膠帶機(jī)自動拉緊裝置問題分析

魏雅丹

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽 110027）

前些年，我國設(shè)計制造的帶式輸送機(jī)，許多都采用國外的自動拉緊裝置。我公司設(shè)計制造的晉城礦務(wù)局寺河煤礦井下用7.6km的長皮帶，就曾經(jīng)采用過澳大利亞ACE公司的APW自動張緊絞車。近年來，我國已經(jīng)系列生產(chǎn)各種型號的自動拉緊裝置。經(jīng)現(xiàn)場反映，發(fā)現(xiàn)拉緊裝置的主要問題是振動嚴(yán)重。這是由于裝置接收到的拉力信號與預(yù)定值不符，拉緊系統(tǒng)以及膠帶在一定范圍內(nèi)往復(fù)振動，嚴(yán)重時振動長達(dá)幾分鐘，影響生產(chǎn)。

產(chǎn)生振動的原因可從電器元件質(zhì)量和拉緊裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計兩方面進(jìn)行分析。

1 電器元件質(zhì)量差

傳感器精度低，這是國產(chǎn)壓力傳感器較普遍存在的問題。

電控表針停位誤差大，由于電控元器件慣性大，斷電時表針位置與最終位置不一致。輸送帶張力越大，停位誤差也越大。

電控回程誤差大，如電控器表針沿正反方向轉(zhuǎn)動，輸送帶雖處在同一張力值，拉緊小車卻停在不同位置。

2 拉緊裝置結(jié)構(gòu)不合理

動應(yīng)力波動，造成拉緊裝置工作不穩(wěn)定的一個主要原因是動應(yīng)力波動大。目前我國帶式輸送機(jī)很少采用軟起動，多數(shù)的主電動機(jī)起動過程太快，輸送帶動應(yīng)力峰值沖擊拉緊裝置的受力傳感器。如峰值過大，又持續(xù)一定時間，便導(dǎo)致拉緊裝置在一次起動還未結(jié)束，又重新動作。

另外，動應(yīng)力還可能發(fā)生在起動結(jié)束后向正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)換過程中。為避免這種現(xiàn)象，應(yīng)在主電動機(jī)起動結(jié)束，讓應(yīng)力波經(jīng)過拉緊裝置以后便放松輸送帶，保持在正常運(yùn)行工況的拉緊力，以免動應(yīng)力波再次干擾拉緊裝置。

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圖1 運(yùn)行工況二點及三點式控制器表針位置示意圖

控制點數(shù)的分析，目前，自動控制裝置常用的有八點控制和六點控制兩種，其起動、運(yùn)行控制點數(shù)見表1對一般中、小型帶式輸送機(jī)而言，無論起動或運(yùn)行工況，控制點有2個（即二點式）就可以了。雖然它控制振動性能不如三點式（見圖1），但結(jié)構(gòu)簡單。當(dāng)輸送機(jī)起動完畢后，顯示拉緊力的表針將停在1、2點之間。如果表針3越靠近極限控制點，越容易受輸送帶張力波動的影響。三點式在相同情況下，表針3將停在額定點e，它受外界影響較小。

當(dāng)發(fā)生振動時，二點式控制器的表針3可能位于1點左側(cè)，當(dāng)調(diào)整張力使表針回到1、2點間以后，表針又可能跨越下極限，位于2點右側(cè)。如選用三點式控制器，由于在1、2點間有 額定控制點e，比 二點式多一道障礙，更有利于控制振動的延續(xù)。因此對張力變化大、運(yùn)量變化大的、特別是下運(yùn)發(fā)電工況的帶式輸送機(jī)，應(yīng)選用三點式控制器。至于上、下極限控制點的范圍，一般以額定控制點的110%為上極限控制點，90%為下極限控制點。也可按起動時額定拉緊力為正常運(yùn)行時拉緊的1.5倍設(shè)定，但還要兼顧拉緊站與驅(qū)動站的相對位置等具體情況。

慣性力分析：當(dāng)要求拉緊系統(tǒng)停止拉緊時，由于慣性力的作用，可能使拉緊力超出控制范圍，這也是產(chǎn)生振動的一個原因。

3 改進(jìn)措施和建議

減少動應(yīng)力，合理調(diào)整起動、制動時間，減少起動、制動過程中的動應(yīng)力，在主電動機(jī)起動結(jié)束后一定時間后，讓自動拉緊裝置調(diào)整張力，從而避開動力波的影響。

限制慣性力，增大制動力矩

提高傳感器靈敏度，減少延滯時間。這樣既要提高元件的質(zhì)量，又要調(diào)整傳感器與輸送帶的相對位置。

采用反應(yīng)快的小車制動器，通常電磁制動器的動作比電液制動器快。

選用制動力矩大的制動器，并要求制動閘瓦與制動輪的間隙是可調(diào)的。

減少拉緊系統(tǒng)的慣性力也可從降低拉緊小車的速度入手。

加大各控制點的范圍：使各控制點的范圍大于慣性力的超調(diào)值，以便消除振動。但這種措施的缺點是加大了拉緊力，使輸送帶張力比計算值大很多。

加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)：對自動拉緊裝置的電控部件應(yīng)加強(qiáng)保養(yǎng)、維修，而且要規(guī)范化；對傳感器及控制器的標(biāo)定工作要經(jīng)?；?。

[1] 李光布.連續(xù)輸送技術(shù),1989年04期.

[2] 王全海.物料搬運(yùn)與分離技術(shù).帶式輸送機(jī)新技術(shù)研討會專輯，2004年.

[3] 李光布.帶式輸送機(jī)動力學(xué)及設(shè)計.機(jī)械工業(yè)出版社，1998年.