管状带式输送机的几种拉紧装置分析
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摘 要：管状带式输送机是一种新型的、环保的、输送散状物料的方式，因其良好的经济效益和更低的运行成本而被广泛采用。该文简要介绍了带式输送的几种常用拉紧形式，通过分析拉紧形式的特点，对适合管状带式输送机的拉紧形式进行了详细说明，并对拉紧装置位置选择进行分析，提出了拉紧力和拉紧行程的计算，该方法简单明了，易于掌握，为管带机拉紧形式的选择提供了有效参考。
关键词：管带机 拉紧装置 拉紧力
中图分类号：TH222 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）12（c）-0031-02
管状带式输送机作为一种新型的、环保的、输送散状物料的方式，正被广泛采用，与其他输送设备相比，具有更好的经济效益和更低的运行成本。由于管狀带式输送机功能多元化、应用范围扩大化使得其向着长距离、大运量、高带速等大型输送方向发展。管状带式输送机在启动、制动过程中输送带会发生伸长、打滑、起车“飘带”等现象，拉紧装置就成为带式输送机不可缺少的重要组成部分。
该文针对上述拉紧装置进行分析其结构组成、特点和应用场合，重点描述管状带式输送机的几种拉紧方式，并通过分析其布置位置和拉紧力计算，为管状带式输送机拉紧装置的选择提供参考。
1 拉紧装置的分类
根据拉紧装置的特点可以归结为下面两种形式，分别为恒张力拉紧装置和可变张力拉紧装置。
1.1 恒张力拉紧装置
恒张力拉紧装置拉紧力一旦设定，在拉紧过程中拉紧力是恒定不变的，属于纯机械张紧方式，常常应用于短距离或者中长距离的输送机的拉紧。主要包括螺旋拉紧装置、固定绞车拉紧装置、重锤车式拉紧装置、垂直重锤拉紧装置。
1.1.1 固定绞车拉紧装置
固定绞车拉紧装置是利用小型绞车来实现拉紧，绞车一般用蜗轮蜗杆减速器带动卷筒来缠绕钢绳，从而使胶带拉紧。随着皮带机输送时间的增长其胶带张力发生变化，胶带会发生伸长现象，使得拉紧力变小，带式输送机可能会出现打滑，这时需要人为调整拉紧装置。
1.1.2 重锤车式拉紧装置
重锤车式拉紧装置拉紧力的大小用增加或减少重锤块来实现，一般布置在机尾部。机尾拉紧滚筒安装在尾架导轨可移动的小车上，钢丝绳的一端连接在小车上，而另一端悬挂着重锤，它是依靠重锤的重力拉紧输送带，故而可以自动拉紧输送带，保持恒定的拉紧力。
1.1.3 垂直重锤拉紧装置
垂直重锤拉紧装置其拉紧原理与重锤车式拉紧装置相同。其结构是将回程输送带经过90°改向滚筒后，再经装在框架上的180°改向滚筒，通过吊在框架上的重锤而使输送带拉紧， 主要由改向滚筒、垂直重锤拉紧装置和垂直重锤拉紧装置架组成。这种拉紧装置能够依靠重锤自动拉紧，重锤块的重量大小决定着拉紧力的大小，拉紧装置可随胶带张力的变化靠重力自动补偿胶带的伸长，拉紧位置可变，同时不论在什么样的工作状态都能够保证不变的拉紧力。此种拉紧形式是各种长度输送机的首选，特别适用长距离、大功率的输送机，是应用最广泛的一种拉紧装置。
1.2 可变张力拉紧装置
可变张力拉紧装置设置有自动测量装置，该装置以拉紧力作为反馈信号，随时间变化设定拉紧力，通过拉力比较，随时调整拉紧装置的改向滚筒位移。启动时会自动加大拉紧力，运转时恢复恒定拉力，从而降低胶带张紧力，对延长输送带寿命非常有利。
1.2.1 自动绞车拉紧装置
自动绞车拉紧装置在固定绞车拉紧装置上增设自动控制系统构成可变张力拉紧装置，是现代大型带式输送机中广泛应用的拉紧形式，由于要完成自动拉紧过程，拉紧装置的结构和控制相对比较复杂。自动绞车拉紧装置在带式输送机启动时，拉紧力增大到保证带式输送机不打滑所需拉紧力后停止增大;在带式输送机正常运行时，拉紧减小到保证带式输送机不打滑所需拉紧力后停止减小。
1.2.2 液压自动拉紧装置
液压自动拉紧装置拉紧原理与自动绞车拉紧装置基本相同，不同之处在于拉紧动力一个是绞车，另一个是液压缸。它主要由液压泵站、拉紧油缸、蓄能站、控制箱及其附件等组成，工作原理为：系统自检胶带张力，启动拉紧装置拉紧胶带，当拉紧力达到设定的启动拉紧力时，停止拉紧，同时电气控制系统发出输送机可以起动的信号，输送机起动并加速运行，在输送机达到正常运行状态后，控制系统控制拉紧装置降低拉紧力，直到输送带张力降低到正常运行所需数值，控制系统停止运行，拉紧力保持恒定;胶带张力检测装置自动随时监测胶带的张紧力，一旦发现张紧力小于设定“下限”时，它将重新启动拉紧装置，增大胶带张力，直至达到保证输送机正常运行的拉紧力。此种拉紧装置安装位置灵活，可以根据输送机的实际情况，将拉紧油缸安放在头部，尾部或者中部外侧，而不会影响整条输送机的路线。
2 拉紧装置的选用
对于距离短、运量小的管状带式输送机应该优先选择用恒张力拉紧装置;中等长度输送机可以选择固定绞车拉紧装置和重锤式拉紧装置;长距离带式输送机在有足够空间时应该优先选择垂直重锤拉紧装置，为了保证输送机起动时迅速产生足够的张紧力，减少输送带的波涌现象，保证输送机的可靠起动，运输时能够实现输送带张紧力的自动实时控制，应该考虑选用性能优越、动作灵敏的可变张力拉紧装置。
3 拉紧装置计算
3.1 拉紧装置的选择计算主要是拉紧力和拉紧行程的计算
在选用可变张力拉紧装置时要计算自动拉紧驱动装置的功率和不同工况下所需的拉紧力。为了保证输送机的正常运行，输送带的张力必须满足两个条件：（1）确定拉紧力大小时，要考虑正常运行和起动、制动及任何负载下的工况，使作用到全部滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，使输送带与滚筒保证不打滑。（2）作用到输送带上的张力应足够大，使输送带在两组承载托辊间保持垂度小于一定值。为此要求启动时拉紧力与额定工作时拉紧力的比值k=1.4～1.5，运行波动范围为±10%，正常工作过程中k=0.9～1.1。
由于不同工况下输送机的拉紧力是不同的，只有在遵循上述要点的基础上，进行具体分析计算。
3.2 拉紧行程的计算
拉紧行程考虑了输送带由于内张力的变化所引起的弹性变形、输送带使用后永久变形以及输送带接头的预留量等因素。拉紧行程的总行程包括安装行程和工作行程。
（1）安装行程。是指设计者根据拉紧装置结构并考虑输送带接头所需行程，它在设计中确定。
（2）工作行程：是指拉紧滚筒的位移，它与输送机的起动、制动方式，开停机频繁程度，输送带的伸长率以及延伸率有关，可由下式确定：
l≥（ε+ε1）L （1）
式（1）中，l为输送带的工作行程，m。
ε为输送带弹性伸长率和永久伸长率，由胶带生产厂家给出，一般帆布为0.01～0.015，尼龙带为0.022～0.027，整芯带为0.015～0.03，钢丝绳芯带为0.0025。
ε1为拉紧后托辊间允许的垂度，一般取0.01。
L为输送机长度，m。
4 结语
通过上述分析论述可以看出，拉紧装置作为管状带式输送机的重要组成部分，其选择和布置尤为重要。作为中长距离的管状带式输送机，更为适合的为垂直重锤拉紧装置和两种可变张力拉紧装置，但是针对具体的项目一定要具体分析，选择一种最为合适的拉紧形式，从而保证管状带式输送机安全有效运行。
参考文献
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