通訊作者：張彬，1981年11月，男，漢族，天津人，現(xiàn)任大地工程開發(fā)（集團(tuán)）有限公司天津分公司機(jī)制專業(yè)經(jīng)理，高級工程師，本科。研究方向：選煤廠機(jī)械工程設(shè)計和快速裝車站機(jī)械設(shè)計。

摘要：帶式輸送機(jī)是一種在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，各行各業(yè)的生產(chǎn)單位都很有可能會使用到的連續(xù)物料輸送類的設(shè)備。在帶式輸送機(jī)當(dāng)中，輸送帶張緊力和張緊裝置能夠直接影響到輸送的質(zhì)量，張緊裝置的形式一般可以分成很多種不同的類型，比如螺旋式、垂直重錘式、重錘車式、絞車?yán)o、自動張緊等，而在布置的時候也要能夠考慮到很多種不同的因素，基于此，本文主要討論了帶式輸送機(jī)輸送帶張緊力的計算以及張緊裝置的作用，以及類型和安裝時候需要考慮的一些重點(diǎn)內(nèi)容。對張緊裝置在帶式輸送機(jī)當(dāng)中的使用和安裝過程當(dāng)中需要注意的事項進(jìn)行的比較全面的介紹。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī);輸送帶;張緊力;張緊裝置

一、前言

帶式輸送機(jī)是一種比較典型的，在國民經(jīng)濟(jì)的很多領(lǐng)域都會使用到的連續(xù)物料輸送類的設(shè)備。在進(jìn)行帶式輸送機(jī)設(shè)計的過程當(dāng)中，張緊力的探索以及張緊裝置的使用都是非常重要的。拉緊裝置在進(jìn)行帶式輸送機(jī)布置的過程中，以及在帶式輸送機(jī)的設(shè)計過程中，必須科學(xué)的選擇其裝置的布置位置，這是能夠有效地保障輸送機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的根本條件。帶式輸送機(jī)的輸送帶的張力是一個沿著輸送的區(qū)域段變化的參數(shù)，受到各種不同因素的影響，比如輸送機(jī)的長度，以及局部一些區(qū)段的傾角正負(fù)，傳動滾筒的數(shù)量以及布置等。還包括有驅(qū)動裝置以及制動裝置的主要性能，和輸送帶的拉緊裝置的具體類型和布置，以及載荷還有運(yùn)動狀態(tài)等。

二、張緊力計算

在進(jìn)行帶式輸送機(jī)的設(shè)計的過程當(dāng)中，一般都會使用逐點(diǎn)法來完成張緊力的計算。其計算的公式是：S。=KS2+W（1）S1=S2e（2）公式當(dāng)中的s等于輸送帶最大的張力改向滾筒阻力的系數(shù)之積，以及輸送帶與傳動滾筒分離點(diǎn)的張力和輸送機(jī)運(yùn)行總阻力，圍包角，傳動滾筒摩擦系數(shù)。根據(jù)兩個公式不難發(fā)現(xiàn)圍包角之間有著非常密切的關(guān)系，從傳動滾筒的圍包角的選擇對于輸送帶最大張力的影響相對是比較大的，在設(shè)計的時候，應(yīng)該選擇更優(yōu)的圍包角，讓輸送帶的最大張力能夠保持在最小的范圍內(nèi)[1]。

三、最小張緊力的限制條件

雖然在計算輸送帶張力的時候，相對疏松的張力應(yīng)該盡可能地更小一些，但是，最小緊張緊力的最小張力也是有一定限制條件的。首先最小張力就必須能夠受到啟動張力的具體限制，主要是因為對帶式輸送機(jī)來說，一般情況下啟動張力的確定是非常重要的。啟動張力一旦選小了，那么輸送帶在滿載的時候啟動過程中就很可能會出現(xiàn)打滑的情況，使得起車?yán)щy。而如果啟動張力選擇過大，那么輸送帶的張力就會比較大，很有可能會讓輸送帶強(qiáng)度有所提高。同時，也必須能夠盡可能地增加傳動滾筒的整體直徑。這樣就可以讓輸送機(jī)的制造成本以及使用成本有所增加。一般情況下啟動張力在取得正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的1.6倍左右就可以了，這樣既可以讓輸送機(jī)啟動的要求得以滿足，同時，也不會增大輸送帶最大的張力。一般情況下輸送帶最小張力都會受到以下幾方面的限制。

（一）在傳動滾筒方面，為了能夠通過摩擦力的傳遞，啟動或者制動以及穩(wěn)定的工況下產(chǎn)生總的滾筒圓周力F，必須在一定范圍內(nèi)取得最小輸送帶的繞入張力以及繞出張力。

（二）輸送帶的相對垂度h，最大的值和托輥相互的間距是有一定關(guān)系的。在輸送機(jī)能夠保持穩(wěn)定工作的情況下，應(yīng)該將其限制在1%之下，在非穩(wěn)定的工況之下，可以使其允許擁有較大的垂度。輸送的速度越高，物料的跨度就會越大，垂度就應(yīng)該更小，所以，必須限制垂度最小的輸送帶的張力。

（三）對皮帶機(jī)來說，初張力值的確定是非常重要的，初張力值一旦選擇過小，那么皮帶機(jī)在滿載的情況下啟動的時候，就很可能會產(chǎn)生打滑的情況，造成起車過于困難。

不僅如此，較長的帶式輸送機(jī)因為區(qū)段傾角以及負(fù)荷方面的變化，輸送帶的張力在輸送機(jī)上面的分布也是不一樣的。所以，應(yīng)該把皮帶機(jī)的劃分區(qū)段進(jìn)行較為嚴(yán)密的計算，找出輸送帶的張力在皮帶機(jī)上面的分布情況和分布規(guī)律，從而使得帶式輸送機(jī)的張緊力能夠確定，并且可以確定最小的張力點(diǎn)。

四、張緊裝置的作用

首先要能夠保障輸送帶在傳動滾筒分離點(diǎn)當(dāng)中具有足夠張力，要能夠滿足傳動滾筒在摩擦方面的傳動具體要求。其次要保障輸送帶的最小張力點(diǎn)的張力，可以滿足輸送帶在垂度方面的限制條件。再次要能夠滿足輸送帶的張力所引起的在彈性伸長方面的具體要求，以及拉緊行程。之后要能夠補(bǔ)償輸送帶永久伸長方面的問題，同時要給輸送帶的接頭提供必要的行程。如圖1所示。

五、張緊裝置型式

（一）螺旋式

螺旋拉緊裝置是一種固定形式的拉緊裝置，拉緊滾筒的軸承座主要安裝在可以活動的架子上，活動架可以在導(dǎo)軌上進(jìn)行滑動。螺旋旋轉(zhuǎn)螺桿的時候，可以讓活動架上面的螺母和活動架一起前進(jìn)或者是后退，從而實現(xiàn)拉緊以及放松。螺旋拉緊裝置的結(jié)構(gòu)相對較為簡單，使用起來也比較方便，可是拉緊行程比較小，運(yùn)行的時候很難及時調(diào)整，只是能夠適用于一些比較小型的皮帶機(jī)。在螺旋拉緊裝置安裝的過程當(dāng)中，要能夠按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行[2]。

（二）垂直重錘式

垂直的重錘拉緊裝置主要指的就是依靠重力張緊的一種拉緊裝置。在重錘的作用之下產(chǎn)生位移，可以有效地吸收輸送帶彈性的伸長以及永久性的變形。垂直重錘拉緊裝置結(jié)構(gòu)相對較為簡單，應(yīng)用的范圍也比較廣泛，張緊力是恒定的，反應(yīng)速度也比較快，但是比較缺乏對輸送帶方面的保護(hù)。在啟動的過程當(dāng)中，張力比一般情況下要增加25%左右，并不能夠保障其最小張力，一般情況下用于地面上，垂直重錘的拉緊裝置在安裝的過程當(dāng)中要按照示意圖進(jìn)行[3]。

（三）重錘車式

重錘車式的拉緊裝置是一種主要依靠著重力分力張緊的一種拉緊裝置，是屬于恒力張緊的狀態(tài)，反應(yīng)速度比垂直的張緊更慢一些。更加適合于使用在傾斜角比十度更大的上運(yùn)皮帶機(jī)當(dāng)中。重錘車式的拉緊裝置以及垂直重錘式的拉緊裝置，其張緊力都是按照輸送機(jī)的最大張力的要求來設(shè)計的，所以輸送帶一直以來都處于一種高張力的狀態(tài)之下[4]。

（四）絞車?yán)o

絞車?yán)o裝置是一種屬于固定形式的拉緊裝置，絞車?yán)o裝置相對更加簡單，同時也更加方便，可以使用手動的形式開啟，或者也可以使用電動的形式。對行程的要求并不嚴(yán)格，而且具有一定的儲帶功能，但是啟動的時候并不能夠比較快速的吸收張力。固定形式的絞車?yán)o裝置更加適合于使用在各種不同的長度輸送機(jī)當(dāng)中。一般情況下，電動絞車的拉緊裝置比較適合于使用在長距離的帶式輸送機(jī)里。而手動的張緊裝置結(jié)構(gòu)相對較為簡單，往往使用蝸輪蝸桿來完成減速的要求。在傳動的時候其傳動比相對比較大，通常使用在張緊力比較小中等或者中等以下長度的輸送機(jī)里[5]。

（五）自動張緊

自動拉緊裝置一般使用在大型的輸送機(jī)里，是一種應(yīng)用較為廣泛的拉緊裝置。其結(jié)構(gòu)以及控制方面相對都較為復(fù)雜，成本比較高，而且可以快速的吸收張力。在啟動的時候張力比平時要高1.25倍左右，而且可以對張緊力進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，對膠帶也具有一定的保護(hù)作用[6]。

（六）渦電式

這種形式的裝置響應(yīng)的速度比較快，而且處于恒力張緊的狀態(tài)，這樣的形式一般情況下不被采用。帶式輸送機(jī)的拉緊裝置的形式有很多種，一般拉進(jìn)裝置在選擇的過程當(dāng)中，應(yīng)該遵守以下幾方面規(guī)律。首先，距離比較短，而且運(yùn)量比較小的輸送機(jī)需要優(yōu)先使用固定的拉緊裝置，而中等長度的輸送機(jī)，可以選擇使用固定絞車的拉緊裝置以及重錘拉緊的方式。長距離的帶式輸送機(jī)，可以選擇使用重錘拉緊裝置或者是自動式的拉緊裝置。而對一些下運(yùn)的皮帶機(jī)，為了盡量避免膠帶過于松弛，應(yīng)該使用可以自動調(diào)節(jié)的張力的拉緊裝置，同時也要盡量隨時補(bǔ)充因為膠帶的變形而減少的張力情況，讓張力可以始終保持在設(shè)計所允許的范圍之內(nèi)。一般使用一種比較普遍的張緊形式，其中包括有重錘式的恒力張緊，以及液壓油缸似的自動張緊和反饋式的電動絞車的張緊等。

六、布置拉緊裝置需要考慮的因素

拉緊裝置在進(jìn)行帶式輸送機(jī)布置的過程中，以及在帶式輸送機(jī)的設(shè)計過程中，必須合理的選擇其裝置的布置位置，這是能夠保障輸送機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)的根本條件之一。在啟動以及制動的過程當(dāng)中，輸送帶在滾筒上如果需要避免打滑，那么也必須合理的選擇拉緊裝置，所以，布置拉緊裝置一般需要考慮以下幾方面的因素。首先，拉緊裝置在進(jìn)行帶式輸送機(jī)安裝的過程當(dāng)中，要選擇最小張力處。其次，拉緊裝置必須盡量安裝在靠近傳動滾筒的位置。在進(jìn)行雙滾筒傳動的過程當(dāng)中，拉緊裝置的設(shè)置在后面的一個滾筒的傳動分離點(diǎn)。需要考慮到傳遞制動力的具體要求，同時，也要將其設(shè)置的兩個不同的傳動滾筒之間。之后要能夠考慮到拉緊裝置的張緊力作用的區(qū)域，同時，也要盡量設(shè)計兩個不同的拉緊裝置。不僅如此，在使用任何一種形式的拉緊裝置的時候，都必須對其進(jìn)行布置，使其能夠和拉緊滾筒相互繞入繞出輸送帶分支，并且和滾筒位移線能夠保持在平行的距離，而且在施加張緊力的時候必須能夠通過滾筒的中心。

七、結(jié)語

綜上所述，隨著我國科技的不斷發(fā)展，帶式輸送機(jī)在理論設(shè)計，以及設(shè)計方法等各方面都出現(xiàn)了很多不同程度的發(fā)展和更新，緊張力在計算過程當(dāng)中，無論是計算的具體方法以及張緊裝置方面的設(shè)計也變得更加合理。張緊裝置的形式一般可以分成很多種不同的類型，比如螺旋式、垂直重錘式、重錘車式、絞車?yán)o、自動張緊等，而在布置的時候也要能夠考慮到很多種不同的因素，在計算輸送帶張力的過程中，相對疏松的張力應(yīng)該盡可能地更小一些，但是，最小張緊力的最小張力也是有一定限制條件的。因此，相關(guān)工作人員必須不斷地學(xué)習(xí)和提高，只有這樣才能夠真正地讓設(shè)計生產(chǎn)的質(zhì)量，能夠適用于目前帶式輸送機(jī)的具體產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

[1]宰守香，申俊.帶式輸送機(jī)新型張緊裝置的分析與設(shè)計[J]. 煤炭工程， 2018，v.50;No.486（07）：164-166.

[2]唐沖.斗輪堆取料機(jī)臂架帶式輸送機(jī)張緊裝置改進(jìn)[J].礦山機(jī)械， 2019，47（01）：28-31.

[3]張黎軍.帶式輸送機(jī)輸送帶張緊力檢測裝置的設(shè)計與測試[J].機(jī)械管理開發(fā)， 2019（8）：17-19.

[4]郭孟濤.帶式輸送機(jī)張緊系統(tǒng)反饋增壓摩擦驅(qū)動裝置的設(shè)計[J].機(jī)械管理開發(fā)， 2019（11）：27-28.

[5] 馬曉林.帶式輸送機(jī)張緊裝置的研究[J].機(jī)電工程技術(shù)， 2019.

[6] 藺素宏，安高成，毋嘉豪，等.帶式輸送機(jī)電液伺服張緊裝置張緊力控制研究[J].煤炭技術(shù)， 2019， 038（005）：144-147.