童年的发现教学设计
矿用带式输送机张紧力控制机构研究李军
（山西焦煤集团西山煤电屯兰煤矿，山西太原030052）女乳
摘要：张紧力控制机构是煤矿井下带式输送机的重要组成部分，为提高其工作能力和稳定性，本文首先对输送带的摩擦传动原理和张紧力控制机构的作用进行了分析，在此基础上，重点对一种张紧绞车和液压缸相结合的张紧力控制机构的设备组成、关键零部件选型、张紧力控制原理等进行了研究，其在自动控制模式下对不同工况条件下张紧力的和动自动控制，机构在张紧行备、设备成本节约、缓冲吸振、断带保护等用优势。 关键词：带式输送机；张紧力；绞车；液压控制
中图分类号:TD528文献标志码:A文章编号：1009-0797(2021)02-0147-03
Research on Tension Control Mechanism of Mine Belt Conveyor
LI Jun
(Shanxi Coking Coal Group Xishan coal power TunDan Coal Mine,Taiyuan030052,China)
Abstract:The tension control mechanism is an important part of the coal mine belt conveyor.In order to improve its working capacity and stability,this article first analyzes the friction transmission principle of the conveyor belt and the role of the tension control mechanism.Above,the focus is on the equipment composition,key component selection,tension control principle,etc.of a tension control mechanism that combines a tension winch and hydraulic cylinder.It can realize different types of tension control under automatic control mode.Real-time detection and dynamic automatic control of tension under working conditions,and the mechanism has significant application advantages in terms of tension stroke reserve,equipment cost saving,cushioning and vibration absorption, and belt break protection.
Key words:belt conveyor;tension force;winch;hydraulic control;
0引言
带式输送机是煤矿的重要运输设备，其结构简单、运输距离长、运量大、维修方便，因此广泛应用于井下和井上的长距离煤炭转运。近年来，随着我国采煤技术的快速发展，煤炭生产效率显著提升，对配套带式输送机等设备的运输效率和工作稳定性提出了更高要求。为提高带式输送机的工作能力，我国于上世纪八十年代引进了输送带液压，
年和发展，国产着高智能、高稳定性方向深入发展[1-3]o另外，由于输送带力变有性和变性，因此要求有的稳定性，重点对此进行r 向，的对距离，对输送带的进。输送机下，上和下的输送带力等输送带运，输送带的力1
A的力大，离B的力减小至，因此滚筒上输送带为，下为松边。
1带式输送机摩擦传动原理
1.1输送带受力分析
带式输送机要由转向输送带等，其，输送带和转
对于的输送带，设输送带为性，应力，另设近离的张力为T，近的张力为T+dT,
对输送带的力为dT.，输送带的力下
•147
-
；罗j+(T+dT)
T cos+"•dT N=(T+dT)c-s j
(1)
式中：！为输送带上起始点与研究点之间的包角；"为输送带与驱动滚筒之间的摩擦系数。
求解方程组（1），并代入边界条件T（$）=T2，可得输送带在包角圆弧上任意一点的张力T：
T=T（e2"（2）1.2摩擦驱动力计算
假设输送带与驱动滚筒之间的包角为#，则相遇点处的张力T1表示如下：
芬尼根的守灵夜T i=T2e"（3）则驱动滚筒对输送带的摩擦驱动力F计算如下: F=T1-T=T1[1-j=T2（e"$-1）⑷由上可知，为提高滚筒对输送带的驱动力，可从提高输送带张紧力、增大滚筒摩擦系数、增加输送带包角三方面入手进行解决，其中，提高输送带张紧力的主要措施就是设置张紧力控制机。
2张紧力控制机构的作用
张紧力控制机的主要在下方面：
1）在输送带与驱动滚筒点处，输送带的张紧力T2，因输送带在分离点张力过小而在滚筒上发生打。
2）输送带在两中间的张紧力，间输送带过过大,
，一方面增大输送带张紧力可
对输送带的摩擦力。
3）过张紧力可由
的输送带，对输送带在过程中的进行@
4）在输送机动过程中，由，输送带，而过输送带张紧力，可其。
5）张紧力机可为皮带接头操作提供充足行程
3张紧力控制机构设计方案
3.1机构组成
为提的张紧力张紧行程，张紧力，张紧力控制机张•148-紧相的方式，因其组主要包机系、控制系、控制系。如2示，机系主要由动小、组、
、紧组，控制系由、
、制动、张紧、组，而电气控制系由电控、张紧力置等弧菌
控站按预设程序控制输出特定转速扭矩，驱动旋转，过收紧在组上缠绕的，可动动小，从而改输送带张紧力，夕卜，张紧可吸收张紧力的波动，张紧控制系稳定。
3.2关键零部件选型
1）PLC控制。PLC控制器是控系的核心元件，根据系控制功能要求，选西门子S7-200系列微型PLC，内含CPU226AC/DC/RLY处理器，编程工具基Windows系统，方便，可实逻辑、计数、运算、通讯功。相应控系讯处理器选CP342-5，接触选用西门子3TF46331XB4型触。
2）比例溢流阀。比例溢流阀是控制系的核心元件，过节系溢流压力，可实现对输出扭矩的控制，进而节输送带的张紧程度。根据系工环境特点，选择E-BG-10型比例溢流阀，其力节范围较宽（1~24.5MPa），且对的清洁度要求一般。
3）力传感器。力传感实输送带的张紧力，由控系的节指令根据其张力检值进行输，因要求其检测值准确、稳定，据选择LD206型传感LD920型力送，力范围1~10t，偏差小于1%。
3.3张紧力控制工作原理
张紧力控制系包括自动控制和手动控制两种模式，具女口下
：
图3张紧力控制工作原理
3.3.1自动控制模式
1)启动。电控箱启动后，首先电气系统自检当前张紧力，若张紧力低于报警值时，认为当前张紧系统存在机械或液压故障，应停机检测；当张紧力满足要求时，正常启动液压泵，缓冲液压缸充液，电液比例溢流阀调定至启动压力，同时绞车液压抱闸松开，液压马达输出启动扭矩将钢丝绳拉紧，当检测到的张紧力达到正常张紧力的1-4-1.5倍时，认为已满足设备启动条件，此时关闭液压马，开启动输机。
2至定。当输送机至定时，电液比例溢流阀调定至正常压力，电磁阀，绞车在马驱动下松绳，直至张紧力下降至正常值，然后液压抱闸抱紧，电阀置于中，液压泵空，系统定
3正常压输机正常
中，当液压系统存在输或时，输的张紧力动，张紧力测定值时至PLC控，当动设定值的10%时，电阀应控电，液压绞车正或，输拉紧或松，直至达到设定正常张紧力，然后阀中，缓冲液压缸
张力动
4动停机当电控系统停机后，电液比例溢流阀调定至停机压力，电阀动，液压绞车松绳，直至张紧力达停机设定值，然后换阀中，液压系统停机，输机设备停机3.3.2手动控制模式
当输机进行检时，将控系统置于动，液压绞车正/缓冲液压缸动
动调
4系统应用优势
1比于的液压缸张紧，张紧绞车液压缸的张紧达20m，输送的调，
2输张紧力的时检测，为张紧力的动态调，设备启动定动下输张紧力的同要求，控，此降低输
的要求损消耗，从而约设备成
3)在启动动或荷突变工况下，系统的缓冲液压缸传递至输上的张紧力动，证张紧力，避免输打滑。
4)当断故障时，张紧力检测装置将断带
迅上传至电控系统，系统控绞车抱闸，同时将与油箱通，张紧液压缸缓慢卸荷，防止断张紧装置的冲击破坏。
5结论
为提高输机的工力定性，首先输的摩擦传动原理了研究，果表明增输张紧力措施高滚筒输的驱动力，随后分析了张紧力控机构在抑输打滑、料抛洒、补偿拉变形面的用，在此上，重点种张紧绞车和液压缸的张紧力控制机构的设备组成、关键零件选型、张紧力控制原理了研究，析表明，这种机构在张紧、设备成约、缓冲振、断护面具有显著应用优势，值步推广应用。
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作者简介：
李军(1986-)，男，山西洪洞人，毕业于呂梁高等专科学校，大专学历，助理工程师，现担任西山煤电集团公司屯兰矿机电科四专组组长，主要从事机电管理方面的工作。
(收稿日期:2020-8-17)
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