摘要:通过对目前正在使用的液压自动张紧装置的分析比较,说明了其优点与不足, 通过对带式输送机性能的研究,设计了一种更加实用,安全性更高的新型液压自动张紧装置.
关键词: 液压自动张紧装置的分析比较、带式输送机、新型液压自动张紧装置
1.概述
带式输送机作为一种大运量,长运距的运输设备,具有运输高度高,占用空间小的优点,正越来越多的应用在矿山、电力、港口等行业。
液压自动张紧装置作为带式输送机的重要部件,为带式输送机的正常运行提供足够的张紧力,以建立摩擦条件。液压自动张紧装置的运行可靠性,及工作性能直接影响到整条输送机的运行性能及使用寿命,因此对液压自动张紧的运行可靠型,工作性能提出了很高要求。
2.现有张紧装置的分析
目前广泛应用的液压自动张紧装置主要有两种:ZYJ型液压自动张紧装置和AHD型带式输送机液压自动张紧装置
2.1 ZYJ型液压自动张紧装置具有:1. 可设定输送机的起动张力,其值设定为正常运
行时的1.3~1.5倍。2.可设定输送机运行过程的张力,并使之维持在一定范围内。3. 具有失压保护。4.可与集控装置联接,实现对该机的远距离控制。5.采用油缸液压张紧,响应速度快,动作灵敏6.安装空间小等优点
但同时具有以下缺点:1.不能实现断带保护功能2.没有备用回路,一旦液压系统出现故
障,恢复时间较长
液压系统如下图所示:
2.2 AHD型带式输送机液压自动张紧装置除具有ZYJ型液压自动张紧装置的优点外还有:1.采用了比例控制系统,可方便的调整系统的张紧力2.采用闭环控制,具有较高的张紧力控制精度,重复性精度以及较大的张紧力调整范围,使张紧力调整过程可控3.设置手动泵备用系统等优点
但同时具有以下缺点:1不能实现断带保护功能;2.控制系统复杂,出故障不易维修3. 采用电液比例阀控制,易出现电机频繁启动
其液压系统如下:
3.带式输送机配置液压自动张紧装置的研究
3.1启动时
带式输送机满载启动,起初启动转矩:
T=Te+△Tjd+Tji
启动过程中转矩:
T=Te +Tji
Te: 满载运行时的额定转矩
△Tjd: 由于动静摩擦因数不同引起的转矩,T≈0.1 Te
Tji: 由加速度引起的转矩差
带式输送机配套软启动传动装置,控制加速度0.1~0.3m/s2(启动时应尽量采用小的加速度,以便使输送机能平稳启动)
由牛顿第二定律:F=ma得
Tji=Te×a=0.3Te
实际测定的固定张紧力变化如下图
故,张紧装置在启动时的张力应调整为正常工作时的1.4倍左右。
3.2正常运行时
正常运行中,张紧力基本维持在恒定值,但受到载荷变化等因素的影响,在恒定值附近上下波动
3.3打滑、断带
当出现打滑时,液压自动张紧装置应能自动提高张紧力
当出现断带时,液压自动张紧装置应停止工作
3.4液压自动张紧装置张力如下图
4.新型液压自动张紧装置优化设计
4.1布置型式:
4.2液压原理图
4.3电气设备
采用PLC控制箱,对速度传感器、主控箱的信号进行处理,控制液压自动张紧装置的动作。采用闭环控制。
4.4工作原理
当接到主控箱起车指令后,启动油泵电动机1,电磁换向阀6得电,电磁换向阀8得电,油缸10前腔进油,压力逐渐升高至起车压力,传感器11返回一个起车信号,带式输送机启动。
通过速度传感器检测带式输送机的运行速度,当速度达到正常运行速度时,电磁换向阀8失电,压力逐渐降低至正常运行时的压力。
当泵站出现故障时,关闭两路节流截止阀9,用手动补液泵13对系统补液,维持正常运行。
当出现打滑时,启动油泵电动机1,电磁换向阀6得电,对系统进行补液,直到打滑消除。
当出现断带时,两路电磁阀8得电,蓄能器站12及油泵2被截止,油缸10停止动作。
5.结语
此种液压自动张紧装置除具备以上两种液压自动张紧装置的优点外,还具备了打滑、断带等各种保护功能,省去了电液比例阀系统,使得运行更加稳定。更加适用于大倾角,长运距的带式输送机。
参考文献:王建升、杨寅威等 AHD型带式输送机全自动液压张紧装置 矿山机械
王锡法、王晓丽等 液压自动张紧装置动态数学模型的建立方法 煤矿机电
侯波 带式输送机液压张紧系统设计研究 安徽理工大学学报
侯波 带式输送机液压张紧装置设计探讨 煤炭工程
刘冬敏 ZYJ带式输送机液压自动张紧装置的研究 煤矿机械