管狀帶式輸送機的幾種拉緊裝置分析

王云龍 張靜 邱桃

摘 ?要：管狀帶式輸送機是一種新型的、環保的、輸送散狀物料的方式，因其良好的經濟效益和更低的運行成本而被廣泛采用。該文簡要介紹了帶式輸送的幾種常用拉緊形式，通過分析拉緊形式的特點，對適合管狀帶式輸送機的拉緊形式進行了詳細說明，并對拉緊裝置位置選擇進行分析，提出了拉緊力和拉緊行程的計算，該方法簡單明了，易于掌握，為管帶機拉緊形式的選擇提供了有效參考。

關鍵詞：管帶機 ?拉緊裝置 ?拉緊力

中圖分類號：TH222 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（c）-0031-02

管狀帶式輸送機作為一種新型的、環保的、輸送散狀物料的方式，正被廣泛采用，與其他輸送設備相比，具有更好的經濟效益和更低的運行成本。由于管狀帶式輸送機功能多元化、應用范圍擴大化使得其向著長距離、大運量、高帶速等大型輸送方向發展。管狀帶式輸送機在啟動、制動過程中輸送帶會發生伸長、打滑、起車“飄帶”等現象，拉緊裝置就成為帶式輸送機不可缺少的重要組成部分。

該文針對上述拉緊裝置進行分析其結構組成、特點和應用場合，重點描述管狀帶式輸送機的幾種拉緊方式，并通過分析其布置位置和拉緊力計算，為管狀帶式輸送機拉緊裝置的選擇提供參考。

1 ?拉緊裝置的分類

根據拉緊裝置的特點可以歸結為下面兩種形式，分別為恒張力拉緊裝置和可變張力拉緊裝置。

1.1 恒張力拉緊裝置

恒張力拉緊裝置拉緊力一旦設定，在拉緊過程中拉緊力是恒定不變的，屬于純機械張緊方式，常常應用于短距離或者中長距離的輸送機的拉緊。主要包括螺旋拉緊裝置、固定絞車拉緊裝置、重錘車式拉緊裝置、垂直重錘拉緊裝置。

1.1.1 固定絞車拉緊裝置

固定絞車拉緊裝置是利用小型絞車來實現拉緊，絞車一般用蝸輪蝸桿減速器帶動卷筒來纏繞鋼繩，從而使膠帶拉緊。隨著皮帶機輸送時間的增長其膠帶張力發生變化，膠帶會發生伸長現象，使得拉緊力變小，帶式輸送機可能會出現打滑，這時需要人為調整拉緊裝置。

1.1.2 重錘車式拉緊裝置

重錘車式拉緊裝置拉緊力的大小用增加或減少重錘塊來實現，一般布置在機尾部。機尾拉緊滾筒安裝在尾架導軌可移動的小車上，鋼絲繩的一端連接在小車上，而另一端懸掛著重錘，它是依靠重錘的重力拉緊輸送帶，故而可以自動拉緊輸送帶，保持恒定的拉緊力。

1.1.3 垂直重錘拉緊裝置

垂直重錘拉緊裝置其拉緊原理與重錘車式拉緊裝置相同。其結構是將回程輸送帶經過90°改向滾筒后，再經裝在框架上的180°改向滾筒，通過吊在框架上的重錘而使輸送帶拉緊， 主要由改向滾筒、垂直重錘拉緊裝置和垂直重錘拉緊裝置架組成。這種拉緊裝置能夠依靠重錘自動拉緊，重錘塊的重量大小決定著拉緊力的大小，拉緊裝置可隨膠帶張力的變化靠重力自動補償膠帶的伸長，拉緊位置可變，同時不論在什么樣的工作狀態都能夠保證不變的拉緊力。此種拉緊形式是各種長度輸送機的首選，特別適用長距離、大功率的輸送機，是應用最廣泛的一種拉緊裝置。

1.2 可變張力拉緊裝置

可變張力拉緊裝置設置有自動測量裝置，該裝置以拉緊力作為反饋信號，隨時間變化設定拉緊力，通過拉力比較，隨時調整拉緊裝置的改向滾筒位移。啟動時會自動加大拉緊力，運轉時恢復恒定拉力，從而降低膠帶張緊力，對延長輸送帶壽命非常有利。

1.2.1 自動絞車拉緊裝置

自動絞車拉緊裝置在固定絞車拉緊裝置上增設自動控制系統構成可變張力拉緊裝置，是現代大型帶式輸送機中廣泛應用的拉緊形式，由于要完成自動拉緊過程，拉緊裝置的結構和控制相對比較復雜。自動絞車拉緊裝置在帶式輸送機啟動時，拉緊力增大到保證帶式輸送機不打滑所需拉緊力后停止增大;在帶式輸送機正常運行時，拉緊減小到保證帶式輸送機不打滑所需拉緊力后停止減小。

1.2.2 液壓自動拉緊裝置

液壓自動拉緊裝置拉緊原理與自動絞車拉緊裝置基本相同，不同之處在于拉緊動力一個是絞車，另一個是液壓缸。它主要由液壓泵站、拉緊油缸、蓄能站、控制箱及其附件等組成，工作原理為：系統自檢膠帶張力，啟動拉緊裝置拉緊膠帶，當拉緊力達到設定的啟動拉緊力時，停止拉緊，同時電氣控制系統發出輸送機可以起動的信號，輸送機起動并加速運行，在輸送機達到正常運行狀態后，控制系統控制拉緊裝置降低拉緊力，直到輸送帶張力降低到正常運行所需數值，控制系統停止運行，拉緊力保持恒定;膠帶張力檢測裝置自動隨時監測膠帶的張緊力，一旦發現張緊力小于設定“下限”時，它將重新啟動拉緊裝置，增大膠帶張力，直至達到保證輸送機正常運行的拉緊力。此種拉緊裝置安裝位置靈活，可以根據輸送機的實際情況，將拉緊油缸安放在頭部，尾部或者中部外側，而不會影響整條輸送機的路線。

2 ?拉緊裝置的選用

對于距離短、運量小的管狀帶式輸送機應該優先選擇用恒張力拉緊裝置;中等長度輸送機可以選擇固定絞車拉緊裝置和重錘式拉緊裝置;長距離帶式輸送機在有足夠空間時應該優先選擇垂直重錘拉緊裝置，為了保證輸送機起動時迅速產生足夠的張緊力，減少輸送帶的波涌現象，保證輸送機的可靠起動，運輸時能夠實現輸送帶張緊力的自動實時控制，應該考慮選用性能優越、動作靈敏的可變張力拉緊裝置。

3 ?拉緊裝置計算

3.1 拉緊裝置的選擇計算主要是拉緊力和拉緊行程的計算

在選用可變張力拉緊裝置時要計算自動拉緊驅動裝置的功率和不同工況下所需的拉緊力。為了保證輸送機的正常運行，輸送帶的張力必須滿足兩個條件：（1）確定拉緊力大小時，要考慮正常運行和起動、制動及任何負載下的工況，使作用到全部滾筒上的圓周力是通過摩擦傳遞到輸送帶上，使輸送帶與滾筒保證不打滑。（2）作用到輸送帶上的張力應足夠大，使輸送帶在兩組承載托輥間保持垂度小于一定值。為此要求啟動時拉緊力與額定工作時拉緊力的比值k=1.4～1.5，運行波動范圍為±10%，正常工作過程中k=0.9～1.1。

由于不同工況下輸送機的拉緊力是不同的，只有在遵循上述要點的基礎上，進行具體分析計算。

3.2 拉緊行程的計算

拉緊行程考慮了輸送帶由于內張力的變化所引起的彈性變形、輸送帶使用后永久變形以及輸送帶接頭的預留量等因素。拉緊行程的總行程包括安裝行程和工作行程。

（1）安裝行程。是指設計者根據拉緊裝置結構并考慮輸送帶接頭所需行程，它在設計中確定。

（2）工作行程：是指拉緊滾筒的位移，它與輸送機的起動、制動方式，開停機頻繁程度，輸送帶的伸長率以及延伸率有關，可由下式確定：

l≥（ε+ε1）L ? ? ? ?（1）

式（1）中，l為輸送帶的工作行程，m。

ε為輸送帶彈性伸長率和永久伸長率，由膠帶生產廠家給出，一般帆布為0.01～0.015，尼龍帶為0.022～0.027，整芯帶為0.015～0.03，鋼絲繩芯帶為0.0025。

ε1為拉緊后托輥間允許的垂度，一般取0.01。

L為輸送機長度，m。

4 ?結語

通過上述分析論述可以看出，拉緊裝置作為管狀帶式輸送機的重要組成部分，其選擇和布置尤為重要。作為中長距離的管狀帶式輸送機，更為適合的為垂直重錘拉緊裝置和兩種可變張力拉緊裝置，但是針對具體的項目一定要具體分析，選擇一種最為合適的拉緊形式，從而保證管狀帶式輸送機安全有效運行。

參考文獻

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