專(zhuān)利名稱(chēng)：帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊系統(tǒng)及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶式輸送機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，帶式輸送機(jī)是輸送散體物料的最重要的運(yùn)輸工具之一，因其能實(shí)現(xiàn)物料的連續(xù)裝卸運(yùn)輸而且運(yùn)輸距離長(zhǎng)、輸送能力大、電耗低、投資費(fèi)用相對(duì)較低以及維護(hù)方便等特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于港口、碼頭、冶金、熱電廠、露天礦和煤礦井下的物料運(yùn)送。帶式輸送機(jī)是高強(qiáng)力、大運(yùn)量、大功率的現(xiàn)代化的大型運(yùn)輸設(shè)備，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要的作用。帶式輸送機(jī)都設(shè)有張緊裝置?，F(xiàn)有的張緊裝置由機(jī)架、張緊滾筒、牽引油缸、張緊絞車(chē)和滑輪組所組成。存在的不足是:設(shè)備體積大，受牽引油缸結(jié)構(gòu)限制不能有較大伸縮長(zhǎng)度；因受纏繞式鋼絲繩張緊受滾筒容繩量限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離大范圍內(nèi)快速?gòu)埦o；通過(guò)滑輪組張緊時(shí)張緊速度緩慢，動(dòng)態(tài)調(diào)整性能差。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于各類(lèi)伸長(zhǎng)率變化大的膠帶輸送機(jī)和長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)。該系統(tǒng)能滿足以下要求:1膠帶運(yùn)輸機(jī)啟動(dòng)階段的動(dòng)態(tài)防滑要求；2、膠帶運(yùn)輸機(jī)等速階段的降低張緊力以維持正常運(yùn)行要求；3、在停機(jī)后減小張力讓皮帶恢復(fù)自由狀態(tài)條件下的功能需求；4、實(shí)現(xiàn)智能張緊跟隨控制，及時(shí)反應(yīng)并自動(dòng)平衡，有效延長(zhǎng)皮帶使用壽命。本發(fā)明同時(shí)提供利用這種張緊系統(tǒng)對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行張緊的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
—種帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊系統(tǒng)，其特征在于，它包括安裝在帶式輸送機(jī)張緊滾筒上的張緊裝置和速度采集裝置，安裝在帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒支座下的張力傳感器，以及以PLC控制器為核心的電控系統(tǒng)；其中，所述的張緊裝置的構(gòu)造是，在一個(gè)機(jī)架上設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上布置有牽引小車(chē)，牽引小車(chē)的前端設(shè)有兩個(gè)測(cè)力連接裝置，通過(guò)測(cè)力連接裝置與張緊滾筒實(shí)現(xiàn)連接；牽引小車(chē)是在小車(chē)架上安裝有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和行走機(jī)構(gòu)組成，行走機(jī)構(gòu)和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)機(jī)械配合實(shí)現(xiàn)行走；所述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置由帶制動(dòng)的雙速電動(dòng)機(jī)和減速箱組成；所述的行走機(jī)構(gòu)有兩種形式，選其一種: 一是，機(jī)架上設(shè)有鏈條，減速箱輸出軸上設(shè)有與鏈條配合的鏈輪；由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)鏈輪在鏈條上旋轉(zhuǎn)運(yùn)行；二是機(jī)架上設(shè)有齒條，減速箱輸出軸上設(shè)有與齒條配合的齒；由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)齒輪在齒條上旋轉(zhuǎn)運(yùn)行；所述的測(cè)力連接裝置，是在油缸的有油桿端設(shè)有液壓管路，液壓管路上連接有壓力變送器、安全閥、壓力表和截止閥；
所述的速度采集檢測(cè)裝置由霍爾元件和固定在張緊滾筒上的磁鐵組成；所述的電控系統(tǒng)中，壓力變送器的信號(hào)線、速度采集裝置的信號(hào)線和張力傳感器分別與PLC控制器信號(hào)端連接，PLC控制器的控制端連接在雙速電動(dòng)機(jī)上。利用這種張緊系統(tǒng)對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行張緊的方法。1、首先根據(jù)設(shè)定的帶式輸送機(jī)皮帶的“時(shí)間-張緊力曲線圖”和“時(shí)間-速度曲線圖”為PLC控制器設(shè)定張緊狀態(tài)基準(zhǔn)值；張緊狀態(tài)基準(zhǔn)值包括七段數(shù)值，即啟動(dòng)前快速預(yù)張階段狀態(tài)值、低速大力矩張緊階段狀態(tài)值、啟動(dòng)張緊階段狀態(tài)值、恒牽引力工作階段狀態(tài)值、智能卸荷階段狀態(tài)值、皮帶張力自由休整階段狀態(tài)值和張力過(guò)度階段狀態(tài)值；2、皮帶開(kāi)機(jī)前，首先檢測(cè)測(cè)力連接裝置張緊油壓值，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定值時(shí)電控系統(tǒng)啟動(dòng)雙速電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)牽引小車(chē)在運(yùn)行導(dǎo)軌上向后快速移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)皮帶快速地預(yù)張緊；3、達(dá)到設(shè)定的預(yù)張緊值后，轉(zhuǎn)為大力矩張緊階段，雙速電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行低速大力距張緊；4、待達(dá)到設(shè)定的張緊值時(shí)，開(kāi)啟帶式輸送機(jī)，同時(shí)雙速電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，皮帶進(jìn)入啟動(dòng)張緊階段；5、滿足啟動(dòng)要求大張緊力后，雙速電動(dòng)機(jī)鎖定，皮帶保持恒定張緊，帶式輸送機(jī)進(jìn)入恒牽引力工作階段；6、皮帶輸送機(jī)在運(yùn)行結(jié)束后，控制系統(tǒng)按照設(shè)定曲線進(jìn)入智能卸荷階段，雙速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)牽引小車(chē)向前快速移動(dòng)，使運(yùn)輸皮帶實(shí)現(xiàn)快速?gòu)埩π逗桑?、卸荷達(dá)到皮帶性能恢復(fù)設(shè)定值時(shí)，雙速電動(dòng)機(jī)鎖定，皮帶保持松動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)入皮帶自由休整階段，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī) 停機(jī)休整恢復(fù)；8、在上述各階段之間均通過(guò)張力過(guò)渡階段進(jìn)行圓弧過(guò)渡保護(hù)，配合測(cè)力連接裝置的油缸阻尼調(diào)整功能，確保皮帶張力圓滑過(guò)渡，無(wú)硬性沖擊，延長(zhǎng)皮帶使用壽命。本發(fā)明的工作原理是，通過(guò)電流和負(fù)載之間存在比例關(guān)系，來(lái)識(shí)別輸送帶上荷載量，檢測(cè)信號(hào)在PLC中轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)所需的牽引力，再與拉力傳感器測(cè)到的拉力相比較，比較的結(jié)果控制牽引小車(chē)前進(jìn)或后退，使輸送帶的張緊處在一個(gè)動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程，為輸送機(jī)提供正常運(yùn)行的必要張力，防止打滑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送帶長(zhǎng)距離適時(shí)和及時(shí)的智能動(dòng)態(tài)張緊。本發(fā)明的積極效果是:由于是牽引小車(chē)在導(dǎo)軌上自由移動(dòng)，解決了以往張緊裝置的行程局限，不受長(zhǎng)度距離限制，由于采用壓力反饋方式實(shí)時(shí)監(jiān)控，控制精確度高，張緊速度自由設(shè)置控制，方便快捷，張緊力始終維持在設(shè)定值左右，減少了輸送帶張緊力的波動(dòng)，大大提高了整機(jī)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。本發(fā)明適用于各類(lèi)伸長(zhǎng)率變化大的膠帶輸送機(jī)和長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)，滿足啟動(dòng)階段膠帶運(yùn)輸機(jī)的動(dòng)態(tài)防滑要求，以及等速階段降低張緊力以維持膠帶機(jī)正常運(yùn)行要求，同時(shí)限制膠帶在各支撐托輥間的垂度防止膠帶撒料，以及在停機(jī)后減小張力恢復(fù)皮帶自由狀態(tài)的功能需求，并通過(guò)張緊力的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)張緊跟隨控制，及時(shí)反應(yīng)并自動(dòng)平衡，減少皮帶磨損，有效延長(zhǎng)皮帶使用壽命。


圖1為實(shí)施例整體示意圖；圖2為張緊裝置俯視圖；圖3為測(cè)力連接裝置圖；圖4為圖時(shí)間-張緊力曲線圖；圖5為為張緊速度曲線圖。圖例說(shuō)明:1-帶式輸送機(jī)，2-驅(qū)動(dòng)滾筒，3-張力傳感器，4-張緊裝置，5-電控系統(tǒng)，6-速度采集裝置，7-張緊滾筒，8-測(cè)力連接裝置，9-導(dǎo)軌9，10-雙速電動(dòng)機(jī)，11-減速箱，12-鏈輪或齒輪，13-鏈條或齒條，14-油缸，15-壓力變送器，16-安全閥，17-壓力表。
具體實(shí)施例方式如圖1所示的智能自移式皮帶張緊系統(tǒng)它包括安裝在帶式輸送機(jī)I張緊滾筒7上的張緊裝置4和速度采集裝置6，安裝在帶式輸送機(jī)I驅(qū)動(dòng)滾筒2支座下的張力傳感器3，以及以PLC控制器為核心的電控系統(tǒng)5 ;其中，所述的張緊裝置4的構(gòu)造如圖2所示，它是在一個(gè)機(jī)架上設(shè)有導(dǎo)軌9，導(dǎo)軌9上布置有牽引小車(chē)，牽引小車(chē)的前端設(shè)有兩個(gè)測(cè)力連接裝置8，通過(guò)測(cè)力連接裝置8與張緊滾筒7實(shí)現(xiàn)連接；牽引小車(chē)是在小車(chē)架上安裝動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和行走機(jī)構(gòu)組成，行走機(jī)構(gòu)和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)機(jī)械配合實(shí)現(xiàn)行走；所述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置由帶制動(dòng)的雙速電動(dòng)機(jī)10和減速箱11組成；所述的行走機(jī)構(gòu)有兩種形式，選其一種:一是，機(jī)架上設(shè)有鏈條，減速箱11輸出軸上設(shè)有與鏈條配合的鏈輪12 ;由雙速電動(dòng)機(jī)10帶動(dòng)鏈輪12在鏈條13上旋轉(zhuǎn)運(yùn)行；二是導(dǎo)軌上設(shè)有齒條13，減速箱11輸出軸上設(shè)有與齒條配合的齒輪12 ;由雙速電動(dòng)機(jī)10帶動(dòng)齒輪12在齒條13上旋轉(zhuǎn)運(yùn)行；所述的測(cè)力連接裝置如圖3所上述，它是在油缸14的有桿端設(shè)有液壓管路，液壓管路上連接有壓力變送器15、安全閥16、壓力表17和截止閥；所述的速度采集檢測(cè)裝置6由霍爾元件和固定在張緊滾筒上的磁鐵組成；主要用于對(duì)皮帶速度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，檢測(cè)皮帶打滑和皮帶斷帶，并依據(jù)檢測(cè)值實(shí)現(xiàn)張緊調(diào)整或發(fā)出斷帶預(yù)警信號(hào)；所述的電控系統(tǒng)5中，壓力變送器15的信號(hào)線、速度采集裝置6的信號(hào)線和張力傳感器3信號(hào)線分別與PLC控制器信號(hào)端連接，PLC控制器的控制端連接在雙速電動(dòng)機(jī)10上。下面參照?qǐng)D4和圖5對(duì)工作步驟描述如下:1、首先根據(jù)設(shè)定的帶式輸送機(jī)皮帶的圖5所示的“時(shí)間-張緊力曲線圖”和圖4所示的時(shí)間-速度曲線圖為PLC控制器設(shè)定張緊狀態(tài)基準(zhǔn)值；張緊狀態(tài)基準(zhǔn)值包括七段數(shù)值，即啟動(dòng)前快速預(yù)張階段狀態(tài)值、低速大力矩張緊階段狀態(tài)值、啟動(dòng)張緊階段狀態(tài)值、恒牽引力工作階段狀態(tài)值、智能卸荷階段狀態(tài)值、皮帶張力自由休整階段狀態(tài)值和張力過(guò)度階段狀態(tài)值；

2、皮帶開(kāi)機(jī)前，首先檢測(cè)測(cè)力連接裝置張緊油壓值，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定值時(shí)電控系統(tǒng)啟動(dòng)雙速電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)牽引小車(chē)在運(yùn)行導(dǎo)軌上向后快速移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)皮帶快速地預(yù)張緊；3、達(dá)到設(shè)定的預(yù)張緊值后，轉(zhuǎn)為大力矩張緊階段，雙速電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行低速大力距張緊；4、待達(dá)到設(shè)定的張緊值時(shí)，開(kāi)啟帶式輸送機(jī)，同時(shí)雙速電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，皮帶進(jìn)入啟動(dòng)張緊階段；5、滿足啟動(dòng)要求大張緊力后，雙速電動(dòng)機(jī)鎖定，皮帶保持恒定張緊，帶式輸送機(jī)進(jìn)入恒牽引力工作階段；6、皮帶輸送機(jī)在運(yùn)行結(jié)束后，控制系統(tǒng)按照設(shè)定曲線進(jìn)入智能卸荷階段(或時(shí)間t5)，雙速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)牽引小車(chē)向前快速移動(dòng)，使運(yùn)輸皮帶實(shí)現(xiàn)快速?gòu)埩π逗桑?、卸荷達(dá)到皮帶性能恢復(fù)設(shè)定值時(shí)，雙速電動(dòng)機(jī)鎖定，皮帶保持松動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)入皮帶自由休整階段，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)停機(jī)休整恢復(fù)；8、在上述各階段之間均通過(guò)張力過(guò)渡階段進(jìn)行圓弧過(guò)渡保護(hù)，配合測(cè)力連接裝置的油缸阻尼調(diào)整功能，確保皮 帶張力圓滑過(guò)渡，無(wú)硬性沖擊，延長(zhǎng)皮帶使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊系統(tǒng)，其特征在于，它包括安裝在帶式輸送機(jī)張緊滾筒上的張緊裝置和速度采集裝置，安裝在帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒支座下的張力傳感器，以及以PLC控制器為核心的電控系統(tǒng)；其中， 所述的張緊裝置的構(gòu)造是，在一個(gè)機(jī)架上設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上布置有牽引小車(chē)，牽引小車(chē)的前端設(shè)有兩個(gè)測(cè)力連接裝置，通過(guò)測(cè)力連接裝置與張緊滾筒實(shí)現(xiàn)連接；牽引小車(chē)是在小車(chē)架上安裝有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和行走機(jī)構(gòu)組成，行走機(jī)構(gòu)和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)機(jī)械配合實(shí)現(xiàn)行走； 所述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置由帶制動(dòng)的雙速電動(dòng)機(jī)和減速箱組成； 所述的行走機(jī)構(gòu)有兩種形式，選其一種 一是，機(jī)架上設(shè)有鏈條，減速箱輸出軸上設(shè)有與鏈條配合的鏈輪；由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)鏈輪在鏈條上旋轉(zhuǎn)運(yùn)行； 二是機(jī)架上設(shè)有齒條，減速箱輸出軸上設(shè)有與齒條配合的齒；由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)齒輪在齒條上旋轉(zhuǎn)運(yùn)行； 所述的測(cè)力連接裝置，是在油缸的有油桿端設(shè)有液壓管路，液壓管路上連接有壓力變送器、安全閥、壓力表和截止閥； 所述的速度采集檢測(cè)裝置由霍爾元件和固定在張緊滾筒上的磁鐵組成； 所述的電控系統(tǒng)中，壓力變送器的信號(hào)線、速度采集裝置的信號(hào)線和張力傳感器分別與PLC控制器信號(hào)端連接，PLC控制器的控制端連接在 雙速電動(dòng)機(jī)上。
2.一種利用權(quán)利要求I所述的張緊系統(tǒng)對(duì)帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊的方法，其特征在于， 第一步首先根據(jù)設(shè)定的帶式輸送機(jī)皮帶的時(shí)間-張緊力曲線圖和時(shí)間-速度曲線圖為PLC控制器設(shè)定張緊狀態(tài)基準(zhǔn)值；張緊狀態(tài)基準(zhǔn)值包括七段數(shù)值，即啟動(dòng)前快速預(yù)張階段狀態(tài)值、低速大力矩張緊階段狀態(tài)值、啟動(dòng)張緊階段狀態(tài)值、恒牽引力工作階段狀態(tài)值、智能卸荷階段狀態(tài)值、皮帶張力自由休整階段狀態(tài)值和張力過(guò)度階段狀態(tài)值； 第二步皮帶開(kāi)機(jī)前，首先檢測(cè)測(cè)力連接裝置張緊油壓值，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定值時(shí)電控系統(tǒng)啟動(dòng)雙速電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)牽引小車(chē)在運(yùn)行導(dǎo)軌上向后快速移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)皮帶快速地預(yù)張緊； 第三步達(dá)到設(shè)定的預(yù)張緊值后，轉(zhuǎn)為大力矩張緊階段，雙速電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行低速大力距張緊； 第四步待達(dá)到設(shè)定的張緊值時(shí)，開(kāi)啟帶式輸送機(jī)，同時(shí)雙速電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，皮帶進(jìn)入啟動(dòng)張緊階段； 第五步滿足啟動(dòng)要求大張緊力后，雙速電動(dòng)機(jī)鎖定，皮帶保持恒定張緊，帶式輸送機(jī)進(jìn)入恒牽引力工作階段； 第六步皮帶輸送機(jī)在運(yùn)行結(jié)束后，控制系統(tǒng)按照設(shè)定曲線進(jìn)入智能卸荷階段，雙速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)牽引小車(chē)向前快速移動(dòng)，使運(yùn)輸皮帶實(shí)現(xiàn)快速?gòu)埩π逗桑? 第七步卸荷達(dá)到皮帶性能恢復(fù)設(shè)定值時(shí)，雙速電動(dòng)機(jī)鎖定，皮帶保持松動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)入皮帶自由休整階段，實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)停機(jī)休整恢復(fù)； 第八步在上述各階段之間均通過(guò)張力過(guò)渡階段進(jìn)行圓弧過(guò)渡保護(hù)，配合測(cè)力連接裝置的油缸阻尼調(diào)整功能，確保皮帶張力圓滑過(guò)渡，無(wú)硬性沖擊，延長(zhǎng)皮帶使用壽命。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊系統(tǒng)及其用途，它包括安裝在帶式輸送機(jī)張緊滾筒上的張緊裝置和速度采集裝置，安裝在帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒支座下的張力傳感器，以及以PLC控制器為核心的電控系統(tǒng)。本發(fā)明通過(guò)電流和負(fù)載之間存在比例關(guān)系，來(lái)識(shí)別輸送帶上荷載量，檢測(cè)信號(hào)在PLC中轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)所需的牽引力，再與拉力傳感器測(cè)到的拉力相比較，比較的結(jié)果控制牽引小車(chē)前進(jìn)或后退，使輸送帶的張緊處在一個(gè)動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程，為輸送機(jī)提供正常運(yùn)行的必要張力，防止打滑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送帶長(zhǎng)距離適時(shí)和及時(shí)的智能動(dòng)態(tài)張緊。
文檔編號(hào)B65G23/44GK103224118SQ20131013042
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者王航民, 李希勇, 孫惠民, 牛雪艷 申請(qǐng)人:新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司