浅谈带式输送机变频张紧装置的应用

2015-03-16张海港

山东工业技术 2015年1期

张海港

（新疆托克逊龙泉煤矿,新疆吐鲁番 838100）

0 引言

张紧装置是带式输送机中不可缺少的重要组成部分，它具有保证输送带有足够的张紧力、补偿输送带的弹性伸长，为输送带重新接头作必要的行程准备等作用。近几年来，随着煤矿井下运输能力的不断提高及巷道的不断延伸，长距离大功率的带式输送机越来越广泛地应用于国内各大煤矿，这就对输送机张紧装置提出了更高的要求。传统的重锤式、固定式等纯机械张紧装置受张紧距离、张紧速度以及张紧力可调的限制，难以适应长距离输送机的张紧要求。变频张紧装置就能满足现代带式输送机的需要，因此变频张紧装置在带式输送机上应用得到了广泛推广。

1 张紧装置的方式

1.1 机械张紧装置

带式输送机发展的首个时期就是机械张紧，它的两种主要张紧方式是重锤式张紧与固定式绞车张紧。固定式绞车张紧只可以体现张紧的作用，如果输送带因为伸长而减小张紧力的情况下，仅仅可以实施人工张紧，难以确保恒定的输送带张力。重锤式张紧借助重锤块与滑轮组进行张紧，在伸长输送带的情况下，可以对它的伸长进行自动地补偿，有着简单的构造，运行稳定，然而受到重锤惯性力与滑轮摩擦力的影响，有着较慢的响应速度，输送带的张力不恒定，存在严重的失重。为了确保重锤式张紧装置的顺利运行，要求将一个非常大的硐室打在井下，基于维护、操作，以及费用上的考虑是不取的。

1.2 自动张紧装置

带式输送机张紧装置发展的第二个时期就是自动张紧装置，它属于液压绞车张紧装置，该技术仅仅可以在匀速时期的自动张紧实现，确保这个时期输送带有着恒定的张力，在不稳定的启动和制定影响下，因为存在比较大的惯性，以及响应速度比较慢，因此难以获得恒定的张力，其功能类似于固定式绞车紧张装置，而带闸是它的构造特点，张紧绞车的时候松闸，而停止的情况下紧闸，绞车工作的时间非常短。为了确保液压绞车张紧的响应速度，液压泵站不可以停机，液压马达一直待命，存在故障率高、装置有形磨损严重，以及消耗能量大的特性。

1.3 动态自动张紧装置

带式输送机发展的第三个时期就是动态自动张紧装置。其中，液压液压缸式自动张紧装置是主要的产品，动态响应快是其技术特性，可以在稳定工作时、制定时与启动时体现功能，确保了恒定的输送带张紧力。基于带式输送机特点设计的液压缸式张紧装置能够结合输送机张力要求对拉紧力进行随意地调整，在调定之后，系统就能够结合既定的程序运行。在启动带式输送机的情况下，在驱动滚筒奔离点的位置，胶带会存在松弛的情况，液压缸张紧装置能够对胶带的伸长量实时地补偿，这有利于确保输送机的稳定和顺利工作，以及减小冲击和胶带张力，不但能够对胶带的接头进行保护，防止胶带的断带，而且还能够使胶带的应用年限延长。因为蓄能器和液压泵一起运行，大量供油的情况下重点凭借蓄能器，可以使带式输送机运行过程中的动态受力效果完善，有着显著的优势。

2 变频张紧装置的工作原理

变频自动张紧装置是一种用来随时控制和调节皮带张力，使得带式输送机时刻处于最佳运行状态的自动工作设备。它通过可编程控制器PLC来精确控制张紧电机的运行转矩，对应给出张紧的最大拉力，与外部张力监测传感器采集的数据进行比较和补偿，使得实际张力与给出张力互相一致，而实现皮带张力适时给定的目的。当给定张紧拉力大于皮带张力时，张紧电机正向缠进，直至皮带张力与张紧拉力接近静止平衡；当张紧拉力小于皮带拉力时，张紧电机被迫反向运行，电机处于发电状态，经变频器整流回馈部分，将多余的能量回馈到电网，直至皮带张力与张紧拉力接近静止平衡。

3 带式输送机变频张紧装置的应用

（1）带式输送机变频张紧装置主要由执行机构和电控箱两部分组成，通过调整电机转速使钢丝绳卷筒的输出扭矩产生变化从而对胶带的张力进行调节。

（2）带式输送机变频张紧装置具有优良的动态反应能力，在极短的时间内响应胶带张力的变化。张紧装置出色的精确性和良好的响应特性远远超过了液压或机电形式的张紧装置。

（3）带式输送机变频张紧装置通过操作反馈张力进行循环控制。张力计直接测出张紧装置钢丝绳张力并转换成皮带张力。控制程序会实时监控张力值，但仅仅是在需要时它才操作张紧装置制动器，启动驱动电机，在张力调整至适合胶带机正常运行的范围后，电机和制动器就会逐渐关闭。因而，该张紧装置是一种高效节能的张力控制方式。张紧装置是专门为有重载张力需求的大型带式输送机设计的，特别适用于有大的张紧行程的顺槽伸缩式皮带机，可以为这些类型的皮带机提供可靠精确的张力控制。