1 绪论
1.1 带式输送机简介
带式输送机是由承载的输送带作牵引兼作牵引机构的连续运输设备，可输送矿石、煤炭等散装物料和包装好的成件物品。带式输送机具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点。因此，被广泛应用国民经济的各个部门，特别在煤矿矿井巷道内采用带式输送机输送煤炭、矿石等物料，对建设高产高效的现代化矿井具有重要的意义。 1.2 带式输送机张紧装置功能
张紧装置是带式输送机中的重要组成部分，其性能的好坏直接影响带式输送机的性能。在我国煤矿的长距离带式输送机中，长期采用的重锤张紧和固定绞车张紧，近几年又出现了液压油缸式张紧装置。固定绞车张紧方式只能定期调整输送带的张紧程度，一般开始处于过张紧状态，使带式输送机的输送带承受额外的附加载荷，而在运行过程中张紧力随着输送带永久变形增加而逐渐减小，经常出现打滑现象。带式输送机长时间打滑，使驱动滚筒发热，容易引起火灾。用固定绞车作为长距离带式输送机的张紧装置，输送带的动应力大，对一定强度的输送带，其安全可靠性将下降，容易出现断带事故。一旦断带事故发生，需要重新连接输送带，清理落煤，通常需停产 24小时甚至更长的时间。例如淮北矿业集团公司朔里煤矿在 1993年由于张紧装置的问题，断带 14次，带式输送机系统成为严重影响生产的薄弱环节此外，断带事故的发生，还会造成输送机旁边行人的伤亡事故。
重锤张紧还需在煤矿井下专门开拓硐室，随着带式输送机输送距离长，张紧距离也越大，硐室也随之加高，有的矿井为了安装张紧重锤，还需专门开拓暗井。张紧力的大小大多只能凭工人的经验来增加或减少。在带式输送机需要松带、紧带时，增减张力很不方便。这不但增加了井巷建设的工作量，而且交叉巷道处矿压很大，给巷道维护带来了很大的麻烦。
液压油缸式张紧装置的张紧行程在很大程度上受油缸行程的限制，而且其液压系统始终处于超高压状态，造成液压系统的内泄露很大，各种阀件的寿命也较低，油缸和液压系统的密封经常会出现被冲坏的现象，直接导致系统压力急剧下降，张紧力随之急剧降低，致使输送带打滑被迫停机检查，故障率高，给维护带
来很多不便。
我国曾进口了日本十多台带有张力传感器的自动张紧装置，但由于煤矿条件恶劣，均因张力传感器失灵而遭废弃。徐州矿务集团也曾进口过英国气动—液压恒张力自动张紧装置，由于体积庞大，不适应于我国较小断面的巷道，加之性能上存在大量的缺陷，未能应用。
随着国民经济的快速发展以及煤炭产量的进一步加大，这就要求与产量密切相关的矿井运输能力进一步的提高，同时对作为矿井重要运输载体的带式输送机提出了更高的要求，向高速度、大功率、大运量、长距离、高可靠性的方向发展，以形成矿山物流系统的“高速公路”。特别是现在煤矿为了提高井下输送带的阻燃可靠性，阻燃整芯胶带的使用也在不断的扩大，输送带长度的延伸和阻燃整芯输送带的使用带来了新的问题，那就是输送带伸长量急剧增加，而阻燃整芯输送带伸长率的增加就特别需要动态性能好、适应井下恶劣环境的张紧装置，为了更好地满足上述要求，我们研制了一种新型的液压绞车式自动张紧装置，本装置能够满足以下的功能：（1）启动时张紧力和稳定运行时张紧力可根据带式输送机张力的需要任意调节。（启动时张紧力是运行张紧力的 1.1----1.5倍）一旦调定后，按预定的程序自动工作可保证输送带在各种工况下受力最小；（2）响应速度快。带式输送机启动速度快，液压绞车式自动张紧装置能够及时补偿输送带和吸收波动能量，使靠近驱动滚筒下分支输送带由于突然松弛伸长而引起的弹性震动大大降低，减少打滑和断带事故的发生；（3）结构紧凑，安装方式灵活，所需安装空间小，取消煤矿井下为放置张紧装置专设的硐室，大大节约基建投资。（4）能够实时显示输送带张紧力的大小，达到对张紧力的“可测”、“可知”、“可控”。输送机及张紧装置基本的布置形式如图1.1所示。
1、2—驱动滚筒 4 、5、6、7—改向滚筒 3—拉紧小车
图1.1 输送机及张紧装置基本的布置形式
1.1张紧装置的发展状况
张紧装置的性能好坏直接影响带式输送机整机的性能，因此，国内外学者对张紧装置进行了大量的研究，研制了许多新产品，张紧装置的发展大致经历了三个阶段。
第一阶段，固定张紧装置,这个阶段的典型产品代表是绞车张紧装置。这类产品能张紧输送带，使带式输送机运转，从本质上说，其功能仅仅是张紧，当输送带由于各种原因伸长，张紧力下降时，只能通过人的观察发现后，再次张紧。
第二阶段，自动张紧装置,这个阶段的典型产品代表是自动绞车(机械绞车、液压绞车)张紧装置。这类产品只能实现在稳定(匀速)阶段的自动张紧，保持输送带在该阶段的张力恒定。由于其惯性大，响应速度慢，无法实现起、制动阶段的张力恒定。
第三阶段，阶段性的动态自动张紧(两点式自动张紧),这个阶段的典型产品代表是油缸式自动张紧装置。这类产品动态响应快，可实现起、制动阶段和稳定运行阶段的张力稳定，自动根据实际情况调节其张紧力的大小，实现张紧的自动控制。
1.2国内外研究状况
目前国内外常用的带式输送机张紧装置主要有以下几种，一是绞车张紧装置，二是重锤张紧装置，三是液压张紧装置。
(1)绞车张紧装置又分为自动绞车张紧装置和固定绞车张紧装置两种形式。自动绞车张紧装置是由压力传感器根据带式输送机运行工况的需要自动控制张紧力的大小，由于压力传感器质量不高和机械系统惯性及信号滞后等因素的影响，自动绞车张紧装置有误动作的现象，影响自动绞车张紧装置的使用效果。固定绞车张紧是根据所需的张紧力调定后产生固定的张紧力，张紧力不能自动调节。绞车张紧的缺点是当绞车和控制系统出现问题时，对带式输送机不能产生恒定的张紧力或张紧力失效，安全可靠性相对降低。
(2)重锤张紧装置分为重载车式张紧装置和重锤张紧装置。重载车式张紧装置是将重物放在带式输送机的重物张紧车上，利用输送机地脚板的坡度使重物张
紧车产生下滑力对输送机产生张紧力。重锤张紧装置是通过钢丝绳悬挂起来的重锤使输送机的张紧车产生张紧力。无论是重载车式张紧装置还是重锤式张紧装置，其特点都是由重物始终产生一个恒定的张紧力，安全可靠性比较高。缺点是张紧力不能调节。
(3)液压张紧装置是由液压系统产生的压力通过油缸对带式输送机施加张紧力，其特点是可以根据输送机运行工况的需要调节张紧力的大小，安全可靠。它能够综合电气和液压两方面的特长，具有控制精度高、响应速度快、输出功率大、信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点。因此，在负载质量大又要求响应速度快的场合使用最为合适。特别适用于矿山机械运输方面。
设计的意义及大概设计内容
2 张紧装置的类型及介绍
2.1 张紧装置的作用
(1)保证带式输送机驱动滚筒分离点的足够张力，从而保证驱动装置依靠摩擦传动所必须传递的摩擦牵引力，以带动输送机的正常运转。
(2)保证承载分支最小张力点的必须张力，限制输送带在托辊之间的垂度，保证带式输送机的正常运行不致因输送带松弛而导致打滑、跑偏等现象。
(3)补偿塑性变形与过渡工况时输送带伸长量的变化。由于负载变化会引起输送带发生长度变化，蠕变现象也会造成输送带伸长，张紧力是变化的，必须经常调节张紧滚筒的位置，才能保证带式输送机的正常运行。保证输送带在驱动滚筒分离点处具有适当的张力防止输送机在正常运行、起动、制动和紧急停车时驱动滚筒与输送带间的滑动。
(4)为输送带重新接头做必要的行程准备。每部带式输送机都有若干个接头，可能在某一时间接头会出现问题，必须截头重做，张紧装置为带式输送机准备了负荷以外的运输带，这样接头故障就可以通过放松张紧装置重新接头来解决问题。
2.2 目前常用张紧装置的类型
2.2.1 重锤式张紧装置
(1)重锤式张紧装置的组成带式输送机重锤张紧装置是由张紧小车、重锤、滑轮组、钢丝导索等简单部件组成。重锤张紧装置结构示意见图2-1。