王坤

（江蘇中圣高科技產(chǎn)業(yè)有限公司，江蘇 南京 210000）

Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置

王坤

（江蘇中圣高科技產(chǎn)業(yè)有限公司，江蘇 南京 210000）

本文分析了液壓自動(dòng)拉緊裝置在帶式輸送機(jī)中的重要性，介紹了Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置，并詳細(xì)敘述了這種液壓自動(dòng)拉緊裝置的工作原理。

帶式輸送機(jī)；液壓自動(dòng)拉緊裝置；液壓系統(tǒng)

隨著帶式輸送機(jī)向高帶速、長距離、大功率方向發(fā)展，帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中非工況下的動(dòng)力特性對帶式輸送機(jī)的影響日益突出，尤其在帶式輸送機(jī)起動(dòng)和制動(dòng)過渡過程中，輸送機(jī)中的張力變化的復(fù)雜性會(huì)影響輸送機(jī)的壽命，所以研究一套新型的帶式輸送機(jī)拉緊裝置是非常重要的。

1 Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置的工作原理

1.1 設(shè)備組成及安裝方式

本文設(shè)計(jì)的Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置主要由拉緊小車、拉緊油缸、油泵站、慢速絞車電控箱組成。

裝置有多種不同的安裝方式，可適用于可伸縮式或固定式帶式輸送機(jī)。圖1是其中的一種安裝方式。拉緊油缸通過支座固定在基礎(chǔ)上，通過鋼絲繩將拉緊油缸活塞桿上的動(dòng)滑輪與拉緊小車及固定繩座相連，電控箱和油泵站不需要做基礎(chǔ)，水平安放即可，僅要求安放地點(diǎn)不滴水。

圖1 Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置安裝圖

1.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該裝置的液壓系統(tǒng)主要由1粗過濾器、2電機(jī)、3油泵、4安全閥、5精過濾器、6單向閥、7耐震壓力表、8手動(dòng)換向閥、9液控單向閥、10節(jié)流閥、11油缸、12蓄能器、13壓力傳感器、14溢流閥、15液控?fù)Q向閥、16節(jié)流閥、17高壓截止閥、18空氣濾清器、19加熱器組成，如圖2所示。

圖2 Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置液壓系統(tǒng)原理圖

帶式輸送機(jī)工作時(shí)由電控箱發(fā)出信號，電機(jī)帶動(dòng)油泵給系統(tǒng)提供壓力油，壓力油進(jìn)入油缸和蓄能器。壓力油的油壓由壓力傳感器決定，當(dāng)油壓達(dá)到壓力傳感器的上限時(shí)，電控箱發(fā)出停止信號，電機(jī)停止，由蓄能器補(bǔ)償系統(tǒng)油壓的損失，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的節(jié)能，當(dāng)壓力損失到壓力傳感器的下限時(shí)，電控箱發(fā)出起動(dòng)信號，電機(jī)工作，補(bǔ)償油壓的損失，直到油壓再次達(dá)到壓力傳感器的上限值為止。

安全閥4可以提供輸送機(jī)在起車時(shí)所需的1.3～1.5倍正常工作油壓，而且還可以避免在正常運(yùn)行工況時(shí)油壓過高和電機(jī)過載；手動(dòng)換向閥8控制壓力油方向，實(shí)現(xiàn)油缸的伸縮，油缸帶動(dòng)拉緊小車?yán)o或松馳；節(jié)流閥10可以調(diào)節(jié)拉緊油缸的伸、縮缸速度；截止閥17用于手動(dòng)卸壓；液控?fù)Q向閥15、溢流閥14串聯(lián)，當(dāng)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液控?fù)Q向閥截?cái)嘁缌鏖y回路，這樣壓力油的壓力在不停泵的情況下由安全閥4設(shè)定，安全閥4設(shè)定壓力一般為帶式輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)的壓力，帶式輸送機(jī)啟動(dòng)完畢停止油泵，液控?fù)Q向閥導(dǎo)通溢流回路，由于帶式輸送機(jī)正常工作時(shí)所需要的油壓低于啟動(dòng)時(shí)需要的油壓，油泵停止后油壓由溢流閥14設(shè)定，溢流閥設(shè)定的壓力低于安全閥設(shè)定的壓力；當(dāng)輸送帶拉力驟增時(shí)，活塞桿會(huì)突然伸出一部分，系統(tǒng)中產(chǎn)生的高壓油液一部分儲(chǔ)存到蓄能器中，另一部分通過溢流閥溢流，保持了輸送帶拉力的恒定，能及時(shí)補(bǔ)償輸送帶的伸長，實(shí)現(xiàn)輸送帶的動(dòng)態(tài)平衡。

1.3 Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置的優(yōu)點(diǎn)

（1）輸送機(jī)在正常運(yùn)行工況和起車工況時(shí)的拉緊力可根據(jù)現(xiàn)場情況任意設(shè)定，使帶式輸送機(jī)處于最佳的工作狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)起車工況的拉緊力是正常工作拉緊的1.3～1.5倍。

（2）拉力設(shè)定后，拉緊裝置可以保持恒力拉緊狀態(tài)。

（3）響應(yīng)速度快、動(dòng)態(tài)性能好，能及時(shí)補(bǔ)償輸送帶的伸長，避免拉緊裝置對輸送帶的過張緊現(xiàn)象。

（4）當(dāng)油壓達(dá)到壓力傳感器的上限時(shí)，電控箱發(fā)出停止信號，電機(jī)停止，由蓄能器補(bǔ)償系統(tǒng)油壓的損失，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的節(jié)能。

（5）安裝布置方便、安裝空間小。

（6）拉緊裝置可與集控裝置連接，實(shí)現(xiàn)拉緊裝置自動(dòng)、手動(dòng)和遠(yuǎn)距離控制。

（7）拉緊裝置與測速裝置配合，可以實(shí)現(xiàn)輸送帶的打滑保護(hù)作用，即在輸送帶打滑時(shí)，壓力達(dá)到壓力傳感器的設(shè)定值時(shí)，也不停油泵，繼續(xù)對油缸供油升壓，直至達(dá)到安全閥設(shè)定壓力時(shí)為止，避免輸送帶繼續(xù)打滑。

2 Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置的工作過程

圖3 Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置的工作過程

Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置的工作過程主要包括起車過程、正常運(yùn)行、停車過程，如圖3所示。

（1）輸送機(jī)起車過程。在收到集控的起車信號后，先打開拉緊油泵往系統(tǒng)里補(bǔ)油，由于輸送帶在起車過程中需要加速度，這時(shí)輸送帶需要的拉緊力是正常工作時(shí)的1.3～1.5倍，液壓系統(tǒng)必須提供一個(gè)比正常帶速時(shí)大的壓力。把手動(dòng)換向閥8進(jìn)油口打到有桿腔一路，油泵的高壓油通過手動(dòng)換向閥8、液控單向閥9向油缸有桿腔和蓄能器充油，另一路高壓油作用于液控?fù)Q向閥15的右側(cè)，使換向閥換向，截?cái)嘁缌鏖y17的溢流路，這樣油缸和蓄能器形成一個(gè)封閉的回路，多余的油液通過安全閥4溢流。把安全閥的溢流壓力調(diào)到正常工況時(shí)壓力的1.3～1.5倍（圖2按照1.4倍設(shè)計(jì)），在電機(jī)不停的情況下，這時(shí)的壓力始終是正常工作壓力的1.3～1.5倍，即油缸的拉力是正常拉緊力的1.3～1.5倍。當(dāng)傳感器檢測到壓力達(dá)到1.3～1.5倍正常工作壓力時(shí)，給集控發(fā)出備妥信號。

（2）輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程。達(dá)到正常帶速后，系統(tǒng)會(huì)收到集控起車完成信號，這時(shí)的油壓大于1.1倍正常工作壓力，停油泵，液控?fù)Q向閥15換向，把溢流閥14的溢流路打通，由于溢流閥14的溢流壓力小于安全閥4的溢流壓力，這樣蓄能器里高的壓力油就通過溢流閥14溢流，達(dá)到正常帶速時(shí)的壓力。由于溢流閥14在停泵時(shí)溢流路始終打通，所以當(dāng)皮帶拉力突然增大時(shí)，多余的油可以通過溢流閥14卸壓，使皮帶保持一個(gè)恒力拉緊的狀態(tài)，當(dāng)壓力傳感器13檢測到系統(tǒng)壓力低于正常工作壓力時(shí)，開油泵補(bǔ)油，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到1.1倍正常工作壓力時(shí)，停油泵。

（3）輸送機(jī)停車過程。當(dāng)收到集控停車信號時(shí)，停油泵。停車與起車相反，輸送帶會(huì)縮短，此縮短量需要得到補(bǔ)償，由于油缸的反應(yīng)速度很快能夠快速補(bǔ)償輸送帶的縮短，這時(shí)活塞桿會(huì)伸出一部分，多余的油液經(jīng)過溢流閥14流回油箱。當(dāng)停車結(jié)束后，由于系統(tǒng)內(nèi)部緩慢滲漏，系統(tǒng)壓力緩慢減小，輸送帶的張力也緩慢減小，有利于提高輸送帶的壽命。

3 結(jié)語

本文詳細(xì)介紹了Z Y J型液壓自動(dòng)拉緊裝置的工作原理。該裝置動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，安全性能高，有效保證了帶式運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了帶式輸送機(jī)的效率。

[1]孫可文. 帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)理論與設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2001.

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