帶式輸送機液壓張緊裝置的應用

文呂杰

【摘? 要】帶式輸送機具有性能穩定、結構簡單、輸送能力強、運行費用低、可在輸送機任意位置進行裝卸工作、生產效率高等優點，是礦井的主要運輸設備。帶式輸送機的主要運輸部件是由橡膠結合有機織物等制作而成的膠帶構成。帶式輸送機在運行過程中會給膠帶施加作用力，經過一段時間的工作，膠帶會變形、伸長，因此，需要采用張緊裝置來克服上述問題。張緊裝置作為帶式輸送機的重要組成部件，對確保帶式輸送機整體性能的發揮及運輸安全都有重要影響。

【關鍵詞】帶式輸送機;張緊裝置;有限元分析;張力

1、引言

20世紀80年代，帶式輸送機液壓張緊裝置從歐洲國家引進到我國，經過長期的引進、消化、吸收，在輸送機張緊方面取得較好應用。現階段，帶式輸送機張緊裝置常用的類型有垂直張緊式、螺旋張緊式、液壓張緊式、絞車張緊式等。根據絞車張緊裝置應用場合，可以分為地面張緊裝置以及井下隔爆張緊裝置。隨著張緊裝置研究的不斷深入，液壓張緊裝置已經由以往的手工自動控制向自動化、智能化控制方向發展。本文就以山西某礦采用的自動化張緊裝置為例，對裝進裝置的結構組成、工作原理以及應用特征等進行詳細闡述，以期更好地促進張緊裝置在礦井中的發展應用。

2、研究背景及意義

不只是在煤礦產業、一些需要進行大質量物料傳輸的行業中都能找到帶式輸送機的工作身影，在早期由于沒有合適的機器作用于運輸行業，所有的物料運輸只能通過人力，這樣不止速度慢而且效率低，為了能提高其工作效率，帶式輸送機就問世了，經過不斷的改良升級，其既可以進行大質量的物料運輸，且其不需要人工控制可自行運輸，滿足了運輸過程中的種種要求，因此在各個行業都受到青睞。不斷增加帶式輸送機的長度，加強其運輸的穩定性，提高傳輸帶的傳輸效率成為當前帶式輸送機進行改良升級的主要目的，國外一些大型的產業中由于需要距離更大的傳送帶，已經開始在增強傳送機傳送帶的研究中大展手腳，并取得了較好的研究成果。

輸送機在正常的工作和停止的過程中輸送帶都會有一個緩沖作用，其作用主要是由于其自身的粘彈性導致，因此輸送帶在剛開始啟動和停止的過程中其張力都會發生相應的變化，就會對輸送帶的運動造成極大的影響，如輸送帶工作壽命減短和造成其它安全事故。張緊裝置的安全性和穩定性沒有保障，那對于整個輸送帶而言其安全性和穩定性也會直接受到影響，因此為了保證輸送帶傳送物料的穩定和安全，必須要針對整個張緊裝置進行反復的檢測確定其時刻處于正常的工作狀態。

3、張緊裝置結構組成及工作原理

3.2結構組成

該礦采用的自動控制液壓張緊裝置由電控箱、泵站、張緊油缸、蓄能器、行程開關及相關附件等組成。蓄能器可以實現對液壓控制系統進行保護，當過載時發出適當部分載荷，當處于空載時能夠為液壓系統提供一定壓力。張緊油缸實現對皮帶輸送機張緊調節作用，是張緊裝置對皮帶進行張緊的執行部件。當帶式輸送機的膠帶出現斷裂時，需要對膠帶接頭位置進行重新連接，并通過調速絞車對輸送機膠帶進行牽制牽引。泵站主要是給張緊裝置提供液壓，防爆電控箱主要是實現液壓張緊裝置的自動控制。具體采用的自動控制張緊裝置結構組成

3.2工作原理

自動控制液壓張緊裝置液壓系統如圖1所示。帶式輸送機在初期啟動階段，在主電動機接收到啟動信號，開始通過主電動機泵組為液壓電控系統通過動力，電磁溢流閥（2DT）導電后從常開狀態轉換成常閉狀態，電液換向閥（4DT）導電之后液壓油通過左側通路流入到液壓馬達內，液壓馬達提供動力使得液壓絞車呈現正向旋轉，對帶式輸送機皮帶進行張緊。當皮帶輸送機膠帶張緊到設定之后，電磁溢流閥（2DT）斷電，供液系統溢流，斷電之后的電液換向閥（

4DT）在彈簧作用下回到中位位置。采用的電液換向閥（4DT）是中位機（Y型），跟液壓鎖聯合作用可以實現對液壓馬達的鎖緊，保證絞車停止正轉之后，不會回轉，給帶式輸送機膠帶提供可靠的張力。自動控制液壓張緊裝置液壓系統完成上述信號之后，向帶式輸送機發出允許啟動信號，輸送機進入到正常階段。

4、張緊裝置的發展方向

隨著現代化信息科技的高速發展，未來張緊裝置的發展方向是智能化。在信息革命時代，我國煤礦設備相對其他行業在現代化以及自動化上相對落后，發展和改進空間很大。隨著計算機技術和互聯網的普及應用，張緊裝置在電控系統、遠程監測、智能診斷以及故障預判等方面有很大的發展空間。

未來的發展方向為：

1）高效智能供電系統，減少能耗;

2）更加高效和緊湊的執行機構，減少設備零部件的數量和體積。

3）搭建無線網平臺，遠程控制與監測。

4）開發手持終端設備，方便遠程管理。

結語

張緊裝置是一個復雜的系統，主要由張緊絞車系統、液壓系統、電氣控制系統等部分組成。重點和難點在于如何調節張緊力的大小，因此提出了電流與力雙反饋動態張緊系統方案。通過電流識別輸送帶上荷載量，因此，在對電流和負載信息方面進行分析后，可以發現二者明顯存在關系。電流能夠對閉環回路進行反饋，秘訣在于帶式輸送機電機接收電流消息，及時接收檢測電流量變化狀況，能夠對理論張緊力的數據進行系統分析。經過大量力傳感器所測的張緊力現實數據整理，張緊張力平衡得到很好的調控。設備運轉的全過程貫穿了負載隨時的變化的應對智慧，順利前進的終極奧義是輸送機從始至終都具備著合適的張力。綜上所述的電流反饋自動控制系統完美實現了常規設計中張緊力分布均衡，機智應對整套張緊系統的瞬息萬變，具有高度的智能化。同時對于正在發展中的輸送機動力學研發有著指導性作用，更符合當下輸送機的現實要求。

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（作者單位：中煤華晉集團有限公司王家嶺礦）