淺談帶式輸送機(jī)變頻張緊裝置的應(yīng)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(jī)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(bǔ)償輸送帶的彈性伸長(zhǎng)，為輸送帶重新接頭作必要的行程準(zhǔn)備等作用。近幾年來(lái)，隨著煤礦井下運(yùn)輸能力的不斷提高及巷道的不斷延伸，長(zhǎng)距離大功率的帶式輸送機(jī)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各大煤礦，這就對(duì)輸送機(jī)張緊裝置提出了更高的要求。傳統(tǒng)的重錘式、固定式等純機(jī)械張緊裝置受張緊距離、張緊速度以及張緊力可調(diào)的限制，難以適應(yīng)長(zhǎng)距離輸送機(jī)的張緊要求。變頻張緊裝置就能滿足現(xiàn)代帶式輸送機(jī)的需要，因此變頻張緊裝置在帶式輸送機(jī)上應(yīng)用得到了廣泛推廣。

1 張緊裝置的方式

1.1 機(jī)械張緊裝置

帶式輸送機(jī)發(fā)展的首個(gè)時(shí)期就是機(jī)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(chē)張緊。固定式絞車(chē)張緊只可以體現(xiàn)張緊的作用，如果輸送帶因?yàn)樯扉L(zhǎng)而減小張緊力的情況下，僅僅可以實(shí)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(jìn)行張緊，在伸長(zhǎng)輸送帶的情況下，可以對(duì)它的伸長(zhǎng)進(jìn)行自動(dòng)地補(bǔ)償，有著簡(jiǎn)單的構(gòu)造，運(yùn)行穩(wěn)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(yīng)速度，輸送帶的張力不恒定，存在嚴(yán)重的失重。為了確保重錘式張緊裝置的順利運(yùn)行，要求將一個(gè)非常大的硐室打在井下，基于維護(hù)、操作，以及費(fèi)用上的考慮是不取的。

1.2 自動(dòng)張緊裝置

帶式輸送機(jī)張緊裝置發(fā)展的第二個(gè)時(shí)期就是自動(dòng)張緊裝置，它屬于液壓絞車(chē)張緊裝置，該技術(shù)僅僅可以在勻速時(shí)期的自動(dòng)張緊實(shí)現(xiàn)，確保這個(gè)時(shí)期輸送帶有著恒定的張力，在不穩(wěn)定的啟動(dòng)和制定影響下，因?yàn)榇嬖诒容^大的慣性，以及響應(yīng)速度比較慢，因此難以獲得恒定的張力，其功能類(lèi)似于固定式絞車(chē)緊張裝置，而帶閘是它的構(gòu)造特點(diǎn)，張緊絞車(chē)的時(shí)候松閘，而停止的情況下緊閘，絞車(chē)工作的時(shí)間非常短。為了確保液壓絞車(chē)張緊的響應(yīng)速度，液壓泵站不可以停機(jī)，液壓馬達(dá)一直待命，存在故障率高、裝置有形磨損嚴(yán)重，以及消耗能量大的特性。

1.3 動(dòng)態(tài)自動(dòng)張緊裝置

帶式輸送機(jī)發(fā)展的第三個(gè)時(shí)期就是動(dòng)態(tài)自動(dòng)張緊裝置。其中，液壓液壓缸式自動(dòng)張緊裝置是主要的產(chǎn)品，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快是其技術(shù)特性，可以在穩(wěn)定工作時(shí)、制定時(shí)與啟動(dòng)時(shí)體現(xiàn)功能，確保了恒定的輸送帶張緊力?；趲捷斔蜋C(jī)特點(diǎn)設(shè)計(jì)的液壓缸式張緊裝置能夠結(jié)合輸送機(jī)張力要求對(duì)拉緊力進(jìn)行隨意地調(diào)整，在調(diào)定之后，系統(tǒng)就能夠結(jié)合既定的程序運(yùn)行。在啟動(dòng)帶式輸送機(jī)的情況下，在驅(qū)動(dòng)滾筒奔離點(diǎn)的位置，膠帶會(huì)存在松弛的情況，液壓缸張緊裝置能夠?qū)δz帶的伸長(zhǎng)量實(shí)時(shí)地補(bǔ)償，這有利于確保輸送機(jī)的穩(wěn)定和順利工作，以及減小沖擊和膠帶張力，不但能夠?qū)δz帶的接頭進(jìn)行保護(hù)，防止膠帶的斷帶，而且還能夠使膠帶的應(yīng)用年限延長(zhǎng)。因?yàn)樾钅芷骱鸵簤罕靡黄疬\(yùn)行，大量供油的情況下重點(diǎn)憑借蓄能器，可以使帶式輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)態(tài)受力效果完善，有著顯著的優(yōu)勢(shì)。

2 變頻張緊裝置的工作原理

變頻自動(dòng)張緊裝置是一種用來(lái)隨時(shí)控制和調(diào)節(jié)皮帶張力，使得帶式輸送機(jī)時(shí)刻處于最佳運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)工作設(shè)備。它通過(guò)可編程控制器PLC來(lái)精確控制張緊電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)矩，對(duì)應(yīng)給出張緊的最大拉力，與外部張力監(jiān)測(cè)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和補(bǔ)償，使得實(shí)際張力與給出張力互相一致，而實(shí)現(xiàn)皮帶張力適時(shí)給定的目的。當(dāng)給定張緊拉力大于皮帶張力時(shí)，張緊電機(jī)正向纏進(jìn)，直至皮帶張力與張緊拉力接近靜止平衡；當(dāng)張緊拉力小于皮帶拉力時(shí)，張緊電機(jī)被迫反向運(yùn)行，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，經(jīng)變頻器整流回饋部分，將多余的能量回饋到電網(wǎng)，直至皮帶張力與張緊拉力接近靜止平衡。

3 帶式輸送機(jī)變頻張緊裝置的應(yīng)用

（1）帶式輸送機(jī)變頻張緊裝置主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電控箱兩部分組成，通過(guò)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速使鋼絲繩卷筒的輸出扭矩產(chǎn)生變化從而對(duì)膠帶的張力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（2）帶式輸送機(jī)變頻張緊裝置具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)反應(yīng)能力，在極短的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)膠帶張力的變化。張緊裝置出色的精確性和良好的響應(yīng)特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了液壓或機(jī)電形式的張緊裝置。

（3）帶式輸送機(jī)變頻張緊裝置通過(guò)操作反饋張力進(jìn)行循環(huán)控制。張力計(jì)直接測(cè)出張緊裝置鋼絲繩張力并轉(zhuǎn)換成皮帶張力。控制程序會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控張力值，但僅僅是在需要時(shí)它才操作張緊裝置制動(dòng)器，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在張力調(diào)整至適合膠帶機(jī)正常運(yùn)行的范圍后，電機(jī)和制動(dòng)器就會(huì)逐漸關(guān)閉。因而，該張緊裝置是一種高效節(jié)能的張力控制方式。張緊裝置是專(zhuān)門(mén)為有重載張力需求的大型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)的，特別適用于有大的張緊行程的順槽伸縮式皮帶機(jī)，可以為這些類(lèi)型的皮帶機(jī)提供可靠精確的張力控制。

4 結(jié)論

總起來(lái)說(shuō)，在帶式輸送機(jī)上應(yīng)用變頻張緊裝置降低了對(duì)皮帶的沖擊力，同時(shí)延長(zhǎng)了皮帶和設(shè)備的使用壽命。由于該裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)起來(lái)十分方便，更能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的張緊要求，促進(jìn)了煤礦的安全生產(chǎn)。

[1]石樹(shù)君，安素仙.變頻式自動(dòng)張緊裝置電氣控制系統(tǒng)的研究[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011(30):181-183.

[2]楊桂從.采用變頻拖動(dòng)技術(shù)來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸送帶張緊力[J].煤礦機(jī)械，2011,32(06):217-218.

[3]王建升，楊寅威，黃嘉興等.AHD 型帶式輸送機(jī)全自動(dòng)液壓張緊裝置[J].礦山機(jī)械,2007,35(02):79-80.

[4]馬勝利，李福霞.長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)自動(dòng)拉緊裝置的研究[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2009,29(03):219-222.

[5]王永智，廉自生，吳波.可伸縮帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊絞車(chē)的研究[J].科學(xué)之友,2006(04):10-11.