胶带机自动拉紧装置问题分析

魏雅丹

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110027）

前些年，我国设计制造的带式输送机，许多都采用国外的自动拉紧装置。我公司设计制造的晋城矿务局寺河煤矿井下用7.6km的长皮带，就曾经采用过澳大利亚ACE公司的APW自动张紧绞车。近年来，我国已经系列生产各种型号的自动拉紧装置。经现场反映，发现拉紧装置的主要问题是振动严重。这是由于装置接收到的拉力信号与预定值不符，拉紧系统以及胶带在一定范围内往复振动，严重时振动长达几分钟，影响生产。

产生振动的原因可从电器元件质量和拉紧装置结构设计两方面进行分析。

1 电器元件质量差

传感器精度低，这是国产压力传感器较普遍存在的问题。

电控表针停位误差大，由于电控元器件惯性大，断电时表针位置与最终位置不一致。输送带张力越大，停位误差也越大。

电控回程误差大，如电控器表针沿正反方向转动，输送带虽处在同一张力值，拉紧小车却停在不同位置。

2 拉紧装置结构不合理

动应力波动，造成拉紧装置工作不稳定的一个主要原因是动应力波动大。目前我国带式输送机很少采用软起动，多数的主电动机起动过程太快，输送带动应力峰值冲击拉紧装置的受力传感器。如峰值过大，又持续一定时间，便导致拉紧装置在一次起动还未结束，又重新动作。

另外，动应力还可能发生在起动结束后向正常运行的转换过程中。为避免这种现象，应在主电动机起动结束，让应力波经过拉紧装置以后便放松输送带，保持在正常运行工况的拉紧力，以免动应力波再次干扰拉紧装置。

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图1 运行工况二点及三点式控制器表针位置示意图

控制点数的分析，目前，自动控制装置常用的有八点控制和六点控制两种，其起动、运行控制点数见表1对一般中、小型带式输送机而言，无论起动或运行工况，控制点有2个（即二点式）就可以了。虽然它控制振动性能不如三点式（见图1），但结构简单。当输送机起动完毕后，显示拉紧力的表针将停在1、2点之间。如果表针3越靠近极限控制点，越容易受输送带张力波动的影响。三点式在相同情况下，表针3将停在额定点e，它受外界影响较小。

当发生振动时，二点式控制器的表针3可能位于1点左侧，当调整张力使表针回到1、2点间以后，表针又可能跨越下极限，位于2点右侧。如选用三点式控制器，由于在1、2点间有 额定控制点e，比 二点式多一道障碍，更有利于控制振动的延续。因此对张力变化大、运量变化大的、特别是下运发电工况的带式输送机，应选用三点式控制器。至于上、下极限控制点的范围，一般以额定控制点的110%为上极限控制点，90%为下极限控制点。也可按起动时额定拉紧力为正常运行时拉紧的1.5倍设定，但还要兼顾拉紧站与驱动站的相对位置等具体情况。

惯性力分析：当要求拉紧系统停止拉紧时，由于惯性力的作用，可能使拉紧力超出控制范围，这也是产生振动的一个原因。

3 改进措施和建议

减少动应力，合理调整起动、制动时间，减少起动、制动过程中的动应力，在主电动机起动结束后一定时间后，让自动拉紧装置调整张力，从而避开动力波的影响。

限制惯性力，增大制动力矩

提高传感器灵敏度，减少延滞时间。这样既要提高元件的质量，又要调整传感器与输送带的相对位置。

采用反应快的小车制动器，通常电磁制动器的动作比电液制动器快。

选用制动力矩大的制动器，并要求制动闸瓦与制动轮的间隙是可调的。

减少拉紧系统的惯性力也可从降低拉紧小车的速度入手。

加大各控制点的范围：使各控制点的范围大于惯性力的超调值，以便消除振动。但这种措施的缺点是加大了拉紧力，使输送带张力比计算值大很多。

加强维护保养：对自动拉紧装置的电控部件应加强保养、维修，而且要规范化；对传感器及控制器的标定工作要经常化。

[1] 李光布.连续输送技术,1989年04期.

[2] 王全海.物料搬运与分离技术.带式输送机新技术研讨会专辑，2004年.

[3] 李光布.带式输送机动力学及设计.机械工业出版社，1998年.