CN218173566U - 一种带式输送机张紧力调节装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带式输送机张紧力调节装置，所述调节装置由执行机构、变频控制系统和液压动力结构组成；所述执行机构包括集成了制动器的永磁电机、减速机、滚筒、钢丝绳及张力传感器，与变频控制系统电连接的永磁电机作为驱动，经过减速机驱动滚筒转动，滚筒上缠绕钢丝绳，钢丝上装有张力传感器，钢丝绳一端连接到带式输送机的游动小车上，钢丝绳另一端与液压动力结构相连接。本申请中的永磁张紧装置采用“电制动+电驱动”，相应速度远远大于带液压的装置，具有响应速度快、控制精度高的优势，张紧力控制调节精度小于3KN。带式输送机智能张紧控制能够实现拉紧力任意调节，受皮带电控主机控制，在皮带机不同状态下输出不同的张紧力。

Description

一种带式输送机张紧力调节装置

技术领域

本申请涉及带式输送机技术领域，具体涉及一种带式输送机张紧力调节装置。

背景技术

输送带的张紧装置在带式输送机中是其重要的不可或缺的一部分，该装置与输送机的使寿命以及安全运行紧密相联。虽然传统的张紧控制技术已经逐渐成熟，但因工作方式等原因而带来的响应慢以及张紧力不足等的问题仍未得到有效解决。

在现代的带式输送机中，主要应用到的就是自动张紧装置，在自动张紧装置的运行过程中，输送带的张力会维持在一个标准的范围内，并且一旦输送带出现塑性伸长的情况，自动张紧装置能够在比较短的时间内响应，进行补偿操作。自动张紧装置按安装驱动方式进行划分，分为电驱动绞车张紧装置以及液压驱动油缸张紧装置两种。电驱动绞车张紧装置除了自身的构成外，还需配置张力传感器，从而测定输送带的张力情况，当输送带的张力产生比较大的变化，导致输送带难以正常运行时，张紧装置能够在极短的时间内响应和调整，从而保证输送机能够正常稳定运行。这种方式的弊端在于受到信号等方面的因素影响，出现错误动作的现象，并且对于张紧装置的使用效果也造成了一定的负面影响。液压驱动油缸张紧装置的缺点在于对于能源的消耗量比较大，并且行程受到一定的限制，在长距离的带式输送机中并不适用。

因此,目前亟待解决上述背景技术中存在的问题。

发明内容

为了解决当前存在的问题，本实用新型公开了一种带式输送机张紧力调节装置，可以解决现有技术中带式输送机张紧装置中电驱动绞车张紧装置以及液压驱动油缸张紧装置两种单一驱动方式存在缺陷的问题。

为达到以上目的，根据本发明的一个方面，提供一种带式输送机张紧力调节装置，所述调节装置由执行机构、变频控制系统和液压动力结构组成；所述执行机构包括集成了制动器的永磁电机、减速机、滚筒、钢丝绳及张力传感器，与变频控制系统电连接的永磁电机作为驱动，经过减速机驱动滚筒转动，滚筒上缠绕钢丝绳，钢丝上装有张力传感器，钢丝绳一端连接到带式输送机的游动小车上，钢丝绳另一端与液压动力结构相连接。

作为本发明进一步设置的优选方案，所述液压动力结构包括：液压泵站、液压绞车、拉紧油缸、油缸支座和测力油缸；所述液压泵站通过输油管与液压绞车、拉紧油缸和测力油缸相连接，从而提供液压牵引动力。

作为本发明进一步设置的优选方案，所述钢丝绳与拉紧油缸的伸缩端相连，拉紧油缸和测力油缸通过油缸支座固定。

作为本发明进一步设置的优选方案，所述液压绞车连接有牵引绳，牵引绳通过导向轮实现导向，导向轮固定在油缸支座上。

作为本发明进一步设置的优选方案，所述调节装置还包括隔爆电控箱和蓄能站。

作为本发明进一步设置的优选方案，所述变频控制系统包括综合控制器、自动张紧控制器和滚筒驱动控制器，综合控制器协调自动张紧控制器和滚筒驱动控制器，实现自动张紧与变速驱动的协同控制；自动张紧控制器电连接液压动力结构中的液压绞车，滚筒驱动控制器电连接滚筒驱动。

作为本发明进一步设置的优选方案，所述永磁电机优选为带有电磁失电制动器的永磁同步电机。

与现有技术相比，本发明提出的一种带式输送机张紧力调节装置，具有如下的有益效果：

(1)本申请中的永磁张紧装置采用“电制动+电驱动”，相应速度远远大于带液压的装置，具有响应速度快、控制精度高的优势，张紧力控制调节精度小于 3KN。

(2)带式输送机智能张紧控制能够实现拉紧力任意调节，受皮带电控主机控制，在皮带机不同状态下输出不同的张紧力。

(3)在液压缸快速响应的支撑下阻止皮带张紧力的突变，延长皮带机使用寿命，装置自带变频控制系统，动态调整保证皮带张力稳定在给定张紧工况下。

(4)张紧系统与驱动系统协同控制，优点是带式输送机启动速度快，且胶带不产生过张力和打滑状态，及有效提高了生产效率，有防止了对胶带的伤害。同时，由于协同工作，使胶带在运行时也可以有效防止由于环境因素、负荷因素等导致的胶带打滑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的带式输送机张紧力调节装置的组成结构示意图一；

图2为本实用新型的带式输送机张紧力调节装置的组成结构示意图二。

图3为本实用新型的带式输送机张紧力调节装置的“多机驱动+张紧”的控制曲线。

其中：1、钢丝绳2、导向轮3、张力传感器4、测力油缸5、油缸支座6、拉紧油缸7、液压绞车

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“水平”等指示方向或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于对本发明进行描述，并不是指示或暗示所指的零件或装置必须具有的特定方位，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是直接连接，可以是两个零件内部联通，也可以是通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本发明进一步地进行说明。

本实用新型提供了一种带式输送机张紧力调节装置，现结合附图1-3做出如下说明：

一种带式输送机张紧力调节装置，主要由执行机构、变频控制系统和液压动力结构三部分组成；执行机构包括集成了制动器的永磁电机、减速机、滚筒、钢丝绳1及张力传感器3，与变频控制系统电连接的永磁电机作为驱动，经过减速机驱动滚筒转动，滚筒上缠绕钢丝绳1，钢丝上装有张力传感器3，钢丝绳1一端连接到带式输送机的游动小车上，钢丝绳1另一端与液压动力结构相连接。

进一步地，液压动力结构包括：液压泵站、液压绞车7、拉紧油缸6、油缸支座5和测力油缸4；所述液压泵站通过输油管与液压绞车7、拉紧油缸6和测力油缸4相连接，从而提供液压牵引动力。

通过调整电机输出转矩及转速，对输送带的张力进行调节。液压泵站的设置，实现各规格的牵引力的设置和调整，响应效率和动态性能更好。

进一步地，通过分布综合控制器协调自动张紧控制器和滚筒驱动控制器，可实现自动张紧与变速驱动的协同控制，实现“多机驱动+张紧”的控制效果，控制曲线如图3所示。具体地，在张力较低时，驱动系统将减小驱动力矩，同时自动张紧控制将增加张力。在张力达到规定值以上，驱动系统跟随张力的上升逐步增加转矩，从而防止胶带打滑。

通过预设皮带启动、运行、重载、轻载、静止各阶段张紧力，PLC根据驱动电机实时运行功率控制液压张紧。系统油泵和电磁阀改变张力，重载、轻载的判断是通过预设的轻重载区分点功率上下限区间实现的，使得本申请带式输送机智能张紧装置中皮带驱动电机运行功率测量精度小于8％。

永磁驱动与张紧系统布置如图2所示，这是一个典型的多电机驱动系统。滚筒驱动采用半直驱永磁驱动技术，张紧系统采用永磁变频张紧技术。整个系统通过综合控制装置执行驱动系统的综合控制策略。系统上位机只需通过驱动系统综合控制器即可控制所有驱动设备。同时，可以实现各种系统级的控制，如张紧与驱动协调控制、系统节能运行策略等。

本申请带式输送机张紧力调节装置的工作过程如下：

钢丝绳1上安装张力传感器3用于实时检测输送带的张力值，张力传感器3 将检测到的输送带张力值与设定值进行比较，当皮带输送机胶带张力增加或者降低时，张力传感器3发出监测信号反馈给测力油缸4，液压系统按照预先设定程序做出回应，控制活塞杆移动，保证输送机胶带的张力；当皮带输送机胶带的张力值降低到最小设定值时，传感器发出信号，液压泵站自动的向油缸的前部补充液压油，活塞杆向后缩回，胶带张紧。

预先设定好钢丝绳1的额定拉力值范围，带式输送机的启动、停止、或者负载变化时，带式输送机的输送带张力发生变化，此变化可由所述张力传感器3 检测到，变化后的值超出设定的范围值时，永磁电机开始工作，首先保持0转速状态，转矩值加到可以抵消检测的输送带张力值，此时给制动器通电，打开制动器，再转动电机，调整输送带张力；当输送带张力处于设定范围值内时，电机保持0转速状态静止，制动器断电制动，然后电机断电。当带式输送机的张力值再次发生超出设定值的变化时，重复上述调节过程，使带式输送机的张力值始终处于受控的范围。

上述实施例仅用于描述本发明的基本原理以及主要特征，不能以此限制本发明的保护范围。本领域的技术人员应该了解，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本发明范围。

Claims (7)

1.一种带式输送机张紧力调节装置，其特征在于：所述调节装置由执行机构、变频控制系统和液压动力结构组成；所述执行机构包括集成了制动器的永磁电机、减速机、滚筒、钢丝绳及张力传感器，与变频控制系统电连接的永磁电机作为驱动，经过减速机驱动滚筒转动，滚筒上缠绕钢丝绳，钢丝上装有张力传感器，钢丝绳一端连接到带式输送机的游动小车上，钢丝绳另一端与液压动力结构相连接。

2.根据权利要求1所述的带式输送机张紧力调节装置，其特征在于：所述液压动力结构包括：液压泵站、液压绞车、拉紧油缸、油缸支座和测力油缸；所述液压泵站通过输油管与液压绞车、拉紧油缸和测力油缸相连接，从而提供液压牵引动力。

3.根据权利要求1所述的带式输送机张紧力调节装置，其特征在于：所述钢丝绳与拉紧油缸的伸缩端相连，拉紧油缸和测力油缸通过油缸支座固定。

4.根据权利要求2所述的带式输送机张紧力调节装置，其特征在于：所述液压绞车连接有牵引绳，牵引绳通过导向轮实现导向，导向轮固定在油缸支座上。

5.根据权利要求1所述的带式输送机张紧力调节装置，其特征在于：所述带式输送机张紧力调节装置还包括控制箱，控制箱内置控制器和电源。

6.根据权利要求1所述的带式输送机张紧力调节装置，其特征在于：所述变频控制系统包括综合控制器、自动张紧控制器和滚筒驱动控制器，综合控制器协调自动张紧控制器和滚筒驱动控制器，实现自动张紧与变速驱动的协同控制；自动张紧控制器电连接液压动力结构中的液压绞车，滚筒驱动控制器电连接滚筒驱动。

7.根据权利要求1-6任一项所述的带式输送机张紧力调节装置，其特征在于：所述永磁电机为带有电磁失电制动器的永磁同步电机。

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