摘要：带式输送机逐渐向大运量、长距离和高带速方向发展，输送带动态特性变得越来越显著，主要表现为输送带尾部的速度、加速度及张力的变化范围增大。若不对其拉紧装置进行有效控制，当张力下降到一定值时，会造成输送带打滑，甚至淤带；张力过大或有较大变化时，会造成输送带断带。因此，对拉紧装置的张力控制系统进行实时有效的控制，对增强带式输送机的安全性、延长使用寿命具有重要意义。鉴于此，本文是对带式输送机拉紧装置及其张力控制系统进行研究，仅供参考。
关键词：带式输送机；拉紧装置；张力控制；动态矩阵控制；ＰＩＤ控制
引言：由于带式输送机运量大、输送长等诸多优点，被广泛运用在冶金、煤炭、交通等行业。为保证带式输送机能够稳定可靠运行，需要带式输送机皮带时刻保持一定的张力，而拉紧装置为皮带的张紧提供一定的拉紧力。合理选用拉紧装置，是带式输送机能够正常运行的必要条件。
一、拉紧装置适用场合
针对于带式输送机，短距离小运量适合选用固定拉紧装置；中等长度适合选用固定绞车或重锤拉紧装置；长距离适合选用自动拉紧或重锤拉紧装置，特定情况下优先选用重锤拉紧装置。特别长的可以考虑设2个拉紧装置，即固定-重锤拉紧装置，或者固定-自动拉紧装置。
二、拉紧形式分类
1、固定式拉紧装置
固定式拉紧装置主要含有螺旋式拉紧和固定绞车式
拉紧两种形式。
（1）螺旋式拉紧装置
螺旋式拉紧装置安装在带式输送机尾部，调整装置的拉紧行程来改变输送机拉紧力。螺旋拉紧装置一般用在长度小于80m、功率较小的带式输送机上，其行程可按带式输送机长的1%选择。其具有结构简单紧凑、占用空间位置小等优点，但是不能根据输送机皮带的张力变化进行调整，张力不易控制。在重要的输送机上不宜采用螺旋式拉紧装置。
（2）固定绞车式拉紧装置
固定绞车式拉紧装置是将一绞车固定并对输送带进行拉紧的装置。其中，手动绞车一般适用于中等带式输送机；电动绞车一般适用于长距离带式输送机。其具有体积小、拉力大、拉紧行程长等优点，但是拉紧力恒定且不能自动调节，系统出现问题时容易造成皮带松弛或拉紧力失效，产生危险。
2、重锤式拉进装置
重锤拉紧装置提供的拉紧力在各种工况下时刻保持恒定不变，且自动补偿皮带的伸长。一般适用于固定式长距离带式输送机。其具有安全可靠性高等优点，但是拉紧力恒定不变，需要空间大。根据重锤拉紧装置安装空间的要求，对重锤拉紧装置可以采取以下几种方式：
（1）垂直式拉紧装置
垂直式拉紧装置（图1）一般布置于输送机走廊空间中，适用于拉紧行程不大的场所。其具有结构简单、性价比高等优点，但是用于改向的滚筒数量多，物料、杂物易落入输送机和滚筒之间，加速输送带和滚筒面的磨损，且不易清理。
（2）车式拉紧装置
在拉紧行程满足不了垂直式拉紧装置的情况下，可选用车式拉紧装置（图2）。此类装置适合于输送机运输距离较长、功率较大的场合，尤其是在倾斜运输机上面，但是设备相对比较复杂，占地面积大。
（3）重锤-绞车联用拉紧装置
对于一些长距离带式输送机，单纯依靠重锤进行拉紧，无法满足要求。现采用一种重锤-绞车联用拉紧装置（图3），结合了重锤式拉紧和绞车式拉紧的优点，对输送带进行拉紧。但是此类安装方式相对比较复杂，占地面积大。
（4）多重锤拉紧装置
输送机的安装布置情况，会直接影响到拉紧装置的选取。在输送机的安装高度不能满足拉紧要求且平面空间有限的情况下，可选用多重锤拉紧装置（图4）。但是此类安装方式需要的滚筒数量增多，会造成一些不必要的能量损失。
3、自动式拉紧装置
自动式拉紧装置能够根据带式输送机皮带的张力改变拉紧行程，进而改变输送机皮带的拉紧力，确保输送机的正常运转。
（1）绞车自动拉紧装置
固定绞车拉紧装置和其自动控制系统，构成了绞车自动拉紧装置。绞车自动拉紧装置为带式输送机提供一可变的张力，带式输送机在启动时所需要的拉紧力比其正常运行时的拉紧力要大，所以绞车拉紧装置控制系统要根据带式输送机所需要的拉紧力控制拉紧装置改变拉紧行程，以确保带式输送机能够时刻保持拉紧状态，使得带式输送机不出现打滑现象。该装置适用于运距长、大功率的带式输送机。
（2）液压自动拉紧装置
液压自动拉紧装置使用相对比较普遍，主要由绞车、拉紧油缸、液压站、控制系统等主要部分组成，是一种利用油压作动力完成带式输送机拉紧并在工作过程中保持拉紧力恒定的自动拉紧装置。其中绞车为带式输送机提供了主要的拉紧行程，液压站利用压力传感器、溢流阀和储能器等实现了拉紧油缸的自动拉紧功能。在输送机运转过程中既可按要求自动调节拉紧力的大小，又能保持拉紧力恒定，也可以任意设定和调节，但是结构复杂、外形尺寸大、对污染较为敏感及需要辅助装置。
（3）变频恒转矩自动拉紧装置
变频恒转矩自动拉紧装置利用变频器变频技术和微电子技术，控制输送机启动、正常运转时的张力，实现输送机在特定数值和程序下自动实现不同工况下的拉紧力。输送机正常运转时，内部根据控制器的指令，能够动态补偿输送机皮带的伸缩和变形，为输送带提供稳定的拉紧力。该装置响应迅速、动作轻缓，实现智能重锤的性能，能够动态地补偿输送带的弹性变形，实现自动拉紧。
结束语
拉紧装置对带式输送机的正常运行起着至关重要的作用，合理选用带式输送机的拉紧装置是保证输送机正常运行的前提。各个拉紧装置都有各自的优缺点，因地制宜，选择合适的拉紧装置，确保输送机正常运行的前提下，使得投资最小化。
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论文作者:任世信
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/20
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