CN101870402B - 一种电液一体张紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电液一体张紧装置，包括：离合器两端连接电机与皮带传动结构，离合器在控制模块控制下动作；制动器用于保持皮带张力，连接设置在皮带传动结构上，制动器在控制模块控制下动作；油泵动力输入轴与离合器相连，通过管路分别连接油箱与蓄能器，油泵在离合器闭合时在电机带动下动作，将油箱中油液输送到蓄能器中；蓄能器通过管路连接制动器与离合器，蓄能器在控制模块控制下向制动器与离合器输送油液，释放制动器闭合离合器；控制模块控制离合器、制动器、蓄能器及电机动作。本发明中将油泵连接设置在离合器上，并采用蓄能器向制动器输送油液，以将制动器释放，无须使用变频器，节约能源，降低成本，并大大减小了本发明占用的空间。

Description

一种电液一体张紧装置

技术领域

本发明涉及一种电液一体张紧装置。

背景技术

目前，在许多输送皮带传动结构的应用上都需要设置张紧装置，以防止皮带传动结构运行过程中发生松紧不一的情况，影响皮带传动结构的正常运行，尤其在高精度及安全系数要求高的设备中，决不允许出现皮带传动结构运行异常的情况，避免给企业带来不可避免的损失。目前，在皮带传动结构的张紧装置中，需要使用变频器，由于变频器价格昂贵且体积庞大，使得张紧装置成本大大提高，且占用大量空间。张紧装置成本的提高，客观上提高了经济成本，造成资源浪费。另外，由于皮带传动结构的使用经常在狭小空间，如煤矿井下，这就需要减少张紧装置占用空间，以更好地设计空间布局。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成本低廉、占用空间小的电液一体张紧装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电液一体张紧装置，包括：

离合器，所述离合器两端分别连接电机与皮带传动结构，所述离合器在控制模块控制下进行动作；

制动器，所述用于保持皮带张力的制动器连接设置在所述皮带传动结构上，所述制动器在控制模块控制下进行动作；

油泵，所述油泵动力输入轴与所述离合器相连，所述油泵通过管路分别连接油箱与蓄能器，所述油泵在所述离合器闭合时在电机带动下动作，将所述油箱中油液输送到所述蓄能器中；

蓄能器，所述蓄能器通过管路连接所述制动器及离合器，所述蓄能器在控制模块控制下向所述制动器及离合器输送油液，释放所述制动器闭合所述离合器；

控制模块，所述控制模块控制所述离合器、制动器、蓄能器及电机动作。

进一步，所述控制模块包括PLC控制器及分别与所述PLC控制器连接的张力传感器、压力传感器、离合电磁阀与压力电磁阀，其中：

所述张力传感器设置在所述皮带传动结构上，测量皮带张力并将皮带张力信息发送到所述PLC控制器；

所述压力传感器连接所述蓄能器，测量所述蓄能器压力并将蓄能器压力信息发送到所述PLC控制器；

所述PLC控制器接收所述张力传感器发送来的皮带张力信息，并根据该张力信息控制所述离合电磁阀动作，所述PLC控制器接收所述压力传感器发送来的蓄能器压力信息，并根据该压力信息控制所述压力电磁阀动作；

所述离合电磁阀连接所述离合器并控制所述离合器动作；

所述压力电磁阀设置在连接所述蓄能器与所述制动器的释放油路上，控制所述释放油路的通断。

进一步，所述控制模块还包括制动电磁阀，所述制动电磁阀连接所述制动器并根据所述PLC控制器指令控制所述制动器动作。

进一步，所述离合器为摩擦离合器。

进一步，所述制动器包括单向制动器和双向制动器。

本发明具有如下优点：

1、本发明中将油泵连接设置在离合器上，并采用蓄能器向制动器输送油液，以将制动器释放，无须使用变频器，节约能源，降低成本，并大大减小了本发明占用的空间。

2、本发明采用制动电磁阀，可对制动器进行控制，实现点动，避免制动器长久释放，出现皮带放松过程中由于惯性大而导致速度过快的现象，从而使得皮带放送过程处于可控范围内。

3、本发明结构简单、实现容易，可在多种场合应用。本发明在节约能源的基础上还实现了降低噪音、改善工作环境的目的。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1示出了本发明一种电液一体张紧装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括离合器1、制动器2、油泵3、蓄能器4及控制模块5。其中：

离合器1两端分别连接电机6与皮带传动结构7，皮带传动结构7包括皮带、钢丝绳、减速机、卷筒及张紧小车等。

离合器1在控制模块5控制下进行动作。离合器1通过闭合与分离实现电机6与皮带传动结构7的连接与脱开。离合器的闭合通过压力油控制，压力油由离合电磁阀控制。

在本发明中，电机6为单向旋转，带动皮带传动结构7单向旋转，将皮带传动结构7拉紧，避免皮带传动结构7放松。

制动器2连接设置在皮带传动结构7上，与减速机相连。制动器2用于保持皮带张力。制动器2在控制模块5控制下进行动作，制动器2制动时保持皮带张力，制动器2释放后，皮带传动结构7则自行放松，从而降低皮带张力。

油泵3进油口通过管路连接油箱8，油泵3出油口通过管路连接蓄能器4。油泵3动力输入轴与离合器1相连，在离合器1闭合时，油泵3可随同电机6一起旋转动作，从而将油箱8中油液输送到蓄能器4中。

蓄能器4在离合器1闭合时，接收油泵3输送来的油液，进行蓄能。蓄能器4通过管路连接制动器2，蓄能器4在控制模块5控制下向制动器2输送油液，通过该能量释放制动器2，实现皮带传动结构7放松。

控制模块5是本发明的控制中心，内部预设有控制指令及指令发送条件。控制模块5控制离合器1、制动器2、蓄能器4及电机6动作。

本发明中将油泵3连接设置在离合器1上，并采用蓄能器4向制动器2输送油液，以将制动器2释放，无须使用变频器，节约能源，降低成本，并大大减小了本发明占用的空间。

本发明中，控制模块5包括PLC控制器51、张力传感器52、压力传感器53、离合电磁阀54与压力电磁阀55。张力传感器52、压力传感器53、离合电磁阀54与压力电磁阀55分别与PLC控制器51连接。其中：

张力传感器52设置在皮带传动结构7上，测量皮带张力并将皮带张力信息发送到PLC控制器51。本发明中，张力传感器52是一个应变测量仪，张力传感器52的测量范围为0-200KN，工作范围为5-50KN。

压力传感器53连接蓄能器4，测量蓄能器4压力并将蓄能器4压力信息发送到PLC控制器51。

PLC控制器51接收张力传感器52发送来的皮带张力信息，并根据该张力信息控制离合电磁阀54动作，从而实现控制离合器1的动作。PLC控制器51接收压力传感器53发送来的蓄能器4压力信息，并根据该压力信息控制压力电磁阀55动作，从而实现蓄能器4与制动器2之间释放油路21通断控制，实现制动器2释放控制。

离合电磁阀54连接设置在离合器1上，控制离合器1的闭合与分离。离合电磁阀54可控制离合器1上油路通断，以达到对离合器1的闭合控制的目的。实现电机6与皮带传动结构7之间的连接控制，也就是实现了皮带张紧的控制。

压力电磁阀55设置在连接蓄能器4与制动器2的释放油路21上，控制释放油路21的通断。PLC控制器51根据蓄能器4压力信息控制压力电磁阀55动作，从而控制制动器2的释放，也就是实现了皮带放松的控制。制动器2制动时可实现张紧皮带，制动器2释放后，皮带可自行放松。

本发明中，控制模块5还包括制动电磁阀56，该制动电磁阀56连接制动器2并根据PLC控制器51指令控制制动器2动作。在制动器2释放时，PLC控制器51根据预设程序控制该制动电磁阀56间隔动作，实现制动器2点动，也就是实现了皮带放松的寸动控制。

本发明采用制动电磁阀56，可对制动器2进行控制，实现皮带传放松时点动，避免制动器2长久释放，出现皮带传动结构7放松过程中由于惯性大而导致速度过快的现象，从而使得皮带放松过程处于可控范围内。

本发明中，离合器1为摩擦离合器。该离合器1包括多齿轮连接及离合片组。该离合器1中的传动齿轮上还连接设置油泵3，为油泵3传输电机6的动力。

本发明中，制动器2包括单向制动器和双向制动器。采用单向制动器可使得制动器2长时间处于制动状态，保持皮带传动结构7的张紧，避免皮带传动结构7自行放松。且这种单向制动器2成本较低，易于控制。

本发明结构简单、实现容易，可在多种场合应用。本发明在节约能源的基础上还实现了降低噪音、改善工作环境的目的。

本发明在皮带传动结构7正常工作过程中，制动器2制动，避免皮带放松，离合器1分离。此时，PLC控制器51通过张力传感器52监控皮带传动结构7的运转。

皮带传动结构7运行时间过长后会导致皮带张力降低，当皮带张力降低到一定值时，PLC控制器51根据张力传感器52发送来的张力信息与预设程序进行判断后向离合电磁阀54发送动作指令，离合电磁阀54动作，连通离合器1电路，离合器1闭合，从而将电机6动作传递到皮带传动结构7，带动皮带传动结构7运转，实现皮带张紧。

此时，由于离合器1与油泵3相连，油泵3也开始动作，向蓄能器4中输送油液。蓄能器4压力由压力传感器53监控，向PLC控制器51中发送。当该压力信息达到一定值时，PLC控制器51根据压力传感器53发送来的压力信息与预设程序进行判断后向压力电磁阀55发送动作指令，压力电磁阀55动作，连通蓄能器4与制动器2。蓄能器4中油液进入制动器2，为制动器2提供能量，释放制动器2。制动器2不再保持皮带张紧，实现皮带自动放松。

在皮带放松过程中，PLC控制器51根据预设程序向制动电磁阀56发送动作指令，该动作指令为间隔动作指令，使得制动电磁阀56间隔动作。该制动电磁阀56动作后间隔连通制动器2电路，使得制动器2间隔动作，阻止皮带连续放松，从而实现皮带放松的寸动。

当皮带在该轮调整过程达到平衡时。此时压力传感器53将蓄能器4压力信息发送到PLC控制器51，PLC控制器51控制压力电磁阀55动作，该压力电磁阀55切断释放油路21。制动器2重新制动皮带传动结构7，保持皮带张力。同时，PLC控制器51停止向制动电磁阀56发送动作指令，继续通过张力传感器52发送的皮带张力信息监控皮带传动结构7运行状态。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电液一体张紧装置，其特征在于，包括：

离合器(1)，所述离合器(1)两端分别连接电机(6)与皮带传动结构(7)，所述离合器(1)在控制模块(5)控制下进行动作；

制动器(2)，所述用于保持皮带张力的制动器(2)连接设置在所述皮带传动结构(7)上，所述制动器(2)在控制模块(5)控制下进行动作；

油泵(3)，所述油泵(3)动力输入轴与所述离合器(1)相连，所述油泵(3)通过管路分别连接油箱(8)与蓄能器(4)，所述油泵(3)在所述离合器(1)闭合时在电机(6)带动下动作，将所述油箱(8)中油液输送到所述蓄能器(4)中；

蓄能器(4)，所述蓄能器(4)通过管路连接所述制动器(2)，所述蓄能器(4)在控制模块(5)控制下分别向所述制动器(2)及离合器(1)输送油液，释放所述制动器(2)及闭合所述离合器(1)；

控制模块(5)，所述控制模块(5)控制所述离合器(1)、制动器(2)、蓄能器(4)及电机(6)动作。

2.如权利要求1所述的电液一体张紧装置，其特征在于：所述控制模块(5)包括PLC控制器(51)及分别与所述PLC控制器(51)连接的张力传感器(52)、压力传感器(53)、离合电磁阀(54)与压力电磁阀(55)，其中：

所述张力传感器(52)设置在所述皮带传动结构(7)上，测量皮带张力并将皮带张力信息发送到所述PLC控制器(51)；

所述压力传感器(53)连接所述蓄能器(4)，测量所述蓄能器(4)压力并将蓄能器(4)压力信息发送到所述PLC控制器(51)；

所述PLC控制器(51)接收所述张力传感器(52)发送来的皮带张力信息，并根据该张力信息控制所述离合电磁阀(54)动作，所述PLC控制器(51)接收所述压力传感器(53)发送来的蓄能器(4)压力信息，并根据该压力信息控制所述压力电磁阀(55)动作；

所述离合电磁阀(54)连接所述离合器(1)并控制所述离合器(1)动作；

所述压力电磁阀(55)设置在连接所述蓄能器(4)与所述制动器(2)的释放油路(21)上，控制所述释放油路(21)的通断。

3.如权利要求2所述的电液一体张紧装置，其特征在于：所述控制模块(5)还包括制动电磁阀(56)，所述制动电磁阀(56)连接所述制动器(2)并根据所述PLC控制器(51)指令控制所述制动器(2)动作。

4.如权利要求3所述的电液一体张紧装置，其特征在于：所述离合器(1)为摩擦离合器。

5.如权利要求4所述的电液一体张紧装置，其特征在于：所述制动器(2)包括单向制动器和双向制动器。

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