摘 要：張緊裝置是保證帶式輸送機(jī)正常啟動(dòng)、運(yùn)行、制動(dòng)和停車不可或缺的重要部件，在煤礦機(jī)械化生產(chǎn)中占有重要地位。本文從變頻自動(dòng)張緊裝置的運(yùn)行原理談起，重點(diǎn)論述變頻自動(dòng)張緊裝置和變頻自動(dòng)張緊裝置的優(yōu)點(diǎn)，變頻技術(shù)在帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊裝置中的應(yīng)用有效地保證帶式輸送機(jī)正常工作，促進(jìn)了煤礦的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù)；帶式輸送機(jī)；自動(dòng)張緊裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.223

0 引言

帶式輸送機(jī)主要有鋼帶、輸送帶、塑料帶等類型，是一種牽引工件和傳送物料的輸送機(jī)械，具有運(yùn)輸阻力小、能耗小、運(yùn)輸能力大、對(duì)運(yùn)料損傷小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，特別在礦山生產(chǎn)運(yùn)輸中起著重要的作用。變頻張緊裝置可自動(dòng)地對(duì)輸送機(jī)張力實(shí)時(shí)控制，能有效保證帶式輸送機(jī)正常工作。

1 變頻自動(dòng)張緊裝置的運(yùn)行原理

處于自動(dòng)化狀況之下的變頻自動(dòng)張緊裝置受到輸送機(jī)集控的控制。接收集控啟動(dòng)車的信號(hào)之后，首先是自檢：檢測(cè)變頻器、壓力、水溫、張力、油溫等是不是正常。倘若是正常，將張緊備妥信號(hào)發(fā)送給集中控制，倘若不正常，將故障信號(hào)發(fā)出，禁止輸送機(jī)啟動(dòng)車。

倘若設(shè)備正常，首先將制動(dòng)器泵站與冷卻系統(tǒng)啟動(dòng)，再對(duì)啟動(dòng)張力值和張力值進(jìn)行檢測(cè)。倘若差值超出了設(shè)計(jì)值，那么將制動(dòng)器打開，對(duì)張緊絞車緊帶或者是松帶進(jìn)行控制，確保相同的設(shè)計(jì)值和張力值。結(jié)合張力設(shè)計(jì)值和檢測(cè)值大差值多少調(diào)節(jié)絞車電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在結(jié)束啟動(dòng)階段之后，變頻自動(dòng)張緊裝置調(diào)節(jié)至工作中的張力。輸送機(jī)勻速工作的時(shí)候，倘若被檢張力在設(shè)置的范圍之內(nèi)，那么確保張緊絞車的待機(jī)；在被檢測(cè)張力超出設(shè)計(jì)的范圍之內(nèi)且確保相應(yīng)的時(shí)間，激活絞車，將張力迅速地調(diào)節(jié)到設(shè)計(jì)工作的值，再確保待機(jī)的狀況。收到集控停車信號(hào)之后的自動(dòng)張緊裝置，絞車電機(jī)被控制箱PLC迅速地激活。在停機(jī)階段，變頻絞車控制器是打開的，進(jìn)而對(duì)變頻器進(jìn)行迅速地反應(yīng)。在結(jié)束停機(jī)階段之后，變頻絞車確保停機(jī)張力，電磁閥受到控制箱PLC的控制。輸送機(jī)由啟動(dòng)至停機(jī)的整個(gè)過程，變頻自動(dòng)張緊裝置自動(dòng)地調(diào)節(jié)張力，處在手動(dòng)狀況之下的變頻自動(dòng)張緊裝置能夠借助手動(dòng)按鈕對(duì)張力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2 變頻自動(dòng)張緊裝置

去除液壓油缸是變頻自動(dòng)張緊的根本所在，而張緊絞車電動(dòng)機(jī)受到變頻器的控制，然后變頻器受到PLC控制器的控制。這樣就能夠使帶式輸送機(jī)的自動(dòng)張緊實(shí)現(xiàn)。能夠劃分變頻自動(dòng)張緊系統(tǒng)為下面幾個(gè)部分：（1）監(jiān)測(cè)部分。將液壓傳感器安裝在張緊絞車鋼絲繩末尾，通過壓力變送器，換算鋼絲繩的拉力為4mA—20 mA的電流信號(hào)向控制箱返回，并且還對(duì)帶式輸送機(jī)的停止信號(hào)與啟動(dòng)信號(hào)讀取，在控制箱返回信號(hào)；（2）控制部分。這部分的關(guān)鍵是1套PLC控制器。控制器涵蓋下面幾部分：①CPU模塊，主要是判斷程序及其工作；②開關(guān)量輸出模塊，對(duì)變頻器的正反轉(zhuǎn)及其工作進(jìn)行控制，以及對(duì)制動(dòng)器的制動(dòng)進(jìn)行控制，確保變頻器在異樣的檔位下運(yùn)行，且向帶式輸送機(jī)返回信號(hào)；③開關(guān)量輸入模塊，主要是對(duì)帶式輸送機(jī)的故障信號(hào)、變頻器的啟停信號(hào)、輸送機(jī)的啟停信號(hào)進(jìn)行控制；④模擬量輸入模塊，對(duì)張緊壓力變送器返回的模擬量信號(hào)進(jìn)行接收。程序設(shè)計(jì)是該系統(tǒng)的重要組成部分，兼顧到輸送帶在正常工作與啟動(dòng)階段的張緊工作的不同情況，需要分開設(shè)計(jì)；（3）張緊部分。張緊部分涵蓋電氣裝置與機(jī)械裝置。機(jī)械裝置涵蓋制動(dòng)器、張緊滾筒、張緊絞車、張緊小車。在張緊小車上固定張緊滾筒，在張緊滑到安裝張緊小車，借助鋼絲繩牽引的張緊絞車在滑到上牽引張緊小車移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輸送調(diào)節(jié)張緊力的功能。輸送帶張緊的控制借助張緊絞車，應(yīng)當(dāng)兼顧一個(gè)關(guān)鍵性的要素，也就是蝸輪蝸桿減速器。盡管大部分的蝸輪蝸桿減速器都具備反向自鎖定的作用，在絞車電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，絞車才轉(zhuǎn)動(dòng)，而輸送物料中的渦輪蝸桿減速器，就算電動(dòng)機(jī)停電，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的慣性作用還會(huì)不間斷地運(yùn)行，絞車也會(huì)工作相應(yīng)的距離，倘若在張緊絞車上出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，就容易出現(xiàn)故障。在松輸送帶的情況下，盡管變頻器斷電，張緊絞車電動(dòng)機(jī)也難以迅速地停止，依舊具備相應(yīng)的慣性，這造成張緊絞車的不斷松動(dòng)，為此，需要對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行安裝，不然，驅(qū)動(dòng)滾筒打滑的情況會(huì)出現(xiàn)。電氣裝置涵蓋張緊電動(dòng)機(jī)與變頻器。而往往張緊電動(dòng)機(jī)是低頻工作的，為此，最好應(yīng)用專門的變頻電動(dòng)機(jī)。變頻器結(jié)合張緊電動(dòng)機(jī)選型，因?yàn)橐笳崔D(zhuǎn)，需要應(yīng)用四象限變頻器，對(duì)輸出到張緊電動(dòng)機(jī)的電壓頻率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)速的控制，從而對(duì)張緊絞車的松緊進(jìn)行控制。

3 變頻自動(dòng)張緊裝置的優(yōu)點(diǎn)

（1）實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。借助當(dāng)今比較發(fā)達(dá)的變頻調(diào)速技術(shù)，能夠在制動(dòng)、張緊裝置的時(shí)候降低對(duì)皮帶的沖擊，進(jìn)而使裝置的應(yīng)用年限延長(zhǎng)；（2）自動(dòng)調(diào)節(jié)張緊力有著非常強(qiáng)的適應(yīng)性。能夠在輸送機(jī)工作的時(shí)候，結(jié)合工作條件對(duì)張緊力進(jìn)行自動(dòng)化地調(diào)節(jié)，確保輸送帶存在較大張力起、制動(dòng)的過程中輸送帶的波涌情況。針對(duì)規(guī)模較大的輸送機(jī)而言，輸送機(jī)系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性大大地增強(qiáng)，且使輸送帶的應(yīng)用年限延長(zhǎng)；（3）能夠迅速地響應(yīng)。對(duì)自動(dòng)張緊裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，務(wù)必確保張緊裝置的反應(yīng)速度快于輸送帶當(dāng)中張力波的傳播速度；（4）便于維護(hù)裝置。自動(dòng)張緊裝置的部分僅僅是機(jī)械與電器，相比較于當(dāng)今帶式輸送機(jī)上不少張緊裝置，一部分的液壓部件與機(jī)械部件減少，在實(shí)現(xiàn)應(yīng)用條件的情況之下，系統(tǒng)的零部件愈少，愈不會(huì)發(fā)生故障，因此可以實(shí)現(xiàn)工作的穩(wěn)定性與安全性。

4 結(jié)論

綜上所述，變頻調(diào)速張緊裝置在輸送機(jī)工作過程中能按一定的要求自動(dòng)調(diào)節(jié)張緊力，同時(shí)自動(dòng)補(bǔ)償輸送帶的彈性變形和塑性變形。所以說變頻技術(shù)在帶式輸送機(jī)自動(dòng)張緊裝置中的應(yīng)用提高了機(jī)械效率，降低使用成本，在實(shí)際應(yīng)用和作用中起到事半功倍的效果，提高每一份資源的利用，降低人力成本，降低器械功耗。

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作者簡(jiǎn)介：惠凱衛(wèi)（1987-），男，陜西富平人，本科，助理工程師，主要從事煤礦機(jī)電技術(shù)管理工作。