（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

垂直拉緊裝置在帶式輸送機(jī)中的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

張 健 謝 添

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

垂直拉緊裝置是帶式輸送機(jī)系統(tǒng)正常生產(chǎn)運(yùn)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(jī)有足夠的張力，以防止帶式輸送機(jī)在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑或在托輥間產(chǎn)生過(guò)大的撓度。在塞內(nèi)加爾鈦鐵礦項(xiàng)目中，根據(jù)實(shí)際空間情況又中和了用戶的需求對(duì)垂直拉緊裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。即實(shí)現(xiàn)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(jī)；垂直拉緊裝置；結(jié)構(gòu)；優(yōu)化

目前隨著帶式輸送機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用，其在輸送散狀物料的經(jīng)濟(jì)、可靠、安全，具有連續(xù)運(yùn)輸?shù)忍匦?，又由于其運(yùn)輸能力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，易于自動(dòng)化控制，便于安裝維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而在各行各業(yè)中得到了廣泛的推廣使用。尤其目前在我國(guó)的煤炭行業(yè)中，帶式輸送機(jī)已作為生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備，擔(dān)負(fù)著煤炭運(yùn)輸主要任務(wù)。垂直拉緊裝置是帶式輸送機(jī)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)理念、結(jié)構(gòu)的合理性，先進(jìn)性直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行使用。本文通過(guò)在塞內(nèi)加爾鈦鐵礦項(xiàng)目CV01帶式輸送機(jī)中垂直拉緊裝置的結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化，可以得出垂直拉緊裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化將更有利于帶式輸送機(jī)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及更好的達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

所有精心設(shè)計(jì)的帶式輸送機(jī)均需要使用拉緊裝置，其根據(jù)是：

（1）保證在傳動(dòng)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(jī)的加料點(diǎn)至其他各點(diǎn)輸送帶均具有適當(dāng)?shù)膹埩?。（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(bǔ)償輸送帶長(zhǎng)度的變化。

（4）為更換接頭儲(chǔ)備輸送帶。

拉緊裝置應(yīng)保持輸送帶各處張力適當(dāng)，如果張力過(guò)大將導(dǎo)致輸送帶變形過(guò)大，滾筒及其他設(shè)備也會(huì)磨損嚴(yán)重。

由于拉緊裝置有許多方式，但本文就在塞內(nèi)加爾項(xiàng)目而言，集中闡述垂直拉緊裝置。垂直拉緊裝置是通過(guò)重力作用產(chǎn)生拉力的拉緊裝置，拉緊滾筒能上下移動(dòng)。所選的拉緊力需要滿足所有工況的運(yùn)行，因此最初安裝重錘的時(shí)候應(yīng)計(jì)算出所需的重力。這種拉緊裝置屬于拉緊行程可調(diào)型，因?yàn)檩斔蛶г诓煌膹埩ο缕渖扉L(zhǎng)量不同，所以拉緊可滾筒上下移動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)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(chǎn)生的拉力更穩(wěn)定。

（2）垂直拉緊不需要其他驅(qū)動(dòng)便可產(chǎn)生所需拉緊力。拉緊力不受輸送帶強(qiáng)度影響；反之，輸送帶的熱脹冷縮也不會(huì)影響拉緊。

由于以上的優(yōu)點(diǎn)，在塞內(nèi)加爾鈦鐵礦項(xiàng)目項(xiàng)目中，用戶要求使用該種拉緊方式。但拉緊裝置主要受兩個(gè)因素的影響：拉緊力和拉緊行程。對(duì)于張緊力來(lái)說(shuō)，一般是先求出輸送帶的驅(qū)動(dòng)圓周力Fu。

再按傳動(dòng)滾筒不打滑條件計(jì)算出輸送帶最小張力 ：

然后再用膠帶下垂度限制進(jìn)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(guò)二者比較后，即可求出輸送帶的各點(diǎn)張力。進(jìn)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(nèi)加爾鈦鐵礦項(xiàng)目CV01帶式輸送機(jī)拉緊裝置布置的位置在機(jī)頭處，其拉緊滾筒上的張緊力基本按張緊點(diǎn)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(jì)算出F2=35kN，即F張=2F2=71kN。又根據(jù)機(jī)長(zhǎng)和膠帶伸長(zhǎng)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(dá)6000kG。但由于該拉緊裝置所處的機(jī)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(tǒng)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(guò)大，在滿足拉緊行程的同時(shí)，無(wú)法滿足空間要求。但按照TD75標(biāo)準(zhǔn)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(wèn)題。由于用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(dá)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(tǒng)結(jié)構(gòu)上，進(jìn)行了優(yōu)化，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

該優(yōu)化結(jié)構(gòu)的垂直拉緊裝置由拉緊滾筒、配重和滑動(dòng)框架組成。拉緊滾筒、配重均安裝在滑動(dòng)框架內(nèi)，滑動(dòng)框架懸掛在輸送帶上，在豎直的空間內(nèi)自由移動(dòng)。該垂直拉緊裝置在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，進(jìn)行了優(yōu)化。即把拉緊吊架和滑動(dòng)框架做為整體的一個(gè)框架，這樣既在滿足拉緊行程的同時(shí)又滿足了空間受限制的要求，也在最大程度上增加設(shè)備運(yùn)行時(shí)的安全性。防止如果由于使用拉緊吊架的過(guò)程中，由于吊架的螺栓松動(dòng)而導(dǎo)致拉緊吊架意外脫落而產(chǎn)生的安全隱患。通過(guò)對(duì)本項(xiàng)目中垂直拉緊裝置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，即適應(yīng)了現(xiàn)場(chǎng)的空間限制，滿足了用戶的要求， 又增加了設(shè)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(yùn)輸上也更加便捷，更經(jīng)濟(jì)。由于該項(xiàng)目是出口項(xiàng)目，節(jié)約國(guó)際運(yùn)輸費(fèi)用是非常重要的。在生產(chǎn)過(guò)程中，此種結(jié)構(gòu)也更加省時(shí)、省力、節(jié)約成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。在檢修過(guò)程中，也提高了檢修人員的安全性。目前，該結(jié)構(gòu)優(yōu)化的垂直拉緊裝置已經(jīng)在塞內(nèi)加爾鈦鐵礦項(xiàng)目中安裝使用，達(dá)到了很好的使用效果。即滿足了實(shí)際工況的需要，又在最大的程度上滿足運(yùn)輸、調(diào)試、維修、節(jié)約成本等諸多方面的要求。

綜上所述，該結(jié)構(gòu)優(yōu)化的垂直拉緊裝置有以下優(yōu)點(diǎn)：

（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(yùn)輸方面，更加便捷經(jīng)濟(jì)。尤其在與國(guó)外合作的項(xiàng)目上。

（3）在生產(chǎn)方面，更加省時(shí)、省力、節(jié)約成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。

（4）在檢修方面，提高安全性能，更加適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)要求。

由于帶式輸送機(jī)經(jīng)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(jī)正常生產(chǎn)運(yùn)行，達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，優(yōu)化現(xiàn)有各部件的結(jié)構(gòu)是不可忽視的一個(gè)方面。在塞內(nèi)加爾鈦鐵礦項(xiàng)目中對(duì)垂直拉緊裝置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，不難看出其先進(jìn)性與合理性。隨著工業(yè)步伐的不斷前進(jìn)，帶式輸送機(jī)也應(yīng)該具有與時(shí)俱進(jìn)的特征。一個(gè)傳統(tǒng)部件的改良優(yōu)化，將更加適合實(shí)際工況的需要，提高生產(chǎn)效率及節(jié)約生產(chǎn)成本，從而提高整條帶式輸送機(jī)的先進(jìn)性，符合時(shí)代的需要。

[1]北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院/武漢豐凡科技開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，DTⅡ（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)（第2版）[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2013.

[2]金豐民.帶式輸送機(jī)實(shí)用技術(shù)[M].北京∶冶金工業(yè)出版社，2012.

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[4]宋偉剛.通用帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)[M].北京∶機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[5]楊復(fù)興.膠帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)原理與計(jì)算（上冊(cè)）[M].北京∶煤炭工業(yè)出版社，1983.

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