为108mm~159mm,采用迷宫式密封
承载分支托辊间距为1m~1.5m,回程
分支托辊间距为2.5m~3.5m
承载/回程分支托辊间距按表C.1选择
在下列情况时,f值可以大于基准值:
a) 物料的内摩擦系数:较大;
b) 通用输送机的托辊槽角:大于35°;
c) 输送带速度:大于6m/s;
d) 托辊直径:小于108mm;
e) 环境温度:低于15℃;
f) 输送带张力:较低;
g) 输送带:采用软芯层,覆盖层厚且柔软;
h) 运行条件:多灰、潮湿和/或物料具有黏性;
i) 通用输送机承载分支的托辊间距:大于1.5m;通用输送机回程分支的托辊间距:大于3.5m;
圆管带式输送机承载/回程分支的托辊间距宜大于附录B的规定值。
如果a)~i)影响因素的条件相反,则模拟摩擦系数f值可以降到基准值以下。
考虑a)~i)影响因素之后,可初步预估模拟摩擦系数的数值。虽然模拟摩擦系数的优选和估算需
考虑多种因素对加工制作和安装的影响,但在通常情况下将基准值fbase代入公式(3)和公式(4)可以确
定足够精确的主要阻力。负功率运行的下运发电输送机,宜采用比正功率的输送机低约40%的模拟摩
擦系数进行计算。
综合输送机不同的安装精度、运维条件和路线布置等因素,以带速5m/s、环境温度20℃为前
提,总结了不同适应条件下的模拟摩擦系数基准值,具体适用的情况见表2。
表2 不同适用条件的模拟摩擦系数基准值
安装情况 工作条件
模拟摩擦系数fbase
通用输送机/
水平转弯输送机
圆管带式输送机
水平、上运及微下
运(正功率)的
电动工况
安装条件良好,托辊旋转阻力小,物料的
内摩擦系数低,安装和运维条件良好
0.017 0.03
正常的安装条件,正常的物料条件 0.02 0.035
安装条件较差,托辊旋转阻力大,物料的内摩擦
系数高,安装和运维条件较差
0.023~0.030 0.04~0.055
下运(负功率)
的发电工况
具备发电的驱动装置 0.012~0.016 0.021~0.03
6.1.3.2 模拟摩擦系数基于运行条件的修正方法
当考虑环境温度、带速和输送路线等因素对模拟摩擦系数的影响时,引入了带速修正系数kV、环境
温度修正系数kT 和输送机弯曲修正系数kC,对模拟摩擦系数进行修正,按公式(6)进行计算。
f=fbasekVkTkC (6)
式中:
f ---模拟摩擦系数;
fbase ---模拟摩擦系数基准值,按表2取值;
kV ---带速修正系数,按表3取值;
kT ---环境温度修正系数,按表4取值;
kC ---输送机弯曲修正系数,按表5取值。
表3 带速修正系数
带速 2m/s 3m/s 4m/s 5m/s 6m/s
系数kV 0.80 0.85 0.90 1.00 1.10
表4 环境温度修正系数
环境温度 20℃ 0℃ -10℃-20℃ -30℃
系数kT 1.00 1.07 1.17 1.28 1.47
表5 输送机弯曲修正系数
弯曲段长度占总机
长度的比例
圆管带式输送机
≤20% >20%~≤40% >40%~≤60% >60%
通用输送机/
水平转弯输送机
系数kC 1.2 1.25 1.3 1.35 1
6.1.4 附加阻力和特种阻力
如需精确计算输送机传动滚筒所需的驱动力和运行功率,应计算附加阻力FN 和特种阻力FS。表
6和表7给出了相关阻力的计算公式,其值可在输送机已知参数的基础上计算。表6所示的附加阻力
FN 出现在所有的输送机上,表7所示的特种阻力FS宜根据输送机的配置及选型具体分析。
附加阻力也可通过附加阻力系数进行估算,适用于计算精度要求不高,输送路线简单的输送机,具
体计算方法宜参考附录C。
表6 附加阻力FN 计算公式
符号 计算公式 单位
FbA
物料在加料段加速的惯性阻力和物料与输送带的摩擦阻力FbA:
FbA =IVρ(v-v0)
式中:
IV ---输送机设计输送能力,单位为立方米每秒(m3/s);
ρ ---物料的堆积密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
v ---输送带速度,单位为米每秒(m/s);
v0 ---物料转运至输送带时,沿输送带运行方向的速度分量,单位为米每秒(m/s)。
Ff
物料与加速段导料槽侧板的摩擦阻力Ff:
Ff=CSchbCRank
2IV
v+v0-
(b21-l23)
tanλ
4 -b
tanθ
6[ ]
2μ2ρglb
b21
式中:
CSchb---受料段加速区内物料扰动引起的附加阻力系数;
CRank---侧压力系数;
CRank =tan2 45°-
2()
b1 ---导料槽侧板间的宽度,单位为米(m);
l3 ---托辊组中间辊的长度,单位为米(m);
lb ---导料槽加速段的长度,单位为米(m);
表6 附加阻力FN 计算公式 (续)
符号 计算公式 单位
Ff
lbmin =
v2-v20
2gμ1
λ---托辊组的槽角,单位为度(°);
θ---物料的动堆积角,单位为度(°);
μ1---物料与输送带的摩擦系数,宜取0.5~0.7;
μ2---物料与导料槽侧板的摩擦系数,宜取0.5~0.7。
输送机一般可取CSchbCRank=1。
Fl
输送带在滚筒上缠绕的弯曲阻力Fl:
对于织物芯输送带:
Fl =9B 0.14+0.01
B() dD
对于钢绳芯输送带:
Fl =12B 0.20+0.01
B() dD
式中:
B ---输送带宽度,单位为毫米(mm);
F ---滚筒上输送带的平均张力,单位为牛(N);
d ---输送带厚度,单位为米(m);
D---滚筒直径,单位为米(m)。
Ft
改向滚筒的滚筒旋转阻力Ft:
Ft=0.005
d0
DFT
式中:
d0 ---轴承内径,单位为米(m);
FT ---作用在滚筒上输送带两边的张力和滚筒旋转部分所受重力的矢量和,单位为
牛(N)。
表7 特种阻力FS计算公式
符号 计算公式 单位
Fε
托辊前倾的摩擦阻力Fε:
对于装有三等长辊的承载分支托辊:
Fε =Cεμ0Lε(qB+qG)gcosδsinε
对于装有两辊的回程分支托辊
Fε =μ0LεqBgcosδsinε
式中:
Cε---槽型系数,当槽型托辊组的托辊槽角为30°时Cε 为0.4,当托辊槽角为35°时Cε
为0.43,当托辊槽角为40......
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