垂直拉紧装置在带式输送机中的结构优化

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110141）

垂直拉紧装置在带式输送机中的结构优化

张 健 谢 添

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110141）

垂直拉紧装置是带式输送机系统正常生产运行中不可或缺的部分。拉紧装置的作用就是保证带式输送机有足够的张力，以防止带式输送机在驱动滚筒上打滑或在托辊间产生过大的挠度。在塞内加尔钛铁矿项目中，根据实际空间情况又中和了用户的需求对垂直拉紧装置进行结构优化。即实现了相同的使用功能，又可极大地满足了用户要求。

带式输送机；垂直拉紧装置；结构；优化

目前随着带式输送机在各个领域的广泛使用，其在输送散状物料的经济、可靠、安全，具有连续运输等特性，又由于其运输能力大，结构简单，效率高，易于自动化控制，便于安装维护等诸多优点，进而在各行各业中得到了广泛的推广使用。尤其目前在我国的煤炭行业中，带式输送机已作为生产运输的主要设备，担负着煤炭运输主要任务。垂直拉紧装置是带式输送机的重要组成部分，其设计理念、结构的合理性，先进性直接关系到整个系统的运行使用。本文通过在塞内加尔钛铁矿项目CV01带式输送机中垂直拉紧装置的结构形式的优化，可以得出垂直拉紧装置的结构优化将更有利于带式输送机整个系统的正常运行以及更好的达到预期的目标。

所有精心设计的带式输送机均需要使用拉紧装置，其根据是：

（1）保证在传动滚筒处具有适量的松边张力，以防止输送带打滑。

（2）保证沿输送机的加料点至其他各点输送带均具有适当的张力。（必须防止输送带在托辊之间丧失槽形，从而避免物料从输送带上溢出。）

（3）补偿输送带长度的变化。

（4）为更换接头储备输送带。

拉紧装置应保持输送带各处张力适当，如果张力过大将导致输送带变形过大，滚筒及其他设备也会磨损严重。

由于拉紧装置有许多方式，但本文就在塞内加尔项目而言，集中阐述垂直拉紧装置。垂直拉紧装置是通过重力作用产生拉力的拉紧装置，拉紧滚筒能上下移动。所选的拉紧力需要满足所有工况的运行，因此最初安装重锤的时候应计算出所需的重力。这种拉紧装置属于拉紧行程可调型，因为输送带在不同的张力下其伸长量不同，所以拉紧可滚筒上下移动。其优点在于：

（1）由于重锤一直悬挂，所以可一直保持拉紧力的存在，由重力产生的拉力更稳定。

（2）垂直拉紧不需要其他驱动便可产生所需拉紧力。拉紧力不受输送带强度影响；反之，输送带的热胀冷缩也不会影响拉紧。

由于以上的优点，在塞内加尔钛铁矿项目项目中，用户要求使用该种拉紧方式。但拉紧装置主要受两个因素的影响：拉紧力和拉紧行程。对于张紧力来说，一般是先求出输送带的驱动圆周力Fu。

再按传动滚筒不打滑条件计算出输送带最小张力 ：

然后再用胶带下垂度限制进行校核，一般按胶带垂度1%考虑。胶带下垂度限制如下式所示：

通过二者比较后，即可求出输送带的各点张力。进而得出张紧力。张紧装置要尽可能地布置在在输送带张力最小处。

由于塞内加尔钛铁矿项目CV01带式输送机拉紧装置布置的位置在机头处，其拉紧滚筒上的张紧力基本按张紧点处输送带张力的两倍选取，张紧力为2F2，符合张紧力最小的要求。计算出F2=35kN，即F张=2F2=71kN。又根据机长和胶带伸长率得出S=3000mm。除去拉紧滚筒和拉紧装置的自重，故需要配重锤片达6000kG。但由于该拉紧装置所处的机房位置空间上下只有6米左右，宽度只有2.2米，按照DTII（A）传统方式的箱式垂直拉紧装置由于需填充400块重锤块，故而重锤箱的外形尺寸过大，在满足拉紧行程的同时，无法满足空间要求。但按照TD75标准中的双重锤拉紧方式，虽然在空间和拉紧行程两方面都能满足要求，但是用重锤吊架的安全性就又成了新的问题。由于用户对现场安全的较高要求，故此种仅凭螺栓连接的重锤吊架在安全性上也达不到用户要求。所以综合上述原因，在使用双重锤拉紧吊架形式的传统结构上，进行了优化，其结构如图1所示。

图1

该优化结构的垂直拉紧装置由拉紧滚筒、配重和滑动框架组成。拉紧滚筒、配重均安装在滑动框架内，滑动框架悬挂在输送带上，在竖直的空间内自由移动。该垂直拉紧装置在传统结构上，进行了优化。即把拉紧吊架和滑动框架做为整体的一个框架，这样既在满足拉紧行程的同时又满足了空间受限制的要求，也在最大程度上增加设备运行时的安全性。防止如果由于使用拉紧吊架的过程中，由于吊架的螺栓松动而导致拉紧吊架意外脱落而产生的安全隐患。通过对本项目中垂直拉紧装置结构的优化，即适应了现场的空间限制，满足了用户的要求， 又增加了设备的安全使用，可谓一举多得。由于该拉紧装置的体积比以往的箱式垂直拉紧装置紧凑很多，所以在运输上也更加便捷，更经济。由于该项目是出口项目，节约国际运输费用是非常重要的。在生产过程中，此种结构也更加省时、省力、节约成本、提高经济效益。在检修过程中，也提高了检修人员的安全性。目前，该结构优化的垂直拉紧装置已经在塞内加尔钛铁矿项目中安装使用，达到了很好的使用效果。即满足了实际工况的需要，又在最大的程度上满足运输、调试、维修、节约成本等诸多方面的要求。

综上所述，该结构优化的垂直拉紧装置有以下优点：

（1）在拉紧空间受限制的位置，可以最大程度的满足拉紧行程和使用空间要求。

（2）在运输方面，更加便捷经济。尤其在与国外合作的项目上。

（3）在生产方面，更加省时、省力、节约成本、提高经济效益。

（4）在检修方面，提高安全性能，更加适应现场要求。

由于带式输送机经常受到空间和用户要求等各方面的限制，所以欲使带式输送机正常生产运行，达到预期的目标，优化现有各部件的结构是不可忽视的一个方面。在塞内加尔钛铁矿项目中对垂直拉紧装置结构的优化，不难看出其先进性与合理性。随着工业步伐的不断前进，带式输送机也应该具有与时俱进的特征。一个传统部件的改良优化，将更加适合实际工况的需要，提高生产效率及节约生产成本，从而提高整条带式输送机的先进性，符合时代的需要。

[1]北京起重运输机械设计研究院/武汉丰凡科技开发有限责任公司，DTⅡ（A）型带式输送机设计手册（第2版）[M].北京：冶金工业出版社，2013.

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TH22 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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