CN205589891U - 一种输送机张紧用变频张紧控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种输送机张紧用变频张紧控制装置，包括动力机构、执行机构以及控制电路；其中，动力机构设置有电机和联轴器，联轴器与电机的输出轴端连接，动力机构设置为提供张紧控制装置所需的动力源；执行机构设置有卷扬滚筒、减速器、制动器以及游动小车，减速器的输入轴端通过制动器与联轴器连接，减速器的输出轴端连接有卷扬滚筒；卷扬滚筒设置有钢丝绳，钢丝绳设置为连接卷扬滚筒与游动小车；本申请涉及但不限于矿用设备，应用本申请能够实现张紧控制装置的优化设计，能够通过张力传感器、位移传感器、扭转传感器等结构进行实时监测并综合控制皮带张力值的大小、张紧电机的转速，以实现达到自适应皮带机张力控制的有益技术效果。

Description

一种输送机张紧用变频张紧控制装置

技术领域

本实用新型涉及但不限于矿用设备，尤其是一种输送机张紧用变频张紧控制装置。

背景技术

现有技术中，矿用采煤设备均趋于自动化、智能化的方向发展，以适应目前矿煤运输的大型化，运输距离长，对张紧力的要求大等性能特点。

然而，矿用设备市场上所提供的配套装置不能有效满足上述这一发展趋势，具体包括目前的张紧驱动装置不能提供有效且稳定的张紧力进行相应控制，且张紧装置还存在有结构组成复杂、操作强度大等缺点。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种输送机张紧用变频张紧控制装置，能够有效克服现有技术中存在的缺陷，能够实现张紧控制装置的优化设计，能够通过张力传感器、位移传感器、扭转传感器等结构进行实时监测并综合控制皮带张力值的大小、张紧电机的转速，以实现达到自适应皮带机张力控制的有益技术效果。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种输送机张紧用变频张紧控制装置，包括动力机构、执行机构以及控制电路；其中，

所述动力机构设置有电机和联轴器，所述联轴器与所述电机的输出轴端连接，所述动力机构设置为提供张紧控制装置所需的动力源；

所述执行机构设置有卷扬滚筒、减速器、制动器以及游动小车，所述减速器的输入轴端通过所述制动器与所述联轴器连接，所述减速器的输出轴端连接有所述卷扬滚筒；所述卷扬滚筒设置有钢丝绳，所述钢丝绳设置为连接所述卷扬滚筒与游动小车；

所述控制电路设置有传感器，所述控制电路与所述动力机构、执行机构电连接；其中，所述传感器设置为检测所述钢丝绳的张力值和检测所述制动器的液压制动结构的压力值，并将检测数值输送给所述控制电路；所述控制电路设置为接收所述检测数值并控制调整所述电机的转速以及转向、所述制动器的起停。

上述张紧控制装置，还可具有如下特点，

所述传感器包括张力传感器，所述张力传感器与所述钢丝绳连接，所述张力传感器设置为检测所述钢丝绳的张力值并输送给所述控制电路。

上述张紧控制装置，还可具有如下特点，

所述钢丝绳的端部设置有U型环挂钩，所述张力传感器的一端连接所述U型环挂钩，所述张力传感器的另一端连接所述卷扬滚筒。

上述张紧控制装置，还可具有如下特点，

所述传感器包括压力传感器，所述压力传感器与所述制动器的液压制动机构连接，所述压力传感器设置为检测所述液压制动机构的液压油压力值并输送给所述控制电路。

上述张紧控制装置，还可具有如下特点，

所述电机通过电缆连接有绞车主电控箱，所述电缆长度小于100米。

上述张紧控制装置，还可具有如下特点，

所述主电控箱设置有四象限变频器以及PLC可编程逻辑控制器。

本实用新型上述技术方案具有如下有益效果：

本技术方案通过上述优化设置的部件，能够实现张紧控制装置的优化设计，能够通过张力传感器、位移传感器、扭转传感器等结构进行实时监测并综合控制皮带张力值的大小、张紧电机的转速，以实现达到自适应皮带机张力控制的有益技术效果。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为本实用新型实施例的系统结构示意图一；

图2为本实用新型实施例的系统结构示意图二；

图3为本实用新型实施例的局部结构示意图一；

图4为本实用新型实施例的局部结构示意图二；

图5为本实用新型实施例的控制流程示意图一；

图6为本实用新型实施例的控制流程示意图二。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

结合图1、图2、图3所示，

本实用新型提供了一种输送机张紧用变频张紧控制装置，可以包括动力机构、执行机构以及控制电路；其中，动力机构设置有电机1和联轴器5，联轴器5与电机1的输出轴端连接，动力机构设置为提供张紧控制装置所需的动力源；执行机构设置有卷扬滚筒2、减速器7、制动器6以及游动小车3，减速器7的输入轴端通过制动器6与联轴器5连接，减速器7的输出轴端连接有卷扬滚筒2；卷扬滚筒2设置有钢丝绳，钢丝绳设置为连接卷扬滚筒2与游动小车3；控制电路设置有传感器，控制电路与动力机构、执行机构电连接；其中，传感器设置为检测钢丝绳的张力值和检测制动器6的液压制动结构的压力值，并将检测数值输送给控制电路；控制电路设置为接收检测数值并控制调整电机1的转速以及转向、制动器6的起停。

具体操作中，可通过上述动力机构中的电机1实现张紧动力源的输入，进而可通过上述执行机构中的卷扬滚筒2即可实现钢丝绳的张紧；上述张紧控制装置可通过控制电路进行相应的控制，具有操作便捷等优点，同时通过传感器的实时检测功能能够有效保证装置整体运行的稳定性，能够有效避免因人工检测所带来的误操作。需要说明的是，本技术方案中的钢丝绳最大张力值设计可达到单绳350KN，该最大张力值远远优于现有技术中的其他张紧装置所能达到的单绳张力值，具有明显的有益技术效果。

其中，本技术方案提供的上述结构中的电机1还可以通过电缆连接有绞车主电控箱4；优选地，上述主电控箱4设置为隔爆兼本质安全型控制箱；其可以满足长距离带式输送机对张紧绞车张力可调、响应速度快、自适应性好的性能要求。其中，电缆长度小于100米；主电控箱4还可以设置有四象限变频器以及PLC可编程逻辑控制器。另外，上述电机1可以设置为三相异步电动机，主要功能为驱动减速器7运行，通过减速器7变比1:116.使得输出力矩远远大于电机1力矩。

如图4所示，

优选地，为了能够实现上述传感器的检测功能，本技术方案中的传感器可以包括张力传感器8，张力传感器8与钢丝绳10连接，张力传感器8设置为检测钢丝绳的张力值并输送给控制电路。进一步的，为了便于上述张力传感器的安装；优选地，本技术方案中的钢丝绳10端部可以设置有U型环挂钩9，张力传感器的一端连接U型环挂钩9，张力传感器的另一端连接卷扬滚筒。

具体操作中，上述钢丝绳的张力变化可直接体现到上述张力传感器上，进而上述张力传感器将实时检测的张力数值输送给控制电路，控制电路可根据该检测数值进行判断以及相应的控制操作，具体包括根据张力检测数值控制电机的正反转及转速、张力大小、制动机起停。需要说明的是，本领域的技术人员根据本技术方案的上述提示，在具体实施过程中，可以选择任意类型的传感器，以能够实现液位检测的功能为准。上述信号的检测等操作可通过控制电路实现，其组成均属于本领域常用的电器元件；另外，上述控制电路结构中并不涉及软件程序。

相应的，本技术方案中的传感器还可以包括压力传感器，压力传感器与制动器的液压制动机构连接，压力传感器设置为检测液压制动机构的液压油压力值并输送给控制电路。具体操作中，上述压力传感器可将制动器中的液压油压直接进行检测，进而上述压力传感器将实时检测的压力数值输送给控制电路，控制电路亦可根据该检测数值进行判断以及相应的控制操作，具体包括根据检测油压数值控制并使得制动液压站始终处于设定压力范围内。当制动器接收到相应控制指令时，可进行相应的释放或者抱闸操作。

结合图5、图6所示，

本技术方案中提供的上述张紧控制装置可以采用附图5、图6所示的控制逻辑框图；相应的，也可以采用如下原理及流程：

控制箱是通过使用装在钢丝绳上的测力传感器读出皮带张力，由控制电路所连接的PLC可编程逻辑控制器控制变频器和制动器来实现紧带和松带的工作过程。

1)当张力值小于设定张力值时，驱动电机正转绞车的卷扬滚筒进行紧带；

2)当张力值大于设定张力值时，驱动电机反转绞车的卷扬滚筒进行松带；

3)当张力在设定的范围保持20s不超出范围时，发出制动信号，此时张紧装置接受到信号，制动器抱死，电机停止转动，从而锁住绞车输出轴，使得绞车滚筒停止，从而保持张力，此时绞车就进入备用状态。当张力值再次超出设定范围，则启动电机、制动信号打开，绞车接受信号打开制动器，绞车自动投入运行，重复上述动作。

相应的，上述张紧控制装置具有以下多种操作模式供用户选择：

1)自动方式：

将本安操作箱的“操作模式”选择开关打在“自动方式”位置。等待输送机总控的启动信号。

接到启动信号，根据实时张力信号和给定张力信号的差值，计算得出变频器的输出频率，依次启动变频器，制动信号释放，电动机按照给定方向和速度运行，实现张力的自动调节。当张力达到额定值并保持一段时间后，发出制动信号，变频器停止输出，将绞车锁定在当前位置。PLC可编程逻辑控制器继续监视张力的动态变化，当张力值超出允许的变化范围时，PLC可编程逻辑控制器发出控制指令，绞车再次投入运行。

当张紧绞车运行中，张力处于故障值时，PLC可编程逻辑控制器发出控制指令，发出制动信号，停止变频器和主电机运行。张紧绞车紧急停止。

2)手动方式：

将本安操作箱的“操作模式”选择开关打在“手动方式”位置。

按下“紧带”(或“松带”)按钮并保持，PLC可编程逻辑控制器发出控制指令，启动变频器和主电机运行，发出制动信号，绞车开始正向(或反向)运行，实现胶带的张紧和松弛；放开按钮，电机减速，制动器抱闸，绞车停止运行。

3)卷带方式：

将本安操作箱的“操作模式”选择开关打在“卷带方式”位置。

按下“紧带”或“松带”按钮(这里作为卷带启动信号)，PLC可编程逻辑控制器发出控制指令，启动变频器和主电机运行，制动信号释放，绞车开始正向或反向运行，并将张力维持在10kN，为卷带机提供基本的卷带张力；按下“停止”按钮，电机减速，制动器抱闸，绞车停止运行。

相应的，本技术方案中的张紧控制装置的参数如下：

额定功率：75KW

额定输入电压：1140(660)VAC

额定输入电流：43(75)A

变频器输入电压：500VAC

输出电压范围：0-5000VAC

输出电流范围：0-100A

输出频率范围：5-50Hz

载波频率：2.5kHz

工作制式：断续工作制

最大张紧力：单绳350KN

其中，KXJT-75/1140(660)S输送机张紧装置用隔爆兼本质安全型调速控制箱(以下简称“控制箱”)是带式输送机变频张紧装置的核心部件，通过该装置控制带式输送机张紧装制电动机，可以满足长距离带式输送机对张紧绞车张力可调、响应速度快、自适应性好，可实时监控等要求，是长距离带式输送机特别是可伸缩带式输送机张紧绞车的理想选择。

本技术方案通过上述优化设置的部件，能够实现张紧控制装置的优化设计，能够通过张力传感器、位移传感器、扭转传感器等结构进行实时监测并综合控制皮带张力值的大小、张紧电机的转速，以实现达到自适应皮带机张力控制的有益技术效果。

本领域的技术人员应该明白，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种输送机张紧用变频张紧控制装置，其特征在于，包括动力机构、执行机构以及控制电路；其中，

所述动力机构设置有电机和联轴器，所述联轴器与所述电机的输出轴端连接，所述动力机构设置为提供张紧控制装置所需的动力源；

所述执行机构设置有卷扬滚筒、减速器、制动器以及游动小车，所述减速器的输入轴端通过所述制动器与所述联轴器连接，所述减速器的输出轴端连接有所述卷扬滚筒；所述卷扬滚筒设置有钢丝绳，所述钢丝绳设置为连接所述卷扬滚筒与游动小车；

所述控制电路设置有传感器，所述控制电路与所述动力机构、执行机构电连接；其中，所述传感器设置为检测所述钢丝绳的张力值和检测所述制动器的液压制动结构的压力值，并将检测数值输送给所述控制电路；所述控制电路设置为接收所述检测数值并控制调整所述电机的转速以及转向、所述制动器的起停。

2.根据权利要求1所述的张紧控制装置，其特征在于，

所述传感器包括张力传感器，所述张力传感器与所述钢丝绳连接，所述张力传感器设置为检测所述钢丝绳的张力值并输送给所述控制电路。

3.根据权利要求2所述的张紧控制装置，其特征在于，

所述钢丝绳的端部设置有U型环挂钩，所述张力传感器的一端连接所述U型环挂钩，所述张力传感器的另一端连接所述卷扬滚筒。

4.根据权利要求1或2或3所述的张紧控制装置，其特征在于，

所述传感器包括压力传感器，所述压力传感器与所述制动器的液压制动机构连接，所述压力传感器设置为检测所述液压制动机构的液压油压力值并输送给所述控制电路。

5.根据权利要求1或2或3所述的张紧控制装置，其特征在于，

所述电机通过电缆连接有绞车主电控箱，所述电缆长度小于100米。

6.根据权利要求5所述的张紧控制装置，其特征在于，

所述主电控箱设置有四象限变频器以及PLC可编程逻辑控制器。