CN102001513A - 一种带式输送机张紧装置 - Google Patents

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一种带式输送机张紧装置，属于机电一体化技术领域，可广泛用于煤炭、冶金、发电等使用带式运输机的行业，其特征在于该装置同时具有对输送带张紧和调偏双重功能，整套装置由两套完全相同且相互独立的牵引系统、移动小车3、张紧滚筒4、改向滚筒9组成，其中控制系统由左侧拉力传感器5、右侧拉力传感器12、可编程控制器16和模拟量输入模块17及继电器组成。本发明一种带式输送机张紧装置与传统复合式张紧装置比较，没有液压泵站、液压油缸和蓄能站，占地面积相对小的多，这一优势在井下显得更为重要。新型张紧装置可成为传统的带式输送机张紧装置的更新换代产品。

Description

一种带式输送机张紧装置
技术领域
本发明一种带式输送机张紧装置，属于机电一体化技术领域，它是一种同时具有输送带张紧和调偏双重功能的自动化装置，克服了现有张紧装置普遍不能自动调偏的弊端，可广泛用于矿山、冶金、发电等使用带式输送机的行业，是现有张紧装置的更新换代产品。
背景技术
带式输送机是输送散状固体物料的主要运输设备，在矿山、冶金、发电等行业大量使用。张紧装置是带式输送机的重要组成部分，其作用是保证输送带有足够的张紧力，能够使驱动滚筒与输送带有机地紧密地结合起来，增加滚筒与输送带间的摩擦力，防止两者之间打滑，从而完成能量传递功能，它的性能好坏直接影响带式输送机的整体性能指标。带式输送机朝着大运量、高速度和长运距方向发展，对张紧装置要求越来越高，要求装置随带式输送机运行状态不同张紧力可调，启动状态时由于惯量很大要求张紧力是正常运行时额定张紧力的1.5倍，启动后调整到额定张紧力，这样即可以满足启动要求，又节约能源，并且能够延长输送带的使用寿命，这就需要开发一种动态性能好，同时具有调偏功能的智能化张紧装置。
由于大型带式输送机单机长度都比较长，造成输送带的余度较长(通常有几十米)，要求张紧装置必须有十几米长的行程，常规的张紧方式不能满足要求。传统的大型带式输送机常采用的张紧方式有两种，一种是重锤式；重锤式是在带式输送机垂直下方修二十几米深竖井，输送带的余度放在竖井中并且吊有十几吨的重物以便拉紧输送带，这种方式结构简单，但造价高受现场条件限制，不适合井下使用，并且张紧力不可调。另一种是复合式；这种方式是最常用的一种方式，由机械和液压两套系统组成，机械部分采用一台绞车，液压部分采用一台液压泵站、一个几米长的液压油缸和一个蓄能站，其工作原理是输送带张紧行程的90％左右，是由绞车牵引安装有张紧滚筒的移动小车来完成快速预拉紧，最后张紧行程的10％左右是由液压油缸来完成张紧力的调节和锁死。整套装置由绞车、移动小车、张紧滚筒、液压泵站、液压油缸和蓄能站组成，其缺点在于设备体积都比较大、占地面积大、造价高、故障率高及维修工作量大。
以上两种张紧方式都不具有自动调偏功能。
带式输送机在运行过程输送带跑偏是最常见的一种现象，造成跑偏的原因很多，比如安装不规范、下料不均、输送带接头不对称等，调偏也是保证带式输送机正常运转的前题条件，常采用在输送带的沿途安装多组自动调偏托滚组或自动立滚调偏组，这两种调偏方式都会损伤输送带的边沿，影响输送带的使用寿命。实践证明对张紧滚筒两侧张紧力进行调整是最有效的调偏手段，且不损伤输送带。
发明内容
本发明一种带式输送机张紧装置的目的在于解决上述现有技术中普遍存在体积大、结构复杂、故障率高、不具有自动调偏功能等一些问题，从而公开一种同时具有张紧和调偏双重功能的新型张紧装置的技术方案，该装置能适应煤矿、码头、电厂等特殊工况条件下使用。
本发明一种带式输送机张紧装置，其特征在于是一种用于带式输送机具有张紧和调偏双重功能的一体化装置，整套装置由牵引系统、移动小车3、张紧滚筒4、改向滚筒9以及控制系统组成，其所述装置为实现张紧或放松输送带18的目的张紧滚筒4安装在移动小车3上，左电机8、右电机15同时正反转牵引张紧滚筒4和移动小车3一起沿着滑道前后移动。实现张紧和调偏双重功能目标的牵引系统由完全相同且相互独立的左牵引和右牵引两套链轮链条牵引系统组成，其中左牵引系统由左电机8、左减速机7、左从动链轮1、左牵引链轮6及左链条2组成，左牵引系统牵引移动小车3的左侧，右牵引系统由右电机15、右减速机14、右从动链轮10、右牵引链轮13及右链条11组成，右牵引系统牵引移动小车3的右侧，其所述控制系统由左拉力传感器5、右拉力传感器12可编程控制器16、模拟量输入模块17及继电器组成。
上述的一种带式输送机张紧装置，其特征在于为了确保输送带18拉紧后不松动，并进一步提高自锁能力的左减速机7和右减速机14均采用两级蜗轮蜗杆减速机。
下面结合附图进一步来阐述本发明一种带式输送机张紧装置的特征及其原理，本发明是一种同时具有张紧和调偏双重功能的张紧装置，机械部分由两套牵引系统、移动小车3、张紧滚筒4、改向滚筒9组成(见附图1)；电气控制部分由左侧拉力传感器5、右侧拉力传感器12、可编程控制器16和模拟量输入模块17组成(见附图2)；其所述张紧滚筒4安装在移动小车3上随移动小车3一起沿着滑道前后移动，移动小车3由左电机8、右电机15经左减速机7、右减速机14及左从动链轮1、右从动链轮10、左牵引链轮6、右牵引链轮13及左链条2、右链条11组成的两套牵引系统牵引，左电机8和右电机15正反转可以牵引张紧滚筒4和移动小车3一起沿着滑道前后移动，为满足调偏时要求输送带18两侧的张紧力不同的需要，两套链轮牵链条牵引系统分别牵引移动小车3的左右两侧，其所述左拉力传感器5和左拉力传感器12是用来测量输送带18对应侧的拉力，为了确保输送带18拉紧后不松动，本发明减速机采用两级蜗轮蜗杆减速机来提高自锁能力，工程实践证明一级蜗轮蜗杆减速机的自锁能力就可以满足绝大部分工程需要，装置选用两级蜗轮蜗杆减速机，使其自锁能力进一步提高。电机8(15)选用双速电机，高速用来预张紧缩短运行时间，低速用来调节张紧力以便提高调节精度。
本发明一种带式输送机张紧装置的优点在于：与传统复合式张紧装置比较，具有张紧和调偏双重功能，没有液压泵站、液压油缸和蓄能站，占地面积相对小的多，这优势在井下显得更为重要，液压系统是最容易出现故障的部分，所以新型装置与同类产品比较的可靠性更高。另外控制系统采用PLC可编程控制器，可编程控制器是近年来发展起来的新技术，广泛地应用在电气自动化各种控制系统中，它不仅体积小智能化程度高，程序修改也非常容易，对提高张紧装置的整体动态调整特性有好处。
本发明的优点：
1.结构简单实用、重量轻，维修工作量小、造价低；
2.体积小牵引力大；
3.具有远距离通信功能；
4.动静态调整特性好；
5.同时具有张紧和调偏双重功能。
四、附图说明
图1新型张紧装置结构示意图
1.左从动链轮      10.右从动链轮   2.左链条    11.右链条  3.移动小车
4.张紧滚筒        5.左拉力传感器  12.右拉力传感器        6.左牵引链轮
13.右牵引链轮     7.左减速机      14.右减速机            8.左电机
15.右电机         9.改向滚筒      18.输送带
图2新型张紧装置控制原理图
16.可编程控制器   17.模拟量输入模块
五、具体实施方案
实施方式1：
本发明一种带式输送机张紧装置在带式运输机上的应用，其所述张紧装置安装在带式运输机的张紧段，两套牵引系统分别牵引移动小车3的左右两侧，使张紧滚筒4前后移动，达到张紧和放松输送带18的目的。机械部分由两套牵引系统、移动小车3、张紧滚筒4、改向滚筒9组成(见附图1)；电气控制部分由左侧拉力传感器5、右侧拉力传感器12、可编程控制器16和模拟量输入模块17组成(见附图2)；其所述张紧滚筒4安装在移动小车3上随移动小车3一起沿着滑道前后移动，移动小车3由左电机8、右电机15经左减速机7、右减速机14及左从动链轮1、右从动链轮10、左牵引链轮6、右牵引链轮13及左链条2、右链条11组成的两套牵引系统牵引，左电机8和右电机15正反转可以牵引张紧滚筒4和移动小车3一起沿着滑道前后移动，为满足调偏时要求输送带18两侧的张紧力不同的需要，两套链轮牵链条牵引系统分别牵引移动小车3的左右两侧，其所述左拉力传感器5和左拉力传感器12是用来测量输送带18对应侧的拉力，为了确保输送带18拉紧后不松动，本发明减速机采用两级蜗轮蜗杆减速机来提高自锁能力，工程实践证明一级蜗轮蜗杆减速机的自锁能力就可以满足绝大部分工程需要，装置选用两级蜗轮蜗杆减速机，使其自锁能力进一步提高。左电机8和右电机15选用双速电机，高速用来预张紧缩短运行时间，低速用来调节张紧力以便提高调节精度。下面结合附图(1、2)进一步说明张紧、动态调节及调偏工作过程：
1.张紧工作过程
按下预张紧按钮，左右侧电机高速正转继电器同时吸合，左电机8和右电机15同时高速正转带动链条牵引移动小车3沿滑道前行，逐步拉紧输送带18，当左右侧拉力传感器5(12)测的张紧力为额定张紧力时高速正转继电器同时断开，电机8(15)低速正转继电器同时吸合，左电机8和右电机15转入低速运转继续拉紧输送带18，直到拉力传感器5(12)测的张紧力为1.5倍额定张紧力时，电机8(15)低速正转继电器同时断开，左电机8和右电机15停止转动，张紧过程结束，并且锁死，同时可编程控制器16控制的运输机控制继电器触点闭合，向带式输送机控制系统发出带式输送机可以正常启动的信号。
2.动态调节工作过程
带式输送机启动后，两侧电机8(15)低速反转继电器同时吸合，左电机8和右电机15低速反转放松输送带18，直到两侧拉力传感器5(12)测的张紧力为额定张紧力时，电机8(15)低速反转继电器同时断开，左电机8和右电机15同时停止转动，调节过程结束，并且保持额定张紧力，额定张紧力是维持带式输送机正常运转所需张紧力。装置可以根据带式输送机的工况条件对张紧力不同要求调节启动、制动和正常运传状态时的张紧力，由于张紧力可以根据需要自动调节，这样既能满足各种工况条件下对张紧力不同的要求，输送机18启动时保持高张紧力满足启动要求，正常运行时保持低张紧力，不仅可以节约能源还能延长输送带18的使用寿命。
3.调偏工作过程
本装置在输送带18的左右侧分别安装有两个跑偏开关，当输送带18向右侧跑偏时输送带18的边沿会触动右侧的跑偏开关，右侧跑偏开关触点闭合，可编程控制器16控制右侧低速正转继电器闭合，右侧电机15低速正转拉紧输送带18右侧，同时控制左侧低速反转继电器闭合，左侧电机8低速反转放松输送带18左侧，使输送带18产生一个向左的力，经过一段时间运转输送带18会自动向左侧移动达到调偏目的，右侧跑偏开关触点断开，两侧电机8(15)同时停转，调偏过程结束。当输送带18向左侧跑偏时，调偏过程与此相反。

Claims (2)

1.一种带式输送机张紧装置，其特征在于是一种用于带式输送机具有张紧和调偏双重功能的一体化装置，整套装置由牵引系统、移动小车(3)、张紧滚筒(4)、改向滚筒(9)以及控制系统组成，其所述的为实现张紧或放松输送带(18)的目的张紧滚筒(4)安装在移动小车(3)上，左电机(8)、右电机(15)同时正反转牵引张紧滚筒(4)和移动小车(3)一起沿着滑道前后移动，实现张紧和调偏双重功能目标的牵引系统由完全相同且相互独立的左牵引和右牵引两套链轮链条牵引系统组成，其中左牵引系统由左电机(8)、左减速机(7)、左从动链轮(1)、左牵引链轮(6)及左链条(2)组成，左牵引系统牵引移动小车(3)的左侧，右牵引系统由右电机(15)、右减速机(14)、右从动链轮(10)、右牵引链轮(13)及右链条(11)组成，右牵引系统牵引移动小车(3)的右侧，其所述控制系统由左拉力传感器(5)、右拉力传感器(12)、可编程控制器(16)、模拟量输入模块(17)及继电器组成。
2.按照权利要求1所述的一种带式输送机张紧装置，其特征在于为了确保输送带(18)张紧后不松动并进一步提高自锁能力，左减速机(7)和右减速机(14)均采用两级蜗轮蜗杆减速机。
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