礦用膠帶輸送機拉緊裝置改造及應用

摘 要：拉緊裝置是膠帶輸送機的主要組成部分，其作用是保證膠帶有足夠的張力、使膠帶與滾筒之間產生摩擦力、保證膠帶正常運轉。以平朔井工二礦地面棧橋膠帶輸送機重錘式拉緊裝置使用過程中遇到問題為研究對象，對重錘進行了升級改造，新的拉緊系統采用自動化液壓電控技術，能很好的解決重錘拉緊存在的弊端。

關鍵詞：液壓拉緊；主運皮帶；重錘

1 概述

膠帶輸送機是以膠帶作為牽引和承載機構的一種煤礦運輸設備，廣泛應用在煤礦工作面順槽、主要運輸大巷、地面運輸棧橋等場所，是煤礦煤炭運輸系統的核心設備。拉緊裝置作為膠帶機頭段的主要結構之一，其使用情況對于確保膠帶輸送機的正常運行至關重要。井工二礦地面棧橋三條主運輸膠帶現采用的是重錘式拉緊裝置，該裝置通過配置一定重量的重錘給膠帶輸送機提供恒定的張力和拉緊力，不能很好的更具膠帶松緊度自動調節。為了解決這些問題，對重錘進行了升級改造。

2 膠帶輸送機拉緊裝置性能分析

2.1 拉緊裝置作用

1）通過給膠帶輸送機驅動滾筒分離點提供一定張力，為驅動裝置利用摩擦傳動傳遞摩擦牽引力提供保證，進而帶動運輸系統的正常運轉。2）為承載分支最小張力點提供張力，控制皮帶在托輥之間的錘度，防止由于皮帶松弛導致其出現打滑、跑偏現象，為膠帶輸送機的正常運行提供必要條件。3）補償塑性變形與過渡工況時輸送帶伸長量的變化。皮帶運行時，由于煤量運輸變化導致皮帶長度變化，另外，長期的蠕變現象也會導致皮帶拉長。因此，通過調整拉緊滾筒的位置來調整皮帶的拉緊力，進而保證了皮帶運輸系統的正常運行。4）為皮帶正常連接提供活動量。眾所周知，整部膠帶輸送機的皮帶通常有多個接頭連接在一起，膠帶輸送機運行時受變化的條件影響接頭可能會松動或損壞，此時，可以通過拉緊裝置提供的行程實現接頭的安全處理，保證系統正常運行。

2.2 現有重錘式拉緊裝置缺點

1）檢修時間長、人工作量大：由于膠帶輸送機采用垂直重錘式拉緊裝置，工人在檢修膠帶輸送機過程中，由于重錘重量大，需要數十人合作才能提升重錘使皮帶松弛，完成整個檢修需要連續工作數個小時，存在工人勞動強度大、作業時間長、操作效率低的缺陷。

2）該裝置存在一定的安全隱患：系統運行時如果出現斷帶現象，拉緊裝置的重錘將會從棧橋高處墜落，不僅導致運輸系統無法正常運行，而且威脅下方行人的人身安全。

3）系統運行不穩定、容易導致皮帶打滑：膠帶輸送機啟動瞬間所需張力為其正常運行張力的1.5倍，重錘式拉緊裝置提供的張力恒定，不會根據系統啟動時負荷變大而自動調整，在實際使用過程中，為防止啟動時發生皮帶打滑現象，往往將膠帶張緊力調整到最大，這樣的結果是皮帶容易在接頭出損壞導致其使用壽命大大縮短。

4）手動控制、自動化程度低、不利于系統運行過程中的遠程集中控制管理。

2.3 電控自動拉緊裝置原理

主要技術參數：

型號：JY1400/30

最大拉緊力（對應油壓力） 16（MPa）

最大拉緊行程 2.8m

拉緊力調節范圍 60kN

泵站主電機功率 30kW

額定工作電壓 660/1140V

工作原理：將旋轉開關調整到自動位置，按下啟動按鈕。

（1）輸送機啟動。控制開關得到啟動信號后，啟動拉緊絞車正轉，拉緊力上升至啟動設定值，拉緊絞車停止正轉，并返回允許啟動信號，進入啟動過程。

（2）正常運行階段。在正常運行期間，當系統拉緊力低于測力裝置變送設定下限值時，壓力繼電器反送信號，使電機啟動，達到油缸所需要的壓力。當系統拉緊力高于測壓裝置變送設定上限值時，電機停止工作，保持使輸送機順利拉緊。當油缸的行程不能滿足拉緊行程要求時，此時啟動電動絞車，利用絞車的容繩量來滿足行程的需要。

（3）停機階段與正常運行階段工況相同，等待再次啟動準備信號。

2.4 電控自動拉緊裝置優點

（1）該裝置可根據膠帶輸送機運行情況自動調節拉緊力，能夠達到皮帶啟動時所需的正常運行1.5倍的要求，為運輸系統的合理運行提供保障。

（2）該裝置響應速度快，系統啟動皮帶松弛延長時，能夠回縮油缸及時補償皮帶伸長，對緊邊沖擊力小，使得系統平穩啟動，從而避免斷帶現象的發生。

（3）該裝置具備皮帶斷帶時自動停止膠帶輸送機運行和皮帶打滑時自動增加其拉緊力的保護功能。

（4）結構簡單、節省空間、安裝方便。

（5）該裝置結構簡單、重量小、操作方便，可以與集中控制系統相連，能夠實現遠程集中控制以及微機控制。

2.5 改造過程創新

（1）安裝方式獨特，為了節省改造成本，充分利用原有拉緊系統框架來進行改造，采用了獨特的缸體立式安裝方式，目前運行效果良好。

（2）新系統各種保護齊全，運行自動化程度高；通過數據上傳能夠實現遠程集中控制，同時具備報警顯示功能更有利于生產管理，真正實現自動化控制。

（3）新系統可以根據皮帶速度、負荷、拉緊度等動態調節液壓系統的拉緊力。

3 應用情況及經濟效益

井工二礦5條主運輸皮帶全部采用該技術，運行效果良好，皮帶的損壞次數明顯降低。膠帶輸送機自控液壓拉緊技術的成功運用，有效的提高的主運輸系統的可靠性，保證的原煤的生產。同時，該系統大大減少了工人的檢修任務，提高的拉緊設備的安全性。

井工二礦共計改造完成3項液壓拉緊系統，每年可減少硫化皮帶一次/條，維護工時有原來的40天/年降低到10天/年，同時可以減少皮帶磨損造成的損失。

參考文獻：

[1] 徐灝.機械設計手冊（第四、五卷）.北京：機械工業出版社，1991，9.

[2] 張曉林，閆吉恒，等.液壓自動拉緊裝置在膠帶輸送機中的應用.煤炭技術[J]，2003，9.

作者簡介：

張勇（1988-），男，山西懷仁人，助理工程師，畢業于東北電力大學電氣自動化專業，現在井工二礦綜采隊從事機電工作。