CN101780928A

CN101780928A - 电磁制动张紧绞车

Info

Publication number: CN101780928A
Application number: CN 201010127617
Authority: CN
Inventors: 杨丽焕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2010-07-21

Abstract

本发明公开了一种电磁制动张紧绞车，包括有电磁制动电机和绞车，所述电磁制动电机包含电机和电磁制动器，所述电磁制动器同轴安装在所述电机的尾部；所述绞车通过连轴器与所述电机轴相连；所述绞车包括有减速器、支撑座、滚筒支座、卷绳滚筒，其中所述减速器安装在支撑座上面，所述减速器与所述卷绳滚筒连接，所述滚筒支座安装在所述卷绳滚筒的另一端。优点在于：无液压、单一电控制张紧，具备更快的反响能力，张力控制更加精确、快速和稳定。

Description

电磁制动张紧绞车

技术领域：

本发明涉及一种张紧绞车，尤其是一种电磁制动张紧绞车。

背景技术

手动张紧装置和半自动张紧控制装置因无法给予胶带机张力控制的连续性和稳定性，而重锤张紧则由于其安装的特殊性用于胶带机是有条件限制的，所以，此三种张紧方式与胶带机目前普遍性使用的自动张紧控制装置不存在可比性。这里，只做自动张紧的描述。

张紧及控制系统能否根据胶带运行工况提供恒定的张力和快速反响的能力一直是解决带式输送机长距离运送的关键技术之一，我国在胶带机自动张紧控制方面的研究一直落后于国外，而用于可伸缩长距离运送胶带机的张紧装置更没有合适的配套产品。

目前，国内最为先进和成熟的自动张紧装置是徐州五羊科技有限公司研制的ZLY500J型自控液压拉紧装置和中国矿业大学科技发展总公司研制的AHD型带式输送机胶带全自动液压张紧装置。此类产品主要由绞车、泵站、拉紧油缸、蓄能罐、绞车控制开关、拉力传感器和液压控制系统组成。该装置全自动张紧功能是靠液压控制系统、油缸和蓄能罐压力自平衡对拉带小车实现拉力控制来完成的，而液压系统的压力平衡的变化范围较大，对胶带张力控制的精确度和稳定性也差；其次，以电机和涡轮蜗杆减速器做为驱动的张紧绞车，是在胶带机启动前，通过设定值和拉力传感器的检测，对小车进行预拉紧动作，胶带张力的自动调整最终要靠油缸来完成。由此看来，此类张紧装置的绞车并不真正参与张力自动调整与控制，它只做进入油缸自动张紧前预定拉紧的辅助工作，而拉带小车的移动范围又受油缸行程的限制，是无法实现全程自动张力控制的，所以，此类张紧装置首先是不能满足固定式长距离运送(要求张力调整所需行程大)胶带机的使用条件；另外，该类张紧装置外挂部件多(蓄能罐、泵站和绞车需要分体安装)、张力控制环节复杂和绞车单一张紧的功能，造成拆装不便和工作模式受限，更是无法适应于现采掘工艺后配套可伸缩胶带机的张紧使用。目前，也有在较长距离固定式胶带机中使用该类张紧装置的，但必须是在胶带机整机反复启动两次以上才能达到预定的液压自动张紧状态，而且它在使用前对胶带的人工预张紧要求也是很高的。

在神东矿区，用于顺槽可伸缩胶带机的张紧系统都以澳大利亚大陆公司生产的APW、HDW张紧装置为主，该胶带机3000米(加中部驱动为6000米)的运送距离所能使用的张紧系统目前在国内的确没有相应配套的产品。APW张紧装置是神东早期引进“ACE”顺槽可伸缩胶带机中配套使用的自动张紧系统，也是我国首次引进当时国际上最为先进的“全自动张紧控制系统”。APW张紧绞车是属于电-液一体控制的自动张紧装置，它主要由整体APW绞车、拉力传感器、PLC控制开关和辅助液压控制箱组成，其APW绞车由APW控制箱(它包含：电机、一级减速器、液压离合器、泵站、主液压控制系统)和绞车(包含：液压制动器、减速器、滚筒、滚筒支架)两部分集合整体组成，APW绞车包含了全部执行系统和主要液压及控制系统，外挂液压辅助控制箱主要包括电磁控制阀和液压控制系统的小型蓄能罐，连接和安装也很简单。

APW张紧装置对胶带机的张力控制与国内液压自动张紧装置完全不同，其对拉带小车的拉力控制完全是靠卷绳滚筒21的正反转来实现的，可以对拉带小车的拉力实现全程控制，而液压系统只是配合APW绞车的工作状况对其液压离合器和制动器进行动态控制，从而实现绞车的正转拉紧、停车制动和反转制动释放的功能。绞车和液压控制系统的执行命令都来自于PLC控制开关，它根据胶带机张紧端拉力传感器的反馈信号进行程序判，在设定的张力范围值内，通过电磁阀和开关准确的控制绞车而对拉带小车进行拉力控制，最终实现连续和较为稳定的张力控制，同时，该张紧装置根据可伸缩胶带机的使用特点，设定了“自动”、“手动”、和“卷带”三种控制模式。

APW张紧装置目前在国内长距离可伸缩胶带机上应用比较普遍，也是国内胶带机配套使用最为先进的张紧控制系统，但它在胶带机突然停电和紧急停车的情况下，由于系统在失电后无张力控制能力和电液控制反应滞后的原因，突增张力而会造成绞车(减速器、制动器、离合器)的严重损毁和拉紧钢丝绳过早失效的问题。

HDW张紧装置是澳大利亚大陆公司新开发的升级产品，其张紧控制原理及结构形式和APW张紧装置基本一样，只不过在绞车电机控制上采用了变频控制技术，它虽然取消了APW控制箱，但制动器所需的液压泵站和液压系统依然以外挂形式存在。相对APW张紧装置而言，它在绞车启动时更为稳定和快速。

HDW张紧装置同样也不具备系统失电后的张力控制能力，但是HDW张紧装置做了绞车(主要是减速器、制动器和电机)的选型放大和整体设计强度的提升，从而提高了张紧装置本身的抗冲击能力而不至于被损坏，这也是神东矿区在同一胶带机及相同工况的条件下，依厂家推荐用HDW张紧装置代替APW张紧装置的主要原因。

由此看来，解决胶带机在启动、运行、紧急停车和突然断电状态下，实现张紧对胶带张力的完全控制与平衡，是一个世界性难题，它也是胶带机在设计时能否变得更加合理和经济的关键问题所在。

基于国内或国外最先进的胶带机张控制紧装置(系统)和胶带机设计理论发展的趋势，综上所述，目前张紧控制装置(系统)存在以下缺点和问题：

一、国内自动张紧控制装置(系统)：油缸自动张紧，张力自动控制范围小，无法实现全程、连续的张力控制。液压系统压力平衡变化范围大，张力自动控制不精确，稳定性差。整体局部散乱，控制环节多，安装复杂。张紧模式简单，只有手动和自动两种控制模式，无法实现自动卷带功能。

二、国外自动张紧控制装置(系统)：虽然可以提供全程、连续和较为稳定的张力控制，但电-液双重控制环节，绞车张力控制反响较慢。由于存在液压系统，使得拆装和维护较为复杂。断电后无张力控制能力，在胶带机非正常停机情况下，无法实现张力的平衡与释放，经常性造成绞车本身或胶带机系统的损坏。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种无液压、单一电控制张紧，具备更快的反响能力，张力控制更加精确、快速和稳定的一种电磁制动张紧绞车。

本发明的目的由如下技术方案实施：一种电磁制动张紧绞车包括有电磁制动电机和绞车，所述电磁制动电机包含电机和电磁制动器，所述电磁制动器同轴安装在所述电机的尾部；所述绞车通过连轴器与所述电机轴相连；所述绞车包括有减速器、支撑座、滚筒支座、卷绳滚筒，其中所述减速器安装在支撑座上面，所述减速器与所述卷绳滚筒连接，所述滚筒支座安装在所述卷绳滚筒的另一端。

所述减速器可以为涡轮蜗杆减速器外，其他的减速器都可以用，目前本申请优选为行星轮减速器。

支撑座为驱动支撑座。

一种电磁制动张紧绞车还包括有过渡连接盘、滚筒轴和轴承座总成，所述滚筒轴通过紧定套安装固定在所述卷绳滚筒上，所述滚筒轴的伸出端通过所述轴承座总成直接支撑在所述滚筒支座上，所述减速器的输出轴与所述卷绳滚筒输入端连接安装。

所述滚筒轴为半轴。

本绞车最大的特点在于：驱动支撑座既是减速器的安装支撑座，也是卷绳滚筒一端的支撑座，它与滚筒支座对称置形成一个绞车的整体安装底座，但又可以直接拆分，这种结构使减速器与滚筒连接安装即节省了空间，也无须通过联轴器来传递扭矩，加之卷绳滚筒本身作为钢丝绳缠绕和扭矩传递的主体，绞车的传动会效率大大的提高；同时，直角传动的行星轮减速器结构形式，使张紧绞车本身的布置与安装变的更为合理，且减速器的环形法兰固定安装方式，也可以使减速器输入轴延滚筒中心任意变角度安装。所述胶带的张力与钢丝绳的拉力形成一个相等的平衡作用力，钢丝绳的拉力的大小直接决定胶带张力的大小。

本发明的优点在于：无液压、单一电控制张紧，具备更快的反响能力，张力控制更加精确、快速和稳定的一种电磁制动张紧绞车。

附图说明：

图1为本发明电磁制动张紧绞车的主视图。

图2为本发明电磁制动张紧绞车的侧视图。

电磁制动电机1，绞车2，电机3，电磁制动器4，连轴器5，减速器6，支撑座7，滚筒支座8，卷绳滚筒9，过渡连接盘10，滚筒轴11，轴承座12，轴承座总成13。

具体实施方式：

电磁制动张紧绞车包括有电磁制动电机1和绞车2，电磁制动电机1包含电机3和电磁制动器4，电磁制动器4同轴安装在电机3的尾部；绞车2通过连轴器5与电机轴相连；绞车2包括有减速器6、支撑座7、滚筒支座8、卷绳滚筒9，过渡连接盘10、滚筒轴11和轴承座12总成，其中减速器6安装在支撑座7上面，减速器6与卷绳滚筒9连接，滚筒支座8安装在卷绳滚筒9的另一端。滚筒轴11通过紧定套安装固定在卷绳滚筒9上，滚筒轴11的伸出端通过轴承座总成13直接支撑在滚筒支座8上，减速器6的输出轴与卷绳滚筒9输入端连接安装。滚筒轴11为半轴。减速器可以为涡轮蜗杆减速器外，其他的减速器都可以用，目前本方案优选为行星轮减速器。支撑座7为驱动支撑座。本绞车最大的特点在于：驱动支撑座7既是减速器6的安装支撑座，也是卷绳滚筒9一端的支撑座，它与滚筒支座8对称形成一个绞车的整体安装底座，但又可以直接拆分，这种结构使减速器与滚筒连接安装即节省了空间，也无须通过联轴器来传递扭矩，加之卷绳滚筒9本身作为钢丝绳缠绕和扭矩传递的主体，绞车2的传动会使效率大大的提高；同时，直角传动的行星轮减速器结构形式，使张紧绞车2本身的布置与安装变的更为合理。胶带的张力与钢丝绳的拉力形成一个相等的平衡作用力，钢丝绳的拉力的大小直接决定胶带张力的大小。

电磁制动张紧绞车的动作原理：当需要张紧绞车2张紧时，电机启动，同时电磁制动器4打开(松闸)，电机3通过联轴器5、行星轮减速器6和过渡连接盘10将扭矩直接传递到卷绳滚筒9，卷绳滚筒9顺时针旋转，卷绳滚筒9表面的钢丝绳缠绕拉紧；当需要张力放松时，电磁制动器4直接打开，此时，卷绳滚筒9、减速器6和电机3处于自由状态，卷绳滚筒9在钢丝绳的作用力下，逆时针旋转，钢丝绳拉力释放；在手动工作模式下，电机3都要正反转启动运行，电磁制动器4也要同步打开，电机3停止工作时，电磁制动器12闭合制动。

电磁制动张紧绞车5的动作是通过拉力传感器9的反馈信息和开关判断并控制来实现的。

Claims

1.一种电磁制动张紧绞车，其特征在于，其包括有电磁制动电机和绞车，所述电磁制动电机包含电机和电磁制动器，所述电磁制动器同轴安装在所述电机的尾部；所述绞车通过连轴器与所述电机轴相连；所述绞车包括有减速器、支撑座、滚筒支座、卷绳滚筒，其中所述减速器安装在支撑座上面，所述减速器与所述卷绳滚筒连接，所述滚筒支座安装在所述卷绳滚筒的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种电磁制动张紧绞车，其特征在于，所述减速器为行星轮减速器。

3.根据权利要求1所述的一种电磁制动张紧绞车，其特征在于，支撑座为驱动支撑座。

4.根据权利要求1所述的一种电磁制动张紧绞车，其特征在于，其还包括有过渡连接盘、滚筒轴和轴承座总成，所述滚筒轴通过紧定套安装固定在所述卷绳滚筒上，所述滚筒轴的伸出端通过所述轴承座总成直接支撑在所述滚筒支座上，所述减速器的输出轴与所述卷绳滚筒输入端连接安装。

5.根据权利要求1所述的一种电磁制动张紧绞车，其特征在于，所述滚筒轴为半轴。