矿用胶带输送机拉紧装置改造及应用

摘 要：拉紧装置是胶带输送机的主要组成部分，其作用是保证胶带有足够的张力、使胶带与滚筒之间产生摩擦力、保证胶带正常运转。以平朔井工二矿地面栈桥胶带输送机重锤式拉紧装置使用过程中遇到问题为研究对象，对重锤进行了升级改造，新的拉紧系统采用自动化液压电控技术，能很好的解决重锤拉紧存在的弊端。

关键词：液压拉紧；主运皮带；重锤

1 概述

胶带输送机是以胶带作为牵引和承载机构的一种煤矿运输设备，广泛应用在煤矿工作面顺槽、主要运输大巷、地面运输栈桥等场所，是煤矿煤炭运输系统的核心设备。拉紧装置作为胶带机头段的主要结构之一，其使用情况对于确保胶带输送机的正常运行至关重要。井工二矿地面栈桥三条主运输胶带现采用的是重锤式拉紧装置，该装置通过配置一定重量的重锤给胶带输送机提供恒定的张力和拉紧力，不能很好的更具胶带松紧度自动调节。为了解决这些问题，对重锤进行了升级改造。

2 胶带输送机拉紧装置性能分析

2.1 拉紧装置作用

1）通过给胶带输送机驱动滚筒分离点提供一定张力，为驱动装置利用摩擦传动传递摩擦牵引力提供保证，进而带动运输系统的正常运转。2）为承载分支最小张力点提供张力，控制皮带在托辊之间的锤度，防止由于皮带松弛导致其出现打滑、跑偏现象，为胶带输送机的正常运行提供必要条件。3）补偿塑性变形与过渡工况时输送带伸长量的变化。皮带运行时，由于煤量运输变化导致皮带长度变化，另外，长期的蠕变现象也会导致皮带拉长。因此，通过调整拉紧滚筒的位置来调整皮带的拉紧力，进而保证了皮带运输系统的正常运行。4）为皮带正常连接提供活动量。众所周知，整部胶带输送机的皮带通常有多个接头连接在一起，胶带输送机运行时受变化的条件影响接头可能会松动或损坏，此时，可以通过拉紧装置提供的行程实现接头的安全处理，保证系统正常运行。

2.2 现有重锤式拉紧装置缺点

1）检修时间长、人工作量大：由于胶带输送机采用垂直重锤式拉紧装置，工人在检修胶带输送机过程中，由于重锤重量大，需要数十人合作才能提升重锤使皮带松弛，完成整个检修需要连续工作数个小时，存在工人劳动强度大、作业时间长、操作效率低的缺陷。

2）该装置存在一定的安全隐患：系统运行时如果出现断带现象，拉紧装置的重锤将会从栈桥高处坠落，不仅导致运输系统无法正常运行，而且威胁下方行人的人身安全。

3）系统运行不稳定、容易导致皮带打滑：胶带输送机启动瞬间所需张力为其正常运行张力的1.5倍，重锤式拉紧装置提供的张力恒定，不会根据系统启动时负荷变大而自动调整，在实际使用过程中，为防止启动时发生皮带打滑现象，往往将胶带张紧力调整到最大，这样的结果是皮带容易在接头出损坏导致其使用寿命大大缩短。

4）手动控制、自动化程度低、不利于系统运行过程中的远程集中控制管理。

2.3 电控自动拉紧装置原理

主要技术参数：

型号：JY1400/30

最大拉紧力（对应油压力） 16（MPa）

最大拉紧行程 2.8m

拉紧力调节范围 60kN

泵站主电机功率 30kW

额定工作电压 660/1140V

工作原理：将旋转开关调整到自动位置，按下启动按钮。

（1）输送机启动。控制开关得到启动信号后，启动拉紧绞车正转，拉紧力上升至启动设定值，拉紧绞车停止正转，并返回允许启动信号，进入启动过程。

（2）正常运行阶段。在正常运行期间，当系统拉紧力低于测力装置变送设定下限值时，压力继电器反送信号，使电机启动，达到油缸所需要的压力。当系统拉紧力高于测压装置变送设定上限值时，电机停止工作，保持使输送机顺利拉紧。当油缸的行程不能满足拉紧行程要求时，此时启动电动绞车，利用绞车的容绳量来满足行程的需要。

（3）停机阶段与正常运行阶段工况相同，等待再次启动准备信号。

2.4 电控自动拉紧装置优点

（1）该装置可根据胶带输送机運行情况自动调节拉紧力，能够达到皮带启动时所需的正常运行1.5倍的要求，为运输系统的合理运行提供保障。

（2）该装置响应速度快，系统启动皮带松弛延长时，能够回缩油缸及时补偿皮带伸长，对紧边冲击力小，使得系统平稳启动，从而避免断带现象的发生。

（3）该装置具备皮带断带时自动停止胶带输送机运行和皮带打滑时自动增加其拉紧力的保护功能。

（4）结构简单、节省空间、安装方便。

（5）该装置结构简单、重量小、操作方便，可以与集中控制系统相连，能够实现远程集中控制以及微机控制。

2.5 改造过程创新

（1）安装方式独特，为了节省改造成本，充分利用原有拉紧系统框架来进行改造，采用了独特的缸体立式安装方式，目前运行效果良好。

（2）新系统各种保护齐全，运行自动化程度高；通过数据上传能够实现远程集中控制，同时具备报警显示功能更有利于生产管理，真正实现自动化控制。

（3）新系统可以根据皮带速度、负荷、拉紧度等动态调节液压系统的拉紧力。

3 应用情况及经济效益

井工二矿5条主运输皮带全部采用该技术，运行效果良好，皮带的损坏次数明显降低。胶带输送机自控液压拉紧技术的成功运用，有效的提高的主运输系统的可靠性，保证的原煤的生产。同时，该系统大大减少了工人的检修任务，提高的拉紧设备的安全性。

井工二矿共计改造完成3项液压拉紧系统，每年可减少硫化皮带一次/条，维护工时有原来的40天/年降低到10天/年，同时可以减少皮带磨损造成的损失。

参考文献：

[1] 徐灏.机械设计手册（第四、五卷）.北京：机械工业出版社，1991，9.

[2] 张晓林，闫吉恒，等.液压自动拉紧装置在胶带输送机中的应用.煤炭技术[J]，2003，9.

作者简介：

张勇（1988-），男，山西怀仁人，助理工程师，毕业于东北电力大学电气自动化专业，现在井工二矿综采队从事机电工作。