罗伟奇

摘要：本文对皮带张紧装置的技术原理、构成内容与设计方法进行分析，并通过案例分析的方式，阐述斗轮取料机中带式输送机的故障问题，并挖掘引发设备故障的原因，最后提出解决对策与优化措施。通过本次优化，无法频繁调整张紧装置，可确保输送带拥有持久的张力，促进设备的稳健运行。

关键词：皮带张紧装置;斗轮取料机;带式输送机

1、皮带张紧装置概述

1.1技术原理

该装置的结构较为简单，使用较为便利，可利用油缸横向伸缩方式实现滚筒多方向移动，控制皮带的张紧力度，用F表示。当F数值固定时，油缸推力F1的计算方法为F与tana的乘积，其中a为设计夹角，数值应低于45°。此时，F1的数值与F相比较小;在张紧状态下，a的角度变小，F1的数值也随之降低，如下图2所示。可见，该装置具有重量轻、油缸压力小的特点，且对钢结构强度的要求较低。将其与斗轮取料机的带式输送机相连，有助于皮带的张紧收缩，对油缸压力没有过高要求，且投入成本较低[1]。

1.2构成内容

该装置主要由以下部分构成，即支撑座、滚筒、伸缩驱动机构。在支撑座上设置滑槽，在槽内设置滑块，同时将伸缩驱动机构也安装在支撑座上，在伸缩过程中驱动滑块在槽内移动;通过滚动转动使皮带张紧，且传动方向与滑块方向垂直;将滚筒端部与滑块相连，以连杆为中介，连杆的一端连接滑块铰接，另一端连接滚筒铰接，因此滚筒张紧方向与连杆间的夹角低于45°。

1.3设计方法

在该装置应用过程中，支撑座的两端分别设置滑槽，连杆的一端与支撑座两个滑块铰接相连，可统一安装到相同的支撑座上。将滑块设置成圆柱状，轴线与滑槽的长度方向相互垂直，這样在滑动时可避免卡死。连杆的一端是从另一端分出两个对称状的接头，滑块两端凸出滑槽，两个接头分别与滑块的两侧相连，使滑块两侧无法与槽内相接触，单纯是圆柱面与滑槽之间相接触，避免滑块被卡死。滑槽主要包括两侧支撑块与上下滑架，支撑块可连接在支撑座上，滑块在上下滑架之间运动。驱动机构为液压油缸，一侧通过销轴交接与支撑座相连，铰接的位置可以在油缸上下晃动，油缸另一侧与滑块中间位置相连，固定缸筒还可穿过支撑块中的导向孔，该孔径的大小应超过固定缸筒;在上下滑架的内部顺着长度方向设置避让凹槽，使凹槽位于滑块与油缸相交之处[2]。

2、悬臂式斗轮取料机带式输送机的应用

2.1基本情况

斗轮取料机在运行过程中常常遇到各种故障，尤其是张紧力度不足或者无法及时准确控制张紧行程，从而产生故障问题，例如输送带打滑、跑偏、传送力度不足等等，导致传送带撕裂、压死，甚至导致减速器、电动机等受到损坏，阻碍设备的顺利运行。因此，需要对张紧结构进行优化和完善。以DQL3000/4000.45型斗轮机为例，采用的是皮带张紧装置，但因张紧行程不足，导致结构较为紧凑，制造较为简单，在工作时很容易出现输送机失速，引发堵料问题。

2.2故障成因

以DQL3000/4000.45型斗轮取料机为例，将俯仰角度设置为-12°—+6°之间，传输带速度为3.15m/s，带宽设置为1400mm，物料运送量为4000t/h。在常规工作状态下，当输送机带载上仰+2°，且运送量约为3000t/h时，输送机中可能出现打滑堵料的情况。当尾车不断来料，对输送带不断产生冲击，使带速逐渐降低，物料在带上出现浪涌，边缘部分出现波浪状，连续运行3分钟后，整个输送系统被堵死。针对上述问题，对故障的成因进行分析，主要从以下方面着手。

2.2.1张紧行程检验

该设备采用型号为EP300聚酯织物传输带，伸长率在1.0—1.5%之间。张紧行程的计算公式为：

式中，S代表的是张紧行程;L代表的是输送带长度，取值为95m;v代表的是伸长率，取值为1.5%;Sa代表的是安装行程;设计行程取值为980mm。但是，在该设备安装时因油缸长度较大，占用了部分张紧行程，导致实际行程小于所需行程，因此该项指标与标准不相符合。

2.2.2输送带材质选择

原始传输带为聚酯织物，其伸长率较小，在循环张力的影响下逐渐增加。但是与尼龙织物、棉织物、聚酯织物相比来看，其永久伸长率数值较小。当额定载荷达到最大值时，尼龙带的伸长率为2.3%，聚酯带为1.0%。可见，在张紧行程不足时，钢丝绳芯带为最佳选项。此类传送带的抗拉强度较高，残余伸长量相对较小，弹性模量较大，张力波可迅速传播，很少出现浪涌情况，具有良好的成槽性。

2.2.3张紧力检验

根据实际需求，张紧力的数值应为168kN，采用两台单作用的液压缸，每台出力数值为102kN，因此张紧力与规定标准相符。在硫化胶接过程中，还应注重滚筒位置安排，尽可能的将其设置在装置的一端进行胶接，使张紧行程能够得到切实保障。根据上述分析可知，主要因温差变化大，在输送带应用时没有及时进行调整;输送带采用的是聚酯织物，伸长量较大，张紧行程不足，导致输送机出现失速，保护装置也未能得到及时响应，导致设备被堵料，无法顺利生产。

2.3解决措施

针对上述情况，应对原装置进行维修和调整，根据现实需求增加张紧行程，恢复输送带系统中的联锁保护装置，由专业人员定期对输送带工作状态进行检验，及时准确的调整行程，张紧输送带。在原方案中采用的是聚酯织物带，如若在高温环境下作业，一般2—3个星期便要对其进行张紧，且张紧频率越高，操作越不便，需要两人同时操作液压缸，很容易出现滚筒与传送带不平行现象，导致传送带跑偏。对此，应对张紧装置结构进行优化，涉及到滑轮、导向螺杆、缓冲器与液压缸等多个方面。具体措施为：将张紧滚筒设置在改向滚筒邻近的位置，与输送带胶接起来，以免因安装行程过长对张紧行程占用。利用液压缸张紧行程，首先张紧输送带，再对缓冲器进行压缩，待张紧到恰当位置后，安装定位销，此时输送带便可顺利运行。在工作一段时间后，输送带在弹性作用下有所伸长，这时缓冲器便会发生作用，克服传送张力，弥补以往伸长量的变化。在这一过程中，无需投入过多人力，只需派遣1人进行操作即可。在张紧到指定位置后，将定位销插入，使张紧行程被固定，插销还可与液压缸、螺杆之间行程保护系统，一旦输送带断裂，张紧滚筒也不会坠落伤人，可有效保障操作人员安全，促进该设备的稳定可靠运行。

结论：综上所述，在张紧装置设计中，最为关键是参数便是张紧行程，应考虑到输送带弹性与工作状态间的关系，以及温度、速度变化与荷载等多项因素对其的影响，事先预留1—2次硫化接头的长度。根据原设计中的不足进行调整，使新张紧装置结构更加科学，无需频繁调整张紧行程，且操作简单，维护便利，设备性能更加稳定，在更多领域得到广泛应用。

参考文献：

[1]徐万鑫，丛铭辉.斗轮堆取料机带式输送机液压张紧装置的正确选择及应用[J].起重运输机械，2019，000（005）：17-19.