带式输送机张紧装置的比较和选择

摘要：根据带式输送机启动和运行中输送带张力的变化特点，对带式输送机的张紧装置提出了要求。就几种常见的张紧装置的特点和适用范围进行了分析比较，便于根据不同的场合和条件选择不同的张紧装置。

关键词：带式输送机 张紧装置 比较 选择

随着煤矿机械化程度的不断提高，带式输送机作为煤矿重要的运输机械，也向高速、长距离、大运量和大功率的方向发展。为了保证带式输送机安全启动并稳定运行，输送带在启（制）动和运行中应保持一定的拉紧力，由拉紧装置提供拉紧力。因此，研究带式输送机拉紧装置的特性，开发新型的带式输送机拉紧装置也是非常必要的。根据运行条件合理选择张紧装置，对带式输送机的稳定运行至关重要。

1 输送带张力的变化特点

在带式输送机正常启（制）动和稳定运行过程中，输送带张力会发生明显变化，它有以下几个特点：①为满足带式输送机的传动条件和最大下垂度，启动带式输送机时，输送带张力很大，通常是稳定运行状态下的1.3～1.5倍；②输送机进入稳定运行状态后，输送带的张紧力会逐渐减小并维持一个稳定状态；③输送带的张力会随着输送量的变化而变化。机械从空载运行到重载运行状态的转变，其输送带张力也由小变大发生变化；④带式输送机工作时，随着时间的推移，输送带张力逐渐变小，下垂度逐渐增大，致使输送带发生塑性变形。

2 张紧装置的要求和作用

基于输送带张力变化情况分析，笔者对带式输送机张紧装置提出两点要求：①张紧装置可以根据输送带张力的变化自动调整张紧力；②要不断提高张紧力对输送带张力变化反应的速度，以促进带式输送机的安全平稳启（制）动和运行。所以拉紧装置要具备满足三点要求才可确保机械正常运行，即：第一，输送带的初张力符合设计要求，保证驱动滚筒与输送带之间有足够的摩擦力，同时为达到传动滚筒的摩擦传动要求，必须储备一定的摩擦力。第二，为满足相邻托辊间输送带的垂度限制条件，确保整个机组稳定运行，应保证输送带最小张力点有一定张力。第三，满足输送机启、制动及正常运行过程中张力引起的塑性和弹性伸长要求的拉紧行程。

3 张紧装置的几种常见形式

根据张紧装置的功用，可将其归总为三大类：自动张紧装置、重锤式张紧装置和固定式张紧装置。

3.1 固定式张紧方式。绞车张紧装置与螺旋张紧装置是常见的固定式张紧方式。

3.1.1 绞车张紧装置。绞车包括手动、电动两类。在倾角小且距离长的输送机张紧作业中通常都用到绞车张紧装置。随着张紧装置张力的变化和胶带使用时间的延长，胶带会伸长，致使拉紧力缩小、带式输送机打滑。出现此种情况后就参照拉紧力的要求，通过人力对拉紧力进行适当调整即可。固定绞车拉紧装置不支持恒张力拉紧，但设有储带功能。绞車能够消化输送带永久变形的问题。因此，绞车可以作为输送带的储带工作机构用以辅助可伸缩带式输送机稳定运行。

3.1.2 螺旋张紧装置。在带有螺母的滑架上装设拉紧滚筒两侧的轴承座，安装在尾架上的滑架能够自由移动。转动尾架上的螺杆，使滑架及其配套安装的螺母同进同退，起到松紧的效果，以此对输送带张力进行调节。为防止螺杆松动，其上面的螺纹必须有自锁功能。

该装置虽然构造简单，但拉紧行程小，所允许的最大拉力小，因此宜在功率小、工作长度短的带式输送机上安装此装置。

3.2 重锤式张紧装置

3.2.1 重锤悬挂式拉紧装置。重锤悬挂式拉紧装置是一种具有恒张力的拉紧装置。它装设在带式输送机走廊空间位置中，通过增减重锤块来调节张紧力。该装置的设计原理参见图1。先框架2上安装滚筒1，再吊挂上重锤3，框架沿导轨方向上下移动，输送带在重锤的重力作用下被拉紧。当输送机末端位置受限或使用较长的输送机时可采用重锤悬挂式拉紧装置作业。通常将其安装在输送机走廊下面的空间或距离驱动滚筒较近的位置上。该张紧装置的不足之处在于其改向滚筒较多，张紧滚筒和输送带的间隙经常有物料掉落，影响输送带的正常运行。

3.2.2 重锤小车式拉紧装置。重锤小车式拉紧装置是一种具有恒张力的拉紧装置。该装置的工作原理基本等同于重锤悬挂式拉紧装置的工作原理，而且它也通过增减重锤块来调节张紧力。在尾架导轨可移动的小车上装设机尾张紧滚筒，钢丝绳连接重锤和小车（参见图2）。当因作业场地受限而不能使用重锤悬挂装置，一般都用到该装置，而且通常都装配张紧绞车，以满足张紧行程的要求。

3.2.3 重载小车张紧装置。安装重载小车张紧装置的带式输送机通常为倾角和下端坡度大的上下运行式输送机。该装置借助下端载重小车的重力下滑分力来张紧输送带，通过增减配重块来调节张力大小。

该装置的优势在于能使张紧力恒定不变，防止输送带运行时发生塑性变形而缩小张力；不足之处是输送带在稳定运行状态下张紧力较大，会大大缩短输送带的服务年限。

3.3 自动张紧装置 液压自动张紧装置属于一种可变张力的张紧装置。它的工作原理大致等同于自动绞车拉紧装置，但自动绞车拉紧装置的拉紧动力来自绞车，而它的拉紧动力是液压缸。自控液压张紧装置的工作原理是控制油缸前腔的工作油压及活塞杆伸出量。当输送带张力增大甚至大于限定值时，油缸前腔压力会超出限定范围，传感机构向液压系统发送信号，液压系统活塞杆伸出，降低输送带张力；当输送带张力过小甚至达不到设计要求，液压系统同样会接收到传感机构发送的调节信号，蓄能器或泵站自动向油缸前腔补液，缩回活塞杆，进而将输送带张紧。

自控液压张紧装置响应速度快，输送带的张力波动小，启动平稳可靠，避免了张紧装置对输送带的过张紧现象，保证了输送机的安全平稳运行。

4 几种张紧装置的比较

固定式张紧方式由于张紧位置恒定不变，没有移动，张紧力开始时偏大，但当输送机正常运行一段时间后，输送带会逐渐发生塑性变形，出现张力变小的现象。

重锤式张紧装置能够保证输送带的张紧力始终保持恒定不变，无需维修人员经常调整张紧力的大小，但重锤式张紧装置对输送带也有过张紧现象。

这两类张紧装置的输送带都存在张紧现象，输送带张力峰值过大，输送带带强增大，这对优化整机动态十分不利。自控液压张紧装置就不存在这些问题，它能够快速反映，实现输送机的动态张紧，因此它适用于距离长、运量大的大功率输送机的张紧作业。

5 结束语

带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械，在输送机的启动、制动时为保证启动、制动力的传递所需要的拉紧力不同，输送带的张力分布也不相同，需要考虑在这两种工况下满足输送带的垂度条件所需要的拉紧力也相应增大。这就要求拉紧装置在不同的工况下能够提供相应的拉紧力以满足驱动滚筒与输送带之间不打滑，从而保证输送机的正常稳定的运行。

参考文献：

[1]庞庆楼.带式输送机张紧装置的比较和选择[J].矿山机械，2010（21）.

[2]满咏梅.带式输送机张紧装置的分析[J].煤矿机械，2010（12）.

[3]杨道和.带式输送机的张紧技术及其应用[J].煤炭技术，2007（09）.

作者简介：杨国平（1973-），工程师，毕业于宁夏煤校机电专业，现任神华宁夏煤业集团石沟驿煤业分公司机电副总工程师兼机电动力科科长。