垂直拉緊裝置在帶式輸送機中的結構優化

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

垂直拉緊裝置在帶式輸送機中的結構優化

張 健 謝 添

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

垂直拉緊裝置是帶式輸送機系統正常生產運行中不可或缺的部分。拉緊裝置的作用就是保證帶式輸送機有足夠的張力，以防止帶式輸送機在驅動滾筒上打滑或在托輥間產生過大的撓度。在塞內加爾鈦鐵礦項目中，根據實際空間情況又中和了用戶的需求對垂直拉緊裝置進行結構優化。即實現了相同的使用功能，又可極大地滿足了用戶要求。

帶式輸送機；垂直拉緊裝置；結構；優化

目前隨著帶式輸送機在各個領域的廣泛使用，其在輸送散狀物料的經濟、可靠、安全，具有連續運輸等特性，又由于其運輸能力大，結構簡單，效率高，易于自動化控制，便于安裝維護等諸多優點，進而在各行各業中得到了廣泛的推廣使用。尤其目前在我國的煤炭行業中，帶式輸送機已作為生產運輸的主要設備，擔負著煤炭運輸主要任務。垂直拉緊裝置是帶式輸送機的重要組成部分，其設計理念、結構的合理性，先進性直接關系到整個系統的運行使用。本文通過在塞內加爾鈦鐵礦項目CV01帶式輸送機中垂直拉緊裝置的結構形式的優化，可以得出垂直拉緊裝置的結構優化將更有利于帶式輸送機整個系統的正常運行以及更好的達到預期的目標。

所有精心設計的帶式輸送機均需要使用拉緊裝置，其根據是：

（1）保證在傳動滾筒處具有適量的松邊張力，以防止輸送帶打滑。

（2）保證沿輸送機的加料點至其他各點輸送帶均具有適當的張力。（必須防止輸送帶在托輥之間喪失槽形，從而避免物料從輸送帶上溢出。）

（3）補償輸送帶長度的變化。

（4）為更換接頭儲備輸送帶。

拉緊裝置應保持輸送帶各處張力適當，如果張力過大將導致輸送帶變形過大，滾筒及其他設備也會磨損嚴重。

由于拉緊裝置有許多方式，但本文就在塞內加爾項目而言，集中闡述垂直拉緊裝置。垂直拉緊裝置是通過重力作用產生拉力的拉緊裝置，拉緊滾筒能上下移動。所選的拉緊力需要滿足所有工況的運行，因此最初安裝重錘的時候應計算出所需的重力。這種拉緊裝置屬于拉緊行程可調型，因為輸送帶在不同的張力下其伸長量不同，所以拉緊可滾筒上下移動。其優點在于：

（1）由于重錘一直懸掛，所以可一直保持拉緊力的存在，由重力產生的拉力更穩定。

（2）垂直拉緊不需要其他驅動便可產生所需拉緊力。拉緊力不受輸送帶強度影響；反之，輸送帶的熱脹冷縮也不會影響拉緊。

由于以上的優點，在塞內加爾鈦鐵礦項目項目中，用戶要求使用該種拉緊方式。但拉緊裝置主要受兩個因素的影響：拉緊力和拉緊行程。對于張緊力來說，一般是先求出輸送帶的驅動圓周力Fu。

再按傳動滾筒不打滑條件計算出輸送帶最小張力 ：

然后再用膠帶下垂度限制進行校核，一般按膠帶垂度1%考慮。膠帶下垂度限制如下式所示：

通過二者比較后，即可求出輸送帶的各點張力。進而得出張緊力。張緊裝置要盡可能地布置在在輸送帶張力最小處。

由于塞內加爾鈦鐵礦項目CV01帶式輸送機拉緊裝置布置的位置在機頭處，其拉緊滾筒上的張緊力基本按張緊點處輸送帶張力的兩倍選取，張緊力為2F2，符合張緊力最小的要求。計算出F2=35kN，即F張=2F2=71kN。又根據機長和膠帶伸長率得出S=3000mm。除去拉緊滾筒和拉緊裝置的自重，故需要配重錘片達6000kG。但由于該拉緊裝置所處的機房位置空間上下只有6米左右，寬度只有2.2米，按照DTII（A）傳統方式的箱式垂直拉緊裝置由于需填充400塊重錘塊，故而重錘箱的外形尺寸過大，在滿足拉緊行程的同時，無法滿足空間要求。但按照TD75標準中的雙重錘拉緊方式，雖然在空間和拉緊行程兩方面都能滿足要求，但是用重錘吊架的安全性就又成了新的問題。由于用戶對現場安全的較高要求，故此種僅憑螺栓連接的重錘吊架在安全性上也達不到用戶要求。所以綜合上述原因，在使用雙重錘拉緊吊架形式的傳統結構上，進行了優化，其結構如圖1所示。

圖1

該優化結構的垂直拉緊裝置由拉緊滾筒、配重和滑動框架組成。拉緊滾筒、配重均安裝在滑動框架內，滑動框架懸掛在輸送帶上，在豎直的空間內自由移動。該垂直拉緊裝置在傳統結構上，進行了優化。即把拉緊吊架和滑動框架做為整體的一個框架，這樣既在滿足拉緊行程的同時又滿足了空間受限制的要求，也在最大程度上增加設備運行時的安全性。防止如果由于使用拉緊吊架的過程中，由于吊架的螺栓松動而導致拉緊吊架意外脫落而產生的安全隱患。通過對本項目中垂直拉緊裝置結構的優化，即適應了現場的空間限制，滿足了用戶的要求， 又增加了設備的安全使用，可謂一舉多得。由于該拉緊裝置的體積比以往的箱式垂直拉緊裝置緊湊很多，所以在運輸上也更加便捷，更經濟。由于該項目是出口項目，節約國際運輸費用是非常重要的。在生產過程中，此種結構也更加省時、省力、節約成本、提高經濟效益。在檢修過程中，也提高了檢修人員的安全性。目前，該結構優化的垂直拉緊裝置已經在塞內加爾鈦鐵礦項目中安裝使用，達到了很好的使用效果。即滿足了實際工況的需要，又在最大的程度上滿足運輸、調試、維修、節約成本等諸多方面的要求。

綜上所述，該結構優化的垂直拉緊裝置有以下優點：

（1）在拉緊空間受限制的位置，可以最大程度的滿足拉緊行程和使用空間要求。

（2）在運輸方面，更加便捷經濟。尤其在與國外合作的項目上。

（3）在生產方面，更加省時、省力、節約成本、提高經濟效益。

（4）在檢修方面，提高安全性能，更加適應現場要求。

由于帶式輸送機經常受到空間和用戶要求等各方面的限制，所以欲使帶式輸送機正常生產運行，達到預期的目標，優化現有各部件的結構是不可忽視的一個方面。在塞內加爾鈦鐵礦項目中對垂直拉緊裝置結構的優化，不難看出其先進性與合理性。隨著工業步伐的不斷前進，帶式輸送機也應該具有與時俱進的特征。一個傳統部件的改良優化，將更加適合實際工況的需要，提高生產效率及節約生產成本，從而提高整條帶式輸送機的先進性，符合時代的需要。

[1]北京起重運輸機械設計研究院/武漢豐凡科技開發有限責任公司，DTⅡ（A）型帶式輸送機設計手冊（第2版）[M].北京：冶金工業出版社，2013.

[2]金豐民.帶式輸送機實用技術[M].北京∶冶金工業出版社，2012.

[3]機械工業部北京起重機運輸機械研究所，DTⅡ型固定帶式輸送機設計選用手冊[M].北京：冶金工業出版社，1994.

[4]宋偉剛.通用帶式輸送機設計[M].北京∶機械工業出版社，2006.

[5]楊復興.膠帶輸送機結構原理與計算（上冊）[M].北京∶煤炭工業出版社，1983.

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