一、拉緊裝置的類型

　　常見的拉緊裝置有螺旋拉緊裝置、重力拉緊裝置、固定絞車?yán)�緊裝置、自動(dòng)拉緊裝置等。
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　　1　螺旋拉緊裝置。螺旋拉緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拉緊行程太小，只適用于短距離輸送機(jī)，一般機(jī)長(zhǎng)小于80ｍ時(shí)才選用，缺點(diǎn)是當(dāng)膠帶自行伸長(zhǎng)后，不能自動(dòng)拉緊。
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　　2　重力拉緊裝置。重力拉緊裝置是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的一種拉緊裝置。它是利用重錘來自動(dòng)拉緊，由于重錘靠自重拉緊，所以它能保證拉緊力在各種工況下保持恒定不變，能自動(dòng)補(bǔ)償膠帶的伸長(zhǎng)。重力拉緊裝置的特點(diǎn)是拉緊力不變，拉緊位移可變，它適用于固定式長(zhǎng)距離運(yùn)輸機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是安全可靠性高，缺點(diǎn)是拉緊力不能調(diào)節(jié)，空間要求大，在空間受限制的地方，無法使用。
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　　3　固定絞車?yán)�緊裝置。固定絞車?yán)�緊裝置是利用小型絞車來拉緊，絞車一般用蝸輪蝸桿減速器帶動(dòng)卷筒來纏繞鋼繩，從而拉緊膠帶。這種拉緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是體積小，拉力大，所以被廣泛應(yīng)用于井下帶式輸送機(jī)中。缺點(diǎn)是它只能根據(jù)所需要的拉緊力調(diào)定后產(chǎn)生固定的拉緊力，拉緊力不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)絞車和控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，對(duì)膠帶機(jī)不能產(chǎn)生恒定的拉緊力或拉緊力失效，安全可靠性相對(duì)降低。
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　　4　自動(dòng)拉緊裝置。自動(dòng)拉緊裝置不但能根據(jù)主動(dòng)滾筒的牽引力來自動(dòng)調(diào)整拉緊力，而且還能補(bǔ)償膠帶的伸長(zhǎng)。自動(dòng)拉緊裝置由電機(jī)、制動(dòng)器、減速器、鋼絲繩滾筒等組成，采用大拉力張緊裝置張緊輸送帶，同時(shí)配備張力傳感器，測(cè)定輸送帶的張力，當(dāng)輸送帶張力發(fā)生變化，超過輸送機(jī)正常運(yùn)行的范圍時(shí)，自動(dòng)張緊裝置迅速動(dòng)作，調(diào)整輸送帶張力，保證輸送機(jī)正常運(yùn)行。自動(dòng)張緊裝置與自移機(jī)尾配合使用，可實(shí)現(xiàn)在輸送機(jī)不停機(jī)的條件下，實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)機(jī)尾的移動(dòng)和輸送帶的伸縮，大大提高了輸送機(jī)的輸送效率。自動(dòng)絞車?yán)�緊裝置由壓力傳感器根據(jù)膠帶輸送機(jī)運(yùn)行工況的需要自動(dòng)控制拉緊力的大小，液壓拉緊裝置由液壓站產(chǎn)生的液壓力通過油缸對(duì)膠帶機(jī)施加拉緊力，可根據(jù)膠帶機(jī)運(yùn)行工況的需要調(diào)節(jié)拉緊力的大小。

　　二、輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)拉緊力計(jì)算

　　輸送機(jī)在各點(diǎn)的張力是利用逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算的。輸送帶上某一點(diǎn)的張力等于沿某一運(yùn)動(dòng)方向前一點(diǎn)的張力與這兩點(diǎn)之間的運(yùn)行阻力，用公式表示為：
Ｓｉ＝Ｓｉ－１＋Ｗ（ｉ－ｌ）～ｉ（1）
式中：Ｓｉ－１、Ｓｉ—分別為輸送機(jī)上前后兩點(diǎn)的張力；
Ｗ（ｉ－ｌ）～ｉ—前后兩點(diǎn)之間的運(yùn)行阻力。

　　在計(jì)算輸送帶各點(diǎn)的張力時(shí)，通常從最小張力點(diǎn)開始，同時(shí)輸送帶最小張力要滿足兩個(gè)條件：
　�。�1）滿足摩擦牽引力的張力關(guān)系，即滿足皮帶在滾筒上不打滑條件：
Ｓｙ＝Ｓｌ�煟保��煟濡蹋幔�１　�牐睿�2）
式中：Ｓｙ—輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)的張力，Ｎ；
Ｓｌ—輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力，Ｎ；
μ—輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒間的摩擦系數(shù)；
α—輸送帶的圍包角，ｒａｄ；
ｎ—摩擦備用系數(shù)，取1．15－1．20。
　　（2）滿足輸送帶垂度的要求，即：
Ｓｍｉｎ＝（ｑ＋ｑｄ）ｌ２ｇｇｃｏｓβ８ｙｍａｘ（3）
式中：Ｓｍｉｎ—輸送帶在重段的最小張力，Ｎ；
ｌｇ—重段托輥間距，ｍ；
ｙｍａｘ—輸送帶最大允許撓度，一般ｙｍａｘ＝0．025ｌｇ；
ｑ—單位長(zhǎng)輸送帶上裝運(yùn)物料量；
ｑｄ—輸送帶單位長(zhǎng)的質(zhì)量；
β—輸送機(jī)的工作傾角。
　　利用上述兩個(gè)條件，以（1）和（3）式中求得的最小張力的大者為輸送機(jī)的最小張力值，并按照式（3）求出各個(gè)點(diǎn)的張力值。根據(jù)算出的各點(diǎn)張力可以得到輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的張緊力。張緊力等于輸送帶在張緊滾筒兩端的張力之和，即：
Ｆ＝Ｓｉ－１＋ｓｉ（4）
式中：Ｆ—拉緊裝置的拉緊力，Ｎ；
Ｓｉ－１—輸送帶在拉緊滾筒相遇點(diǎn)的張力，Ｎ；
ｓｉ—輸送帶在拉緊滾筒分離點(diǎn)的張力，Ｎ。

　　帶式輸送機(jī)所需的拉緊力，在起動(dòng)、穩(wěn)定運(yùn)行和制動(dòng)過程中是不同的。因此，計(jì)算拉緊力時(shí)，應(yīng)按各種工況下輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上都不打滑的條件計(jì)算，理想的拉緊裝置應(yīng)能根據(jù)輸送機(jī)在不同工況下的要求自動(dòng)調(diào)整拉緊力，這樣，既可滿足輸送帶在垂度和摩擦牽引力方面的要求，又可保證輸送帶不承受過大的張力。

　　三、拉緊裝置的適用性分析

　　在對(duì)帶式輸送機(jī)的工藝布置中，確定合理的拉緊裝置，是保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的必要前提。而各種拉緊裝置的適用性是工程技術(shù)人員關(guān)心的重要問題之一。有關(guān)文獻(xiàn)中根據(jù)帶式輸送機(jī)剛體動(dòng)力學(xué)原理，對(duì)三種拉緊裝置的特性進(jìn)行了分析。如圖所示，縱坐標(biāo)為采用三種拉緊裝置時(shí)膠帶最大張力的比值，即ＦⅡｍａｘ／ＦⅠｍａｘ，ＦⅢｍａｘ／ＦⅠｍａｘ，其中，ＦⅠｍａｘ、ＦⅡｍａｘ、ＦⅢｍａｘ分別表示在自動(dòng)、重錘和固定式拉緊裝置情況下膠帶的最大張力，橫坐標(biāo)為運(yùn)輸距離。從圖中可得出如下結(jié)論：

　�。�1）水平運(yùn)輸�煢拢剑啊恪�。在這種情況下，采用固定拉緊裝置，膠帶最大張力ＦⅢｍａｘ比自動(dòng)式膠帶最大張力ＦⅠｍａｘ大1．35倍，當(dāng)Ｌ＞ｌ000ｍ時(shí)，其倍數(shù)將達(dá)1．45，且無下降趨勢(shì)；而采用重錘式拉緊裝置，膠帶最大張力ＦⅡｍａｘ比自動(dòng)式膠帶最大張力ＦⅠｍａｘ大1．12倍以上，比值ＦⅡｍａｘ／ＦⅠｍａｘ隨膠帶機(jī)長(zhǎng)度的增加而增大，隨著運(yùn)量的增加，比值也將會(huì)略有增大。

　　從經(jīng)濟(jì)方面看，如在水平運(yùn)輸且運(yùn)距較大的情況下，采用固定拉緊裝置與采用其它兩種拉緊裝置相比，前者很有可能使膠帶強(qiáng)度乃至整個(gè)設(shè)備升級(jí)，如按膠帶升高一級(jí)其價(jià)格上升80元／ｍ計(jì)算，則1500ｍ長(zhǎng)的膠帶機(jī)會(huì)因拉緊裝置選擇不當(dāng)，造成僅膠帶的一次性投資就多增加80元／ｍ×1500×2＝24萬元�煂�(duì)鋼繩芯膠帶而言　。故建議，在水平運(yùn)輸和運(yùn)距較長(zhǎng)的情況下，應(yīng)采用自動(dòng)式拉緊裝置，而不采用固定拉緊裝置，在運(yùn)距較短的情況下，例如小于1000ｍ，可采用重錘式拉緊裝置。

　　（2）向上運(yùn)輸（β＞0°）。在此情況下，隨著角度的增大，固定式拉緊裝置膠帶最大張力ＦⅢｍａｘ與自動(dòng)式膠帶最大張力ＦⅠｍａｘ及重錘式膠帶最大張力ＦⅡｍａｘ的差值越來越小，當(dāng)傾角大到一定程度時(shí)，采用固定式拉緊裝置和重錘拉緊裝置的效果都差不多。從圖１還可以看出，固定式膠帶最大張力與重錘式膠帶最大張力相比，前者受傾角影響較大，后者受運(yùn)距的影響較大�？傊�，在提升傾角較大時(shí)�煢拢�10°　，推薦采用重錘拉緊裝置。

　　（3）向下運(yùn)輸（β＜0°）。在下運(yùn)且電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電運(yùn)行時(shí)，ＦⅡｍａｘ與ＦⅠｍａｘ的比值介于ｌ－1．1之間，并隨著運(yùn)距和傾角的增大呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。對(duì)于ＦⅢｍａｘ與ＦⅠｍａｘ的比值，其值大于1．2，角度越小，其值越大，但和運(yùn)距關(guān)系不太大。當(dāng)運(yùn)量變大時(shí)，無論ＦⅡｍａｘ／ＦⅠｍａｘ，ＦⅢｍａｘ／ＦⅠｍａｘ都呈略微減小的趨勢(shì)。而當(dāng)下運(yùn)但電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行時(shí)，其情況與水平運(yùn)輸?shù)那闆r基本相似。

　　這樣，在下運(yùn)且發(fā)電運(yùn)行時(shí)，推薦采用重錘拉緊裝置�牰�在下運(yùn)且處于電動(dòng)運(yùn)行時(shí)，推薦采用自動(dòng)拉緊裝置，而最好不用另外兩種拉緊裝置。

　　四、結(jié)論

　�。�1）膠帶機(jī)的牽引力受膠帶機(jī)的運(yùn)輸路線長(zhǎng)度、傾角、貨載等因素的影響，在選擇拉緊裝置時(shí)要根據(jù)膠帶機(jī)工作狀況合理計(jì)算。

　　（2）合理選擇膠帶機(jī)拉緊位置有利于延長(zhǎng)膠帶的壽命，降低膠帶機(jī)啟動(dòng)和制動(dòng)過程的沖擊和振動(dòng)，提高穩(wěn)定性。

　�。�3）當(dāng)帶式輸送機(jī)上有物料時(shí)調(diào)張力比無物料時(shí)調(diào)張力，動(dòng)載荷要大，即動(dòng)載荷與貨載情況有關(guān)。

　�。�4）當(dāng)采用頭部拉緊裝置時(shí)，在其他條件不變的情況下，比采用尾部拉緊裝置的動(dòng)載荷大。