淺談帶式輸送機變頻張緊裝置的應(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、補償輸送帶的彈性伸長，為輸送帶重新接頭作必要的行程準備等作用。近幾年來，隨著煤礦井下運輸能力的不斷提高及巷道的不斷延伸，長距離大功率的帶式輸送機越來越廣泛地應(yīng)用于國內(nèi)各大煤礦，這就對輸送機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)長距離輸送機的張緊要求。變頻張緊裝置就能滿足現(xiàn)代帶式輸送機的需要，因此變頻張緊裝置在帶式輸送機上應(yīng)用得到了廣泛推廣。

1 張緊裝置的方式

1.1 機械張緊裝置

帶式輸送機發(fā)展的首個時期就是機械張緊，它的兩種主要張緊方式是重錘式張緊與固定式絞車張緊。固定式絞車張緊只可以體現(xiàn)張緊的作用，如果輸送帶因為伸長而減小張緊力的情況下，僅僅可以實施人工張緊，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行張緊，在伸長輸送帶的情況下，可以對它的伸長進行自動地補償，有著簡單的構(gòu)造，運行穩(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，存在嚴重的失重。為了確保重錘式張緊裝置的順利運行，要求將一個非常大的硐室打在井下，基于維護、操作，以及費用上的考慮是不取的。

1.2 自動張緊裝置

帶式輸送機張緊裝置發(fā)展的第二個時期就是自動張緊裝置，它屬于液壓絞車張緊裝置，該技術(shù)僅僅可以在勻速時期的自動張緊實現(xiàn)，確保這個時期輸送帶有著恒定的張力，在不穩(wěn)定的啟動和制定影響下，因為存在比較大的慣性，以及響應(yīng)速度比較慢，因此難以獲得恒定的張力，其功能類似于固定式絞車緊張裝置，而帶閘是它的構(gòu)造特點，張緊絞車的時候松閘，而停止的情況下緊閘，絞車工作的時間非常短。為了確保液壓絞車張緊的響應(yīng)速度，液壓泵站不可以停機，液壓馬達一直待命，存在故障率高、裝置有形磨損嚴重，以及消耗能量大的特性。

1.3 動態(tài)自動張緊裝置

帶式輸送機發(fā)展的第三個時期就是動態(tài)自動張緊裝置。其中，液壓液壓缸式自動張緊裝置是主要的產(chǎn)品，動態(tài)響應(yīng)快是其技術(shù)特性，可以在穩(wěn)定工作時、制定時與啟動時體現(xiàn)功能，確保了恒定的輸送帶張緊力。基于帶式輸送機特點設(shè)計的液壓缸式張緊裝置能夠結(jié)合輸送機張力要求對拉緊力進行隨意地調(diào)整，在調(diào)定之后，系統(tǒng)就能夠結(jié)合既定的程序運行。在啟動帶式輸送機的情況下，在驅(qū)動滾筒奔離點的位置，膠帶會存在松弛的情況，液壓缸張緊裝置能夠?qū)δz帶的伸長量實時地補償，這有利于確保輸送機的穩(wěn)定和順利工作，以及減小沖擊和膠帶張力，不但能夠?qū)δz帶的接頭進行保護，防止膠帶的斷帶，而且還能夠使膠帶的應(yīng)用年限延長。因為蓄能器和液壓泵一起運行，大量供油的情況下重點憑借蓄能器，可以使帶式輸送機運行過程中的動態(tài)受力效果完善，有著顯著的優(yōu)勢。

2 變頻張緊裝置的工作原理

變頻自動張緊裝置是一種用來隨時控制和調(diào)節(jié)皮帶張力，使得帶式輸送機時刻處于最佳運行狀態(tài)的自動工作設(shè)備。它通過可編程控制器PLC來精確控制張緊電機的運行轉(zhuǎn)矩，對應(yīng)給出張緊的最大拉力，與外部張力監(jiān)測傳感器采集的數(shù)據(jù)進行比較和補償，使得實際張力與給出張力互相一致，而實現(xiàn)皮帶張力適時給定的目的。當(dāng)給定張緊拉力大于皮帶張力時，張緊電機正向纏進，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，張緊電機被迫反向運行，電機處于發(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 帶式輸送機變頻張緊裝置的應(yīng)用

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

（2）帶式輸送機變頻張緊裝置具有優(yōu)良的動態(tài)反應(yīng)能力，在極短的時間內(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)特性遠遠超過了液壓或機電形式的張緊裝置。

（3）帶式輸送機變頻張緊裝置通過操作反饋張力進行循環(huán)控制。張力計直接測出張緊裝置鋼絲繩張力并轉(zhuǎn)換成皮帶張力。控制程序會實時監(jiān)控張力值，但僅僅是在需要時它才操作張緊裝置制動器，啟動驅(qū)動電機，在張力調(diào)整至適合膠帶機正常運行的范圍后，電機和制動器就會逐漸關(guān)閉。因而，該張緊裝置是一種高效節(jié)能的張力控制方式。張緊裝置是專門為有重載張力需求的大型帶式輸送機設(shè)計的，特別適用于有大的張緊行程的順槽伸縮式皮帶機，可以為這些類型的皮帶機提供可靠精確的張力控制。

4 結(jié)論

總起來說，在帶式輸送機上應(yīng)用變頻張緊裝置降低了對皮帶的沖擊力，同時延長了皮帶和設(shè)備的使用壽命。由于該裝置的結(jié)構(gòu)簡單，維護起來十分方便，更能實現(xiàn)長距離帶式輸送機的張緊要求，促進了煤礦的安全生產(chǎn)。

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