管狀帶式輸送機(jī)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(jī)是一種新型的、環(huán)保的、輸送散狀物料的方式，因其良好的經(jīng)濟(jì)效益和更低的運(yùn)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(diǎn)，對適合管狀帶式輸送機(jī)的拉緊形式進(jìn)行了詳細(xì)說明，并對拉緊裝置位置選擇進(jìn)行分析，提出了拉緊力和拉緊行程的計(jì)算，該方法簡單明了，易于掌握，為管帶機(jī)拉緊形式的選擇提供了有效參考。

關(guān)鍵詞：管帶機(jī) ?拉緊裝置 ?拉緊力

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

管狀帶式輸送機(jī)作為一種新型的、環(huán)保的、輸送散狀物料的方式，正被廣泛采用，與其他輸送設(shè)備相比，具有更好的經(jīng)濟(jì)效益和更低的運(yùn)行成本。由于管狀帶式輸送機(jī)功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化使得其向著長距離、大運(yùn)量、高帶速等大型輸送方向發(fā)展。管狀帶式輸送機(jī)在啟動、制動過程中輸送帶會發(fā)生伸長、打滑、起車“飄帶”等現(xiàn)象，拉緊裝置就成為帶式輸送機(jī)不可缺少的重要組成部分。

該文針對上述拉緊裝置進(jìn)行分析其結(jié)構(gòu)組成、特點(diǎn)和應(yīng)用場合，重點(diǎn)描述管狀帶式輸送機(jī)的幾種拉緊方式，并通過分析其布置位置和拉緊力計(jì)算，為管狀帶式輸送機(jī)拉緊裝置的選擇提供參考。

1 ?拉緊裝置的分類

根據(jù)拉緊裝置的特點(diǎn)可以歸結(jié)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(shè)定，在拉緊過程中拉緊力是恒定不變的，屬于純機(jī)械張緊方式，常常應(yīng)用于短距離或者中長距離的輸送機(jī)的拉緊。主要包括螺旋拉緊裝置、固定絞車?yán)o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?yán)o裝置

固定絞車?yán)o裝置是利用小型絞車來實(shí)現(xiàn)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(jī)輸送時(shí)間的增長其膠帶張力發(fā)生變化，膠帶會發(fā)生伸長現(xiàn)象，使得拉緊力變小，帶式輸送機(jī)可能會出現(xiàn)打滑，這時(shí)需要人為調(diào)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(shí)現(xiàn)，一般布置在機(jī)尾部。機(jī)尾拉緊滾筒安裝在尾架導(dǎo)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(jié)構(gòu)是將回程輸送帶經(jīng)過90°改向滾筒后，再經(jīng)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(bǔ)償膠帶的伸長，拉緊位置可變，同時(shí)不論在什么樣的工作狀態(tài)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(jī)的首選，特別適用長距離、大功率的輸送機(jī)，是應(yīng)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(shè)置有自動測量裝置，該裝置以拉緊力作為反饋信號，隨時(shí)間變化設(shè)定拉緊力，通過拉力比較，隨時(shí)調(diào)整拉緊裝置的改向滾筒位移。啟動時(shí)會自動加大拉緊力，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)恢復(fù)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?yán)o裝置

自動絞車?yán)o裝置在固定絞車?yán)o裝置上增設(shè)自動控制系統(tǒng)構(gòu)成可變張力拉緊裝置，是現(xiàn)代大型帶式輸送機(jī)中廣泛應(yīng)用的拉緊形式，由于要完成自動拉緊過程，拉緊裝置的結(jié)構(gòu)和控制相對比較復(fù)雜。自動絞車?yán)o裝置在帶式輸送機(jī)啟動時(shí)，拉緊力增大到保證帶式輸送機(jī)不打滑所需拉緊力后停止增大;在帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，拉緊減小到保證帶式輸送機(jī)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?yán)o裝置基本相同，不同之處在于拉緊動力一個(gè)是絞車，另一個(gè)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(tǒng)自檢膠帶張力，啟動拉緊裝置拉緊膠帶，當(dāng)拉緊力達(dá)到設(shè)定的啟動拉緊力時(shí)，停止拉緊，同時(shí)電氣控制系統(tǒng)發(fā)出輸送機(jī)可以起動的信號，輸送機(jī)起動并加速運(yùn)行，在輸送機(jī)達(dá)到正常運(yùn)行狀態(tài)后，控制系統(tǒng)控制拉緊裝置降低拉緊力，直到輸送帶張力降低到正常運(yùn)行所需數(shù)值，控制系統(tǒng)停止運(yùn)行，拉緊力保持恒定;膠帶張力檢測裝置自動隨時(shí)監(jiān)測膠帶的張緊力，一旦發(fā)現(xiàn)張緊力小于設(shè)定“下限”時(shí)，它將重新啟動拉緊裝置，增大膠帶張力，直至達(dá)到保證輸送機(jī)正常運(yùn)行的拉緊力。此種拉緊裝置安裝位置靈活，可以根據(jù)輸送機(jī)的實(shí)際情況，將拉緊油缸安放在頭部，尾部或者中部外側(cè)，而不會影響整條輸送機(jī)的路線。

2 ?拉緊裝置的選用

對于距離短、運(yùn)量小的管狀帶式輸送機(jī)應(yīng)該優(yōu)先選擇用恒張力拉緊裝置;中等長度輸送機(jī)可以選擇固定絞車?yán)o裝置和重錘式拉緊裝置;長距離帶式輸送機(jī)在有足夠空間時(shí)應(yīng)該優(yōu)先選擇垂直重錘拉緊裝置，為了保證輸送機(jī)起動時(shí)迅速產(chǎn)生足夠的張緊力，減少輸送帶的波涌現(xiàn)象，保證輸送機(jī)的可靠起動，運(yùn)輸時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)輸送帶張緊力的自動實(shí)時(shí)控制，應(yīng)該考慮選用性能優(yōu)越、動作靈敏的可變張力拉緊裝置。

3 ?拉緊裝置計(jì)算

3.1 拉緊裝置的選擇計(jì)算主要是拉緊力和拉緊行程的計(jì)算

在選用可變張力拉緊裝置時(shí)要計(jì)算自動拉緊驅(qū)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(jī)的正常運(yùn)行，輸送帶的張力必須滿足兩個(gè)條件：（1）確定拉緊力大小時(shí)，要考慮正常運(yùn)行和起動、制動及任何負(fù)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(yīng)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(shí)拉緊力與額定工作時(shí)拉緊力的比值k=1.4～1.5，運(yùn)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(jī)的拉緊力是不同的，只有在遵循上述要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行具體分析計(jì)算。

3.2 拉緊行程的計(jì)算

拉緊行程考慮了輸送帶由于內(nèi)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(yù)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(shè)計(jì)者根據(jù)拉緊裝置結(jié)構(gòu)并考慮輸送帶接頭所需行程，它在設(shè)計(jì)中確定。

（2）工作行程：是指拉緊滾筒的位移，它與輸送機(jī)的起動、制動方式，開停機(jī)頻繁程度，輸送帶的伸長率以及延伸率有關(guān)，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(chǎn)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(jī)長度，m。

4 ?結(jié)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(jī)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(jī)，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(xiàng)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(jī)安全有效運(yùn)行。

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