一、拉緊裝置的類型

　　常見的拉緊裝置有螺旋拉緊裝置、重力拉緊裝置、固定絞車拉緊裝置、自動拉緊裝置等。
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　　1螺旋拉緊裝置。螺旋拉緊裝置結構簡單，拉緊行程太小，只適用于短距離輸送機，一般機長小于80ｍ時才選用，缺點是當膠帶自行伸長后，不能自動拉緊。
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　　2重力拉緊裝置。重力拉緊裝置是結構最簡單，應用最廣泛的一種拉緊裝置。它是利用重錘來自動拉緊，由于重錘靠自重拉緊，所以它能保證拉緊力在各種工況下保持恒定不變，能自動補償膠帶的伸長。重力拉緊裝置的特點是拉緊力不變，拉緊位移可變，它適用于固定式長距離運輸機，優點是安全可靠性高，缺點是拉緊力不能調節，空間要求大，在空間受限制的地方，無法使用。
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　　3固定絞車拉緊裝置。固定絞車拉緊裝置是利用小型絞車來拉緊，絞車一般用蝸輪蝸桿減速器帶動卷筒來纏繞鋼繩，從而拉緊膠帶。這種拉緊裝置的優點是體積小，拉力大，所以被廣泛應用于井下帶式輸送機中。缺點是它只能根據所需要的拉緊力調定后產生固定的拉緊力，拉緊力不能自動調節，當絞車和控制系統出現問題時，對膠帶機不能產生恒定的拉緊力或拉緊力失效，安全可靠性相對降低。
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　　4自動拉緊裝置。自動拉緊裝置不但能根據主動滾筒的牽引力來自動調整拉緊力，而且還能補償膠帶的伸長。自動拉緊裝置由電機、制動器、減速器、鋼絲繩滾筒等組成，采用大拉力張緊裝置張緊輸送帶，同時配備張力傳感器，測定輸送帶的張力，當輸送帶張力發生變化，超過輸送機正常運行的范圍時，自動張緊裝置迅速動作，調整輸送帶張力，保證輸送機正常運行。自動張緊裝置與自移機尾配合使用，可實現在輸送機不停機的條件下，實現輸送機機尾的移動和輸送帶的伸縮，大大提高了輸送機的輸送效率。自動絞車拉緊裝置由壓力傳感器根據膠帶輸送機運行工況的需要自動控制拉緊力的大小，液壓拉緊裝置由液壓站產生的液壓力通過油缸對膠帶機施加拉緊力，可根據膠帶機運行工況的需要調節拉緊力的大小。

　　二、輸送機正常運行時拉緊力計算

　　輸送機在各點的張力是利用逐點計算法計算的。輸送帶上某一點的張力等于沿某一運動方向前一點的張力與這兩點之間的運行阻力，用公式表示為：
     Ｓｉ＝Ｓｉ－１＋Ｗ（ｉ－ｌ）～ｉ（1）
    式中：Ｓｉ－１、Ｓｉ—分別為輸送機上前后兩點的張力；
         Ｗ（ｉ－ｌ）～ｉ—前后兩點之間的運行阻力。
    
　　在計算輸送帶各點的張力時，通常從最小張力點開始，同時輸送帶最小張力要滿足兩個條件：
　?。?）滿足摩擦牽引力的張力關系，即滿足皮帶在滾筒上不打滑條件：
    Ｓｙ＝Ｓｌ１＋ｅμａ－１ｎ（2）
    式中：Ｓｙ—輸送帶與驅動滾筒相遇點的張力，Ｎ；
         Ｓｌ—輸送帶與驅動滾筒分離點的張力，Ｎ；
         μ—輸送帶與驅動滾筒間的摩擦系數；
         α—輸送帶的圍包角，ｒａｄ；
         ｎ—摩擦備用系數，取1．15－1．20。
　?。?）滿足輸送帶垂度的要求，即：
     Ｓｍｉｎ＝（ｑ＋ｑｄ）ｌ２ｇｇｃｏｓβ８ｙｍａｘ（3）
    式中：Ｓｍｉｎ—輸送帶在重段的最小張力，Ｎ；
          ｌｇ—重段托輥間距，ｍ；
          ｙｍａｘ—輸送帶最大允許撓度，一般ｙｍａｘ＝0．025ｌｇ；
          ｑ—單位長輸送帶上裝運物料量；
          ｑｄ—輸送帶單位長的質量；
          β—輸送機的工作傾角。
　　利用上述兩個條件，以（1）和（3）式中求得的最小張力的大者為輸送機的最小張力值，并按照式（3）求出各個點的張力值。根據算出的各點張力可以得到輸送機正常運行時的張緊力。張緊力等于輸送帶在張緊滾筒兩端的張力之和，即：
    Ｆ＝Ｓｉ－１＋ｓｉ（4）
    式中：Ｆ—拉緊裝置的拉緊力，Ｎ；
         Ｓｉ－１—輸送帶在拉緊滾筒相遇點的張力，Ｎ；
         ｓｉ—輸送帶在拉緊滾筒分離點的張力，Ｎ。

　　帶式輸送機所需的拉緊力，在起動、穩定運行和制動過程中是不同的。因此，計算拉緊力時，應按各種工況下輸送帶在驅動滾筒上都不打滑的條件計算，理想的拉緊裝置應能根據輸送機在不同工況下的要求自動調整拉緊力，這樣，既可滿足輸送帶在垂度和摩擦牽引力方面的要求，又可保證輸送帶不承受過大的張力。

　　三、拉緊裝置的適用性分析

　　在對帶式輸送機的工藝布置中，確定合理的拉緊裝置，是保證輸送機正常運轉、起動和制動時安全可靠、經濟合理的必要前提。而各種拉緊裝置的適用性是工程技術人員關心的重要問題之一。有關文獻中根據帶式輸送機剛體動力學原理，對三種拉緊裝置的特性進行了分析。如圖所示，縱坐標為采用三種拉緊裝置時膠帶最大張力的比值，即ＦⅡｍａｘ／ＦⅠｍａｘ，ＦⅢｍａｘ／ＦⅠｍａｘ，其中，ＦⅠｍａｘ、ＦⅡｍａｘ、ＦⅢｍａｘ分別表示在自動、重錘和固定式拉緊裝置情況下膠帶的最大張力，橫坐標為運輸距離。從圖中可得出如下結論：
    
　　（1）水平運輸β＝０°。在這種情況下，采用固定拉緊裝置，膠帶最大張力ＦⅢｍａｘ比自動式膠帶最大張力ＦⅠｍａｘ大1．35倍，當Ｌ＞ｌ000ｍ時，其倍數將達1．45，且無下降趨勢；而采用重錘式拉緊裝置，膠帶最大張力ＦⅡｍａｘ比自動式膠帶最大張力ＦⅠｍａｘ大1．12倍以上，比值ＦⅡｍａｘ／ＦⅠｍａｘ隨膠帶機長度的增加而增大，隨著運量的增加，比值也將會略有增大。
    
　　從經濟方面看，如在水平運輸且運距較大的情況下，采用固定拉緊裝置與采用其它兩種拉緊裝置相比，前者很有可能使膠帶強度乃至整個設備升級，如按膠帶升高一級其價格上升80元／ｍ計算，則1500ｍ長的膠帶機會因拉緊裝置選擇不當，造成僅膠帶的一次性投資就多增加80元／ｍ×1500×2＝24萬元對鋼繩芯膠帶而言。故建議，在水平運輸和運距較長的情況下，應采用自動式拉緊裝置，而不采用固定拉緊裝置，在運距較短的情況下，例如小于1000ｍ，可采用重錘式拉緊裝置。
    
　?。?）向上運輸（β＞0°）。在此情況下，隨著角度的增大，固定式拉緊裝置膠帶最大張力ＦⅢｍａｘ與自動式膠帶最大張力ＦⅠｍａｘ及重錘式膠帶最大張力ＦⅡｍａｘ的差值越來越小，當傾角大到一定程度時，采用固定式拉緊裝置和重錘拉緊裝置的效果都差不多。從圖１還可以看出，固定式膠帶最大張力與重錘式膠帶最大張力相比，前者受傾角影響較大，后者受運距的影響較大?？傊谔嵘齼A角較大時β＞10°，推薦采用重錘拉緊裝置。
    
　　（3）向下運輸（β＜0°）。在下運且電動機處于發電運行時，ＦⅡｍａｘ與ＦⅠｍａｘ的比值介于ｌ－1．1之間，并隨著運距和傾角的增大呈現減小的趨勢。對于ＦⅢｍａｘ與ＦⅠｍａｘ的比值，其值大于1．2，角度越小，其值越大，但和運距關系不太大。當運量變大時，無論ＦⅡｍａｘ／ＦⅠｍａｘ，ＦⅢｍａｘ／ＦⅠｍａｘ都呈略微減小的趨勢。而當下運但電動機處于電動運行時，其情況與水平運輸的情況基本相似。
    
　　這樣，在下運且發電運行時，推薦采用重錘拉緊裝置而在下運且處于電動運行時，推薦采用自動拉緊裝置，而最好不用另外兩種拉緊裝置。

　　四、結論

　?。?）膠帶機的牽引力受膠帶機的運輸路線長度、傾角、貨載等因素的影響，在選擇拉緊裝置時要根據膠帶機工作狀況合理計算。
    
　　（2）合理選擇膠帶機拉緊位置有利于延長膠帶的壽命，降低膠帶機啟動和制動過程的沖擊和振動，提高穩定性。
    
　?。?）當帶式輸送機上有物料時調張力比無物料時調張力，動載荷要大，即動載荷與貨載情況有關。
    
　　（4）當采用頭部拉緊裝置時，在其他條件不變的情況下，比采用尾部拉緊裝置的動載荷大。