淺談帶式輸送機變頻張緊裝置的應用

張海港

（新疆托克遜龍泉煤礦,新疆 吐魯番 838100）

0 引言

張緊裝置是帶式輸送機中不可缺少的重要組成部分，它具有保證輸送帶有足夠的張緊力、補償輸送帶的彈性伸長，為輸送帶重新接頭作必要的行程準備等作用。近幾年來，隨著煤礦井下運輸能力的不斷提高及巷道的不斷延伸，長距離大功率的帶式輸送機越來越廣泛地應用于國內各大煤礦，這就對輸送機張緊裝置提出了更高的要求。傳統的重錘式、固定式等純機械張緊裝置受張緊距離、張緊速度以及張緊力可調的限制，難以適應長距離輸送機的張緊要求。變頻張緊裝置就能滿足現代帶式輸送機的需要，因此變頻張緊裝置在帶式輸送機上應用得到了廣泛推廣。

1 張緊裝置的方式

1.1 機械張緊裝置

帶式輸送機發展的首個時期就是機械張緊，它的兩種主要張緊方式是重錘式張緊與固定式絞車張緊。固定式絞車張緊只可以體現張緊的作用，如果輸送帶因為伸長而減小張緊力的情況下，僅僅可以實施人工張緊，難以確保恒定的輸送帶張力。重錘式張緊借助重錘塊與滑輪組進行張緊，在伸長輸送帶的情況下，可以對它的伸長進行自動地補償，有著簡單的構造，運行穩定，然而受到重錘慣性力與滑輪摩擦力的影響，有著較慢的響應速度，輸送帶的張力不恒定，存在嚴重的失重。為了確保重錘式張緊裝置的順利運行，要求將一個非常大的硐室打在井下，基于維護、操作，以及費用上的考慮是不取的。

1.2 自動張緊裝置

帶式輸送機張緊裝置發展的第二個時期就是自動張緊裝置，它屬于液壓絞車張緊裝置，該技術僅僅可以在勻速時期的自動張緊實現，確保這個時期輸送帶有著恒定的張力，在不穩定的啟動和制定影響下，因為存在比較大的慣性，以及響應速度比較慢，因此難以獲得恒定的張力，其功能類似于固定式絞車緊張裝置，而帶閘是它的構造特點，張緊絞車的時候松閘，而停止的情況下緊閘，絞車工作的時間非常短。為了確保液壓絞車張緊的響應速度，液壓泵站不可以停機，液壓馬達一直待命，存在故障率高、裝置有形磨損嚴重，以及消耗能量大的特性。

1.3 動態自動張緊裝置

帶式輸送機發展的第三個時期就是動態自動張緊裝置。其中，液壓液壓缸式自動張緊裝置是主要的產品，動態響應快是其技術特性，可以在穩定工作時、制定時與啟動時體現功能，確保了恒定的輸送帶張緊力。基于帶式輸送機特點設計的液壓缸式張緊裝置能夠結合輸送機張力要求對拉緊力進行隨意地調整，在調定之后，系統就能夠結合既定的程序運行。在啟動帶式輸送機的情況下，在驅動滾筒奔離點的位置，膠帶會存在松弛的情況，液壓缸張緊裝置能夠對膠帶的伸長量實時地補償，這有利于確保輸送機的穩定和順利工作，以及減小沖擊和膠帶張力，不但能夠對膠帶的接頭進行保護，防止膠帶的斷帶，而且還能夠使膠帶的應用年限延長。因為蓄能器和液壓泵一起運行，大量供油的情況下重點憑借蓄能器，可以使帶式輸送機運行過程中的動態受力效果完善，有著顯著的優勢。

2 變頻張緊裝置的工作原理

變頻自動張緊裝置是一種用來隨時控制和調節皮帶張力，使得帶式輸送機時刻處于最佳運行狀態的自動工作設備。它通過可編程控制器PLC來精確控制張緊電機的運行轉矩，對應給出張緊的最大拉力，與外部張力監測傳感器采集的數據進行比較和補償，使得實際張力與給出張力互相一致，而實現皮帶張力適時給定的目的。當給定張緊拉力大于皮帶張力時，張緊電機正向纏進，直至皮帶張力與張緊拉力接近靜止平衡；當張緊拉力小于皮帶拉力時，張緊電機被迫反向運行，電機處于發電狀態，經變頻器整流回饋部分，將多余的能量回饋到電網，直至皮帶張力與張緊拉力接近靜止平衡。

3 帶式輸送機變頻張緊裝置的應用

（1）帶式輸送機變頻張緊裝置主要由執行機構和電控箱兩部分組成，通過調整電機轉速使鋼絲繩卷筒的輸出扭矩產生變化從而對膠帶的張力進行調節。

（2）帶式輸送機變頻張緊裝置具有優良的動態反應能力，在極短的時間內響應膠帶張力的變化。張緊裝置出色的精確性和良好的響應特性遠遠超過了液壓或機電形式的張緊裝置。

（3）帶式輸送機變頻張緊裝置通過操作反饋張力進行循環控制。張力計直接測出張緊裝置鋼絲繩張力并轉換成皮帶張力。控制程序會實時監控張力值，但僅僅是在需要時它才操作張緊裝置制動器，啟動驅動電機，在張力調整至適合膠帶機正常運行的范圍后，電機和制動器就會逐漸關閉。因而，該張緊裝置是一種高效節能的張力控制方式。張緊裝置是專門為有重載張力需求的大型帶式輸送機設計的，特別適用于有大的張緊行程的順槽伸縮式皮帶機，可以為這些類型的皮帶機提供可靠精確的張力控制。

4 結論

總起來說，在帶式輸送機上應用變頻張緊裝置降低了對皮帶的沖擊力，同時延長了皮帶和設備的使用壽命。由于該裝置的結構簡單，維護起來十分方便，更能實現長距離帶式輸送機的張緊要求，促進了煤礦的安全生產。

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