膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置的應(yīng)用

1、膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置的應(yīng)用   針對工況復(fù)雜、長度較長的膠帶機(jī)的張緊問題，經(jīng)過多方面考察研究，根據(jù)國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)我們研究了一種膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置，如圖2所示。這套系統(tǒng)利用原有張緊系統(tǒng)的小車、滑輪，增設(shè)油缸和改向滑輪、電動(dòng)（或者液壓）絞車及液壓泵站。這是一種新型的拉緊裝置，動(dòng)態(tài)反映快，可得到較穩(wěn)定的輸送帶張力。           圖2  膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置示意圖2膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置的工作過程    膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置

2、設(shè)有自動(dòng)、手動(dòng)兩種工作模式。在自動(dòng)模式下，系統(tǒng)各元件的壓力整定值，從高壓到低壓依次為溢流閥1、溢流閥2、壓力繼電器YJl和YJ2。確保膠帶機(jī)正常運(yùn)行的拉緊力的范圍，上限由YJl設(shè)定，下限由YJ2設(shè)定。自動(dòng)模式下的工作過程：啟動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)油泵，系統(tǒng)壓力上升至YJl設(shè)定值，YJl向電控箱發(fā)信號，電控箱指令電機(jī)停止；由于液壓系統(tǒng)存在泄漏，壓力將逐漸下降，當(dāng)壓力降至YJ2整定值時(shí)，YJ2向電控箱發(fā)信號，電控箱指令電機(jī)重新啟動(dòng)運(yùn)行，使系統(tǒng)壓力增至YJl的整定值。由此可見，系統(tǒng)壓力始終穩(wěn)定在YJl和YJ2的整定值之間，從而保持膠帶張緊力處在”壓力正?！狈秶?。    

3、 當(dāng)自動(dòng)模式因故不能實(shí)現(xiàn)或系統(tǒng)需要檢修時(shí)，采用手動(dòng)模式。在手動(dòng)模式下，壓力繼電器不參與控制，須人工啟動(dòng)電機(jī)將壓力升至整定值上限并手動(dòng)停機(jī)。此時(shí)，關(guān)閉截止閥，除油缸和蓄能器外，系統(tǒng)中各控制閥、繼電器等部件均可進(jìn)行檢修。而同時(shí)，膠帶機(jī)也能夠照常運(yùn)行。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在密封良好的情況下，油缸張緊力可以24h保持在正常范圍內(nèi)。    從以上分析知道，不管處于自動(dòng)模式還是手動(dòng)模式，該張緊系統(tǒng)均能保證膠帶機(jī)有足夠的張緊力；而液壓的特性和系統(tǒng)中蓄能器的功用，也使得膠帶機(jī)啟動(dòng)和停止時(shí)，膠帶的伸長或收縮量都能夠迅速得到補(bǔ)償。  3相關(guān)說明  &

4、#160; 假如膠帶機(jī)正常運(yùn)行時(shí)所需拉緊力為2100kg。本膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置的系統(tǒng)壓力整定值，可以在617MPa（相應(yīng)的拉緊力為90255kN）間由用戶自主調(diào)節(jié)，完全能滿足兩膠帶機(jī)的使用要求。膠帶機(jī)膠帶每條全長3300m，伸縮的變化量（以張緊小車移動(dòng)距離計(jì)算）在600mm左右，膠帶機(jī)啟動(dòng)或停止時(shí)，膠帶伸縮量也大約是600mm，兩者合計(jì)1200mm。自動(dòng)液壓拉緊裝置油缸活塞桿行程為2500mm，這樣就能完全符合要求。需要注意的是，活塞桿伸出油缸的長度應(yīng)該適中，當(dāng)最終調(diào)好定位后，電動(dòng)（或者液壓）絞車的抱閘要鎖死。   4膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置的安裝要求該裝置安裝后必

5、須保證油缸中心與張緊小車滑輪的中心等高，還必須保證油缸中心線與膠帶中心線重合（圖3）。                       圖3  膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置安裝示意圖5膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置使用要求    膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置是一套高度自動(dòng)化的系統(tǒng)，可設(shè)集中控制裝置，遠(yuǎn)距離監(jiān)控。如果受條件所限，系統(tǒng)沒有采用這項(xiàng)功能，而是用崗位人員巡檢。

6、一般情況下每周只需點(diǎn)檢1次，點(diǎn)檢時(shí)著重觀察：轉(zhuǎn)換開關(guān)須處于自動(dòng)擋位，換向閥手柄處于拉緊位置，壓力表顯示值在設(shè)定的上、下限之間(1315MPa)，電源指示燈亮，壓力正常指示燈亮，故障指示燈不亮。另外要注意，根據(jù)本套系統(tǒng)的電氣原理，如果出現(xiàn)停電情況，當(dāng)重新來電時(shí)，必須重新按下電控箱的啟動(dòng)按鈕。四、效果    膠帶機(jī)安裝上述膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置后，消除了原張緊系統(tǒng)不能發(fā)揮應(yīng)有作用而導(dǎo)致的諸多弊病，可使設(shè)備的整體性能顯著優(yōu)化，尤其是膠帶、滾筒、鋼絲繩、滑輪等部件的使用壽命明顯增加。原張緊系統(tǒng)不能提供緩沖功能所潛藏的安全隱患，也因?yàn)樾卵b置中液壓系統(tǒng)優(yōu)良的緩沖性能而得以消除。

7、設(shè)備整機(jī)性能提升、使用壽命延長，為用戶的文明、經(jīng)濟(jì)、安全生產(chǎn)提供了有力保障。帶式輸送機(jī)用液壓自動(dòng)拉緊裝置應(yīng)用行業(yè)：電力，化工，礦業(yè)      膠帶拉緊裝置是帶式輸送機(jī)（以下簡稱為膠帶機(jī)）不可缺少的重要組成部分，它直接關(guān)系到膠帶機(jī)的安全運(yùn)行及使用壽命，對于大運(yùn)量、長距離等大型膠帶機(jī)而言更是如此。以往的帶式輸送機(jī)一般采用兩種拉緊方式，即垂直拉緊方式和重錘塔架車式拉緊方式。對于垂直拉緊方式，其優(yōu)點(diǎn)是較好的利用了原有的空間位置，拉緊結(jié)構(gòu)形式簡單，拉緊裝置本身不需要?jiǎng)恿?，維護(hù)量小。但垂直拉緊方式具有以下幾點(diǎn)缺陷：（1）拉緊滾筒及重錘箱懸掛在半空中，在膠帶機(jī)檢修時(shí)，

8、松帶、緊帶及增減張緊力都很不方便，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，使得整機(jī)檢修時(shí)間長、效率低。（2）膠帶機(jī)起、制動(dòng)時(shí)，重錘上下振動(dòng)，對膠帶的沖擊大，直接影響到膠帶及膠帶接頭的使用壽命，易造成斷帶事故。（3）膠帶張力無法自行調(diào)整。此類拉緊方式始終以起動(dòng)時(shí)所需的張緊力來選擇配重的，所以，在膠帶機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，膠帶始終處于過張緊狀態(tài)，對膠帶、滾筒及托輥的損害都很大。（4）具有明顯的安全隱患：a)萬一發(fā)生斷帶（或斷繩），配重下落帶來的安全隱患；b)增減配重時(shí)，給檢修人員帶來的安全隱患；c)因?yàn)闊o法與膠帶機(jī)集控裝置連接進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，所以不具備保護(hù)功能；d)當(dāng)重錘拉緊行程不夠時(shí)，會(huì)造成膠帶打滑，以致于無法起動(dòng)膠帶機(jī)（此時(shí)

9、必須縮短一截膠帶）。對于重錘塔架車式拉緊方式，除了具有和上述垂直拉緊方式相同的缺陷以外，還具有以下幾點(diǎn)不足：第一、此類拉緊方式需占用較大的場地空間。第二、此類拉緊方式采用的改向滑輪較多，因滑輪生銹等因素會(huì)造成拉緊裝置的動(dòng)態(tài)響應(yīng)滯后，繼而造成膠帶機(jī)起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。第三、成本相對較高。此類拉緊方式的重錘塔架一般高達(dá)成10米以上，塔架的鋼結(jié)構(gòu)重量大，配重塊的重量也大。從膠帶機(jī)的有關(guān)拉緊參數(shù)來分析，可以得出明確的結(jié)論。DYL型膠帶自控液壓拉緊站以及后來拓展的ZYJ型膠帶自動(dòng)液壓拉緊裝置是根據(jù)膠帶機(jī)的工況特點(diǎn)，吸收世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)，考慮膠帶在起動(dòng)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對拉緊力需要不同，經(jīng)合理的膠帶張

10、力模型分析研究而設(shè)計(jì)的。它適合于煤礦、電力、港口、金屬礦山、鋼鐵、建材等行業(yè)廣泛使用。2、組成結(jié)構(gòu)DYL型膠帶自控液壓拉緊站由液壓泵站、張緊油缸、蓄能器、PLC可編程電氣控制箱、滑輪組、高壓膠管、鋼絲繩及附件等組成，采用高可靠性PLC控制系統(tǒng)，以滿足對張緊力的有效控制。液壓系統(tǒng)由液壓源、溢流閥、液控單向閥、電磁換向閥和手動(dòng)換向閥、截止閥、蓄能器及張緊油缸等組成。電控系統(tǒng)主要由SIEMENS S7-200PLC系統(tǒng)（包括CPU224模塊、EM223數(shù)字量輸入/輸出擴(kuò)展模塊、EM235模擬量擴(kuò)展模塊、TD200文本顯示器）、空氣斷路器、接觸器、中間繼電器、變壓器等組成。配置特點(diǎn)：控制系統(tǒng)先進(jìn)。作為

11、工控領(lǐng)域國際公認(rèn)的知名品牌，西門子公司享有盛譽(yù)，本系統(tǒng)人機(jī)界面、PLC等控制核心部件全部選用該公司的產(chǎn)品。其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）完善的操作方式及故障處理手段本系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定靈活、方便。所有參數(shù)設(shè)定和各種故障報(bào)警提示均采用漢字顯示。電控箱面板上設(shè)有急停開關(guān)，便于發(fā)生事故時(shí)緊急停車。（2）系統(tǒng)的可擴(kuò)展性西門子S7-200系統(tǒng)具有很大的擴(kuò)展空間。既可以作為AS-1網(wǎng)的主站控制多臺現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也可以作為profibuspp網(wǎng)的一個(gè)從站方便地納入管控一體化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（3）經(jīng)濟(jì)性由于S7-200屬于小型PLC控制系統(tǒng)，性價(jià)比優(yōu)于中、大型PLC控制系統(tǒng),也減少了布線、維護(hù)方面的費(fèi)用。3、系統(tǒng)特征（1）系統(tǒng)具

12、備以下四種工作模式：近控（機(jī)旁）手動(dòng)，近控（機(jī)旁）自動(dòng)，遠(yuǎn)控（中控）手動(dòng)和遠(yuǎn)控（中控）聯(lián)動(dòng)，四種模式可以通過機(jī)旁按鈕任意切換。上電初始化設(shè)置可根據(jù)現(xiàn)場需要設(shè)定，出廠設(shè)置為：近控自動(dòng)模式。（2）液壓系統(tǒng)中張緊油缸前腔工作壓力分為四個(gè)等級：P1、P2、P3和P4，P1為系統(tǒng)起動(dòng)壓力，P2為正常工作壓力，P3為系統(tǒng)停機(jī)時(shí)壓力，P4為停機(jī)后的壓力。系統(tǒng)壓力由P1到P2，P2到P3改變時(shí)間段T1、T2，P1、P2、P3、P4、T1、T2，均可由TD200文本顯示器上人為現(xiàn)場設(shè)定。油缸壓力變化簡圖（3）系統(tǒng)工作方式和工作狀態(tài)，于機(jī)旁控制箱的TD200文本顯示器上實(shí)時(shí)顯示，顯示各種狀態(tài)信息列表如附表（還可根

13、據(jù)需要現(xiàn)場添加或刪除，最多不得超過80條信息）。電控箱設(shè)置張緊力觀測旋鈕，張緊力通過壓力變送器，送到PLC模擬量轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng)PLC換算，由TD200實(shí)時(shí)顯示。系統(tǒng)具有上電自動(dòng)檢測遠(yuǎn)控按鈕短路故障功能，如發(fā)現(xiàn)此類故障，張緊裝置顯示“張緊裝置起動(dòng)按鈕上電短路”的故障信息。當(dāng)張緊油缸碰到行程開關(guān)時(shí)，系統(tǒng)于TD200文本顯示器自動(dòng)顯示“油缸到極限位置”故障信息。4、自動(dòng)張緊裝置工作過程（1）狀態(tài)設(shè)定工況選擇：張緊裝置電控箱上電后，PLC初始化，將張緊裝置工作狀態(tài)設(shè)定為“自動(dòng)近控”方式（可根據(jù)用戶需要在四種工況中任選一種）。在機(jī)旁電控箱上，可通過按鈕進(jìn)行工況選擇。常量設(shè)定：將常數(shù)設(shè)定旋鈕打到設(shè)定位置，根

14、據(jù)理論計(jì)算依次設(shè)定起動(dòng)壓力P1、工作壓力P2、停車壓力P3、停車后壓力P4，在現(xiàn)場調(diào)試時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工況對P1、P2、P3、P4進(jìn)行調(diào)整。待以上狀態(tài)設(shè)定完成后，將設(shè)定旋鈕回復(fù)到工作狀態(tài)。 （2）“中控聯(lián)動(dòng)”模式工作過程由中控通過控制線發(fā)出“起動(dòng)準(zhǔn)備”信號，傳送到機(jī)旁自動(dòng)張緊裝置電控系統(tǒng)（電控箱），電控箱接到起動(dòng)準(zhǔn)備信號后，起動(dòng)液壓系統(tǒng)投入工作，此時(shí)由溢流閥1控制，將張緊油缸對膠帶的張緊力升至起動(dòng)張緊力P1，開關(guān)箱內(nèi)有一無源常開接點(diǎn)閉合，為膠帶輸送機(jī)集控裝置送允許起動(dòng)的信號，通過一磁霍爾元件檢測膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)速信號送到電控箱內(nèi)PLC，待膠帶輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后（中控通過控制線發(fā)出“運(yùn)轉(zhuǎn)正?！?/p>

15、信號），PLC開始使溢流閥2控制壓力下降，使油缸對膠帶的張緊力逐漸下降至運(yùn)行張緊力P2。此后，張緊裝置一直動(dòng)態(tài)保持P2張力值，直至中控發(fā)出停機(jī)信號為止。當(dāng)中控發(fā)出停機(jī)信號時(shí)，有兩種停機(jī)信號：第一種是正常停機(jī)，第二種是緊急停機(jī)。當(dāng)中控“正常停機(jī)”信號發(fā)出后，張緊裝置中PLC使溢流閥1逐漸將壓力上升至設(shè)定值P3（即膠帶輸送機(jī)停機(jī)時(shí)的張力值）。膠帶機(jī)停機(jī)后，系統(tǒng)將張力值自動(dòng)保持在P4張力值。當(dāng)中控緊急停機(jī)信號發(fā)出后，張緊裝置起動(dòng)至設(shè)定的膠帶輸送機(jī)停機(jī)時(shí)的張力值P3，完成此工作后自動(dòng)張緊裝置停止工作。系統(tǒng)接到正常停機(jī)信號，張緊裝置在T2時(shí)間段內(nèi)，將張緊力升由P2上調(diào)至P3。在膠帶輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，膠帶

16、張緊力通過壓力傳感器經(jīng)壓力變送器檢測送到PLC。由于膠帶的永久性變形等原因致使張緊力下降，當(dāng)張緊力下降值在設(shè)定值P2的-10%以內(nèi)時(shí)，張緊裝置不動(dòng)作；當(dāng)膠帶張緊力下降值超過-10%時(shí)，油泵啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)升壓至P2的110%值。為了防止壓力變送器、溢流閥等張力控制及檢測元件失靈，在張緊油缸前后裝置有限位行程開關(guān)，一旦膠帶張力超出設(shè)定范圍，張緊裝置發(fā)出故障信號（無源接點(diǎn)信號），迫使膠帶機(jī)停機(jī)，同時(shí)TD200文本顯示器顯示張緊裝置超限故障信息。上述動(dòng)作過程一旦設(shè)定，即按預(yù)定程序周而復(fù)始地工作。當(dāng)設(shè)定在“近控手動(dòng)”模式時(shí)，張緊裝置可單獨(dú)進(jìn)行工作，并可以對每種工況下的張力值等進(jìn)行設(shè)定和調(diào)節(jié)。當(dāng)設(shè)定在“遠(yuǎn)

17、控聯(lián)動(dòng)”模式時(shí)，自動(dòng)張緊裝置接受由中控室發(fā)出的指令進(jìn)行聯(lián)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。5、主要技術(shù)特點(diǎn)DYL型拉緊站具有以下幾方面的特點(diǎn)：（1）根據(jù)輸送機(jī)的工況及對膠帶張力的不同要求，可以任意調(diào)節(jié)輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)和穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的拉緊力（拉緊力的調(diào)節(jié)范圍由所選型號確定），完全可以達(dá)到起動(dòng)時(shí)的拉緊力比穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的拉緊力大1.4-1.5倍的要求。電液系統(tǒng)一旦調(diào)定后，即按預(yù)定程序自動(dòng)工作，保證膠帶在理想狀態(tài)下工作，克服了其他類型拉緊裝置拉緊力或大或小、難以控制的弊病。由于拉緊站的拉緊力可以根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)，所以使輸送機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的張力明顯降低（一般可降低15-30），在輸送機(jī)基本參數(shù)不變的情況下，該拉緊站與其他類型的拉緊裝置相

18、比，可以降低膠帶的強(qiáng)度等級，并能減小輸送機(jī)的功率，因而能減少設(shè)備的初期投資及運(yùn)行費(fèi)用。（2）響應(yīng)快。帶式輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)，膠帶的松邊會(huì)突然松弛伸長，此時(shí)拉緊油缸在蓄能站的作用下，能立刻收縮活塞桿，及時(shí)補(bǔ)償膠帶的伸長量，減小了膠帶松邊對緊邊的沖擊，不但使得輸送機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)、可靠，而且較好地保護(hù)了膠帶，可減少斷帶事故的發(fā)生。過也是其他絞車系列拉緊裝置所無法比擬的特點(diǎn)。 （3）適應(yīng)性強(qiáng)。該拉緊站現(xiàn)已系列化，適應(yīng)范圍較廣，設(shè)計(jì)拉緊小車最大拉緊力為600kN，最大拉緊行程為24m，所以一般可滿足各種大型帶式輸送機(jī)對拉緊系統(tǒng)的要求。由于拉緊站僅由拉緊油缸與輸送機(jī)的拉緊小車相連，所以可根據(jù)實(shí)際需要靈活地布置拉緊系

19、統(tǒng)；當(dāng)采用機(jī)頭或中部拉緊時(shí)，拉緊油缸安裝在輸送機(jī)機(jī)身內(nèi)；當(dāng)采用機(jī)尾拉緊時(shí)，拉緊油缸既可以安裝在輸送機(jī)的尾部，也可以借助于平面改向滑輪組將拉緊油缸置于輸送機(jī)機(jī)身外側(cè)，因而給帶式輸送機(jī)的選型設(shè)計(jì)提供了方便。（4）當(dāng)發(fā)生斷帶或膠帶被異物卡住等意外情況時(shí)，該拉緊站能立即終止帶式輸送機(jī)的運(yùn)行；當(dāng)輸送機(jī)膠帶出現(xiàn)打滑現(xiàn)象時(shí)，拉緊站能自動(dòng)增加拉緊力。 （5）以往的絞車?yán)o裝置或重錘拉緊裝置一般均采用多種滑輪組使拉緊鋼絲繩多繩纏繞，不但使得拉緊系統(tǒng)復(fù)雜化，而且使得拉緊的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性差。DYL型液壓拉緊站結(jié)構(gòu)緊湊，拉緊用的鋼絲繩纏繞的布置形式極為簡單，因而簡化了帶式輸送機(jī)的拉緊系統(tǒng)，使得拉緊的動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，改善了帶

20、式輸送機(jī)的運(yùn)行特性。（6）該拉緊站還可以與輸送機(jī)的集控裝置連接，以實(shí)現(xiàn)對拉緊站的遠(yuǎn)距離控制。另外，考慮到膠帶機(jī)環(huán)境條件差的實(shí)際情況，DYL型拉緊站的液壓泵站采用了集中油路閥塊并且采取全封團(tuán)式護(hù)罩結(jié)構(gòu)，泵站與油缸及蓄能站之間采用膠管快速接頭聯(lián)接，保證了液壓系統(tǒng)無外部泄漏。當(dāng)帶式輸送機(jī)處于穩(wěn)定運(yùn)行階段時(shí)，液壓泵站僅起到“補(bǔ)油”的作用，因而泵站的運(yùn)行時(shí)間極為短暫，確保了拉緊站的工作可靠性。 2、液壓張緊裝置功能及特點(diǎn)2.1  本裝置能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對膠帶機(jī)提供啟動(dòng)張力和運(yùn)行張力的張緊動(dòng)作，以滿足膠帶啟動(dòng)時(shí)防止打滑及膠帶正常運(yùn)行對張緊力的不同要求。2.2  液壓張緊裝置的液壓張力緩沖裝置能夠被及時(shí)拉緊膠帶機(jī)啟