Z Y J型液压自动拉紧装置

2017-12-28王坤

中国设备工程 2017年24期

关键词：换向阀输送带油压

王坤

（江苏中圣高科技产业有限公司，江苏南京 210000）

Z Y J型液压自动拉紧装置

王坤

（江苏中圣高科技产业有限公司，江苏南京 210000）

本文分析了液压自动拉紧装置在带式输送机中的重要性，介绍了Z Y J型液压自动拉紧装置，并详细叙述了这种液压自动拉紧装置的工作原理。

带式输送机；液压自动拉紧装置；液压系统

随着带式输送机向高带速、长距离、大功率方向发展，带式输送机运行过程中非工况下的动力特性对带式输送机的影响日益突出，尤其在带式输送机起动和制动过渡过程中，输送机中的张力变化的复杂性会影响输送机的寿命，所以研究一套新型的带式输送机拉紧装置是非常重要的。

1 Z Y J型液压自动拉紧装置的工作原理

1.1 设备组成及安装方式

本文设计的Z Y J型液压自动拉紧装置主要由拉紧小车、拉紧油缸、油泵站、慢速绞车电控箱组成。

装置有多种不同的安装方式，可适用于可伸缩式或固定式带式输送机。图1是其中的一种安装方式。拉紧油缸通过支座固定在基础上，通过钢丝绳将拉紧油缸活塞杆上的动滑轮与拉紧小车及固定绳座相连，电控箱和油泵站不需要做基础，水平安放即可，仅要求安放地点不滴水。

图1 Z Y J型液压自动拉紧装置安装图

1.2 液压系统设计

该装置的液压系统主要由1粗过滤器、2电机、3油泵、4安全阀、5精过滤器、6单向阀、7耐震压力表、8手动换向阀、9液控单向阀、10节流阀、11油缸、12蓄能器、13压力传感器、14溢流阀、15液控换向阀、16节流阀、17高压截止阀、18空气滤清器、19加热器组成，如图2所示。

图2 Z Y J型液压自动拉紧装置液压系统原理图

带式输送机工作时由电控箱发出信号，电机带动油泵给系统提供压力油，压力油进入油缸和蓄能器。压力油的油压由压力传感器决定，当油压达到压力传感器的上限时，电控箱发出停止信号，电机停止，由蓄能器补偿系统油压的损失，实现电机的节能，当压力损失到压力传感器的下限时，电控箱发出起动信号，电机工作，补偿油压的损失，直到油压再次达到压力传感器的上限值为止。

安全阀4可以提供输送机在起车时所需的1.3～1.5倍正常工作油压，而且还可以避免在正常运行工况时油压过高和电机过载；手动换向阀8控制压力油方向，实现油缸的伸缩，油缸带动拉紧小车拉紧或松驰；节流阀10可以调节拉紧油缸的伸、缩缸速度；截止阀17用于手动卸压；液控换向阀15、溢流阀14串联，当油泵运转时，液控换向阀截断溢流阀回路，这样压力油的压力在不停泵的情况下由安全阀4设定，安全阀4设定压力一般为带式输送机起动时的压力，带式输送机启动完毕停止油泵，液控换向阀导通溢流回路，由于带式输送机正常工作时所需要的油压低于启动时需要的油压，油泵停止后油压由溢流阀14设定，溢流阀设定的压力低于安全阀设定的压力；当输送带拉力骤增时，活塞杆会突然伸出一部分，系统中产生的高压油液一部分储存到蓄能器中，另一部分通过溢流阀溢流，保持了输送带拉力的恒定，能及时补偿输送带的伸长，实现输送带的动态平衡。

1.3 Z Y J型液压自动拉紧装置的优点

（1）输送机在正常运行工况和起车工况时的拉紧力可根据现场情况任意设定，使带式输送机处于最佳的工作状态，能够实现起车工况的拉紧力是正常工作拉紧的1.3～1.5倍。

（2）拉力设定后，拉紧装置可以保持恒力拉紧状态。

（3）响应速度快、动态性能好，能及时补偿输送带的伸长，避免拉紧装置对输送带的过张紧现象。

（4）当油压达到压力传感器的上限时，电控箱发出停止信号，电机停止，由蓄能器补偿系统油压的损失，实现电机的节能。

（5）安装布置方便、安装空间小。

（6）拉紧装置可与集控装置连接，实现拉紧装置自动、手动和远距离控制。

（7）拉紧装置与测速装置配合，可以实现输送带的打滑保护作用，即在输送带打滑时，压力达到压力传感器的设定值时，也不停油泵，继续对油缸供油升压，直至达到安全阀设定压力时为止，避免输送带继续打滑。

2 Z Y J型液压自动拉紧装置的工作过程

图3 Z Y J型液压自动拉紧装置的工作过程

Z Y J型液压自动拉紧装置的工作过程主要包括起车过程、正常运行、停车过程，如图3所示。

（1）输送机起车过程。在收到集控的起车信号后，先打开拉紧油泵往系统里补油，由于输送带在起车过程中需要加速度，这时输送带需要的拉紧力是正常工作时的1.3～1.5倍，液压系统必须提供一个比正常带速时大的压力。把手动换向阀8进油口打到有杆腔一路，油泵的高压油通过手动换向阀8、液控单向阀9向油缸有杆腔和蓄能器充油，另一路高压油作用于液控换向阀15的右侧，使换向阀换向，截断溢流阀17的溢流路，这样油缸和蓄能器形成一个封闭的回路，多余的油液通过安全阀4溢流。把安全阀的溢流压力调到正常工况时压力的1.3～1.5倍（图2按照1.4倍设计），在电机不停的情况下，这时的压力始终是正常工作压力的1.3～1.5倍，即油缸的拉力是正常拉紧力的1.3～1.5倍。当传感器检测到压力达到1.3～1.5倍正常工作压力时，给集控发出备妥信号。

（2）输送机正常运转过程。达到正常带速后，系统会收到集控起车完成信号，这时的油压大于1.1倍正常工作压力，停油泵，液控换向阀15换向，把溢流阀14的溢流路打通，由于溢流阀14的溢流压力小于安全阀4的溢流压力，这样蓄能器里高的压力油就通过溢流阀14溢流，达到正常带速时的压力。由于溢流阀14在停泵时溢流路始终打通，所以当皮带拉力突然增大时，多余的油可以通过溢流阀14卸压，使皮带保持一个恒力拉紧的状态，当压力传感器13检测到系统压力低于正常工作压力时，开油泵补油，当系统压力达到1.1倍正常工作压力时，停油泵。

（3）输送机停车过程。当收到集控停车信号时，停油泵。停车与起车相反，输送带会缩短，此缩短量需要得到补偿，由于油缸的反应速度很快能够快速补偿输送带的缩短，这时活塞杆会伸出一部分，多余的油液经过溢流阀14流回油箱。当停车结束后，由于系统内部缓慢渗漏，系统压力缓慢减小，输送带的张力也缓慢减小，有利于提高输送带的寿命。