權(quán)利要求書： 1.一種帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：所述調(diào)節(jié)裝置由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變頻控制系統(tǒng)和液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)組成；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括集成了制動(dòng)器的永磁電機(jī)、減速機(jī)、滾筒、鋼絲繩及張力傳感器，與變頻控制系統(tǒng)電連接的永磁電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒上纏繞鋼絲繩，鋼絲上裝有張力傳感器，鋼絲繩一端連接到帶式輸送機(jī)的游動(dòng)小車上，鋼絲繩另一端與液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：所述液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)包括：液壓泵站、液壓絞車、拉緊油缸、油缸支座和測(cè)力油缸；所述液壓泵站通過輸油管與液壓絞車、拉緊油缸和測(cè)力油缸相連接，從而提供液壓牽引動(dòng)力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：所述鋼絲繩與拉緊油缸的伸縮端相連，拉緊油缸和測(cè)力油缸通過油缸支座固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：所述液壓絞車連接有牽引繩，牽引繩通過導(dǎo)向輪實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向，導(dǎo)向輪固定在油缸支座上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：所述帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置還包括控制箱，控制箱內(nèi)置控制器和電源。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：所述變頻控制系統(tǒng)包括綜合控制器、自動(dòng)張緊控制器和滾筒驅(qū)動(dòng)控制器，綜合控制器協(xié)調(diào)自動(dòng)張緊控制器和滾筒驅(qū)動(dòng)控制器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊與變速驅(qū)動(dòng)的協(xié)同控制；自動(dòng)張緊控制器電連接液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)中的液壓絞車，滾筒驅(qū)動(dòng)控制器電連接滾筒驅(qū)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：所述永磁電機(jī)為帶有電磁失電制動(dòng)器的永磁同步電機(jī)。

說(shuō)明書： 一種帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及帶式輸送機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)

輸送帶的張緊裝置在帶式輸送機(jī)中是其重要的不可或缺的一部分，該裝置與輸送機(jī)的使壽命以及安全運(yùn)行緊密相聯(lián)。雖然傳統(tǒng)的張緊控制技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，但因工作方式等原因而帶來(lái)的響應(yīng)慢以及張緊力不足等的問題仍未得到有效解決。

在現(xiàn)代的帶式輸送機(jī)中，主要應(yīng)用到的就是自動(dòng)張緊裝置，在自動(dòng)張緊裝置的運(yùn)行過程中，輸送帶的張力會(huì)維持在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，并且一旦輸送帶出現(xiàn)塑性伸長(zhǎng)的情況，自動(dòng)張緊裝置能夠在比較短的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)，進(jìn)行補(bǔ)償操作。自動(dòng)張緊裝置按安裝驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行劃分，分為電驅(qū)動(dòng)絞車張緊裝置以及液壓驅(qū)動(dòng)油缸張緊裝置兩種。電驅(qū)動(dòng)絞車張緊裝置除了自身的構(gòu)成外，還需配置張力傳感器，從而測(cè)定輸送帶的張力情況，當(dāng)輸送帶的張力產(chǎn)生比較大的變化，導(dǎo)致輸送帶難以正常運(yùn)行時(shí)，張緊裝置能夠在極短的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)和調(diào)整，從而保證輸送機(jī)能夠正常穩(wěn)定運(yùn)行。這種方式的弊端在于受到信號(hào)等方面的因素影響，出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作的現(xiàn)象，并且對(duì)于張緊裝置的使用效果也造成了一定的負(fù)面影響。液壓驅(qū)動(dòng)油缸張緊裝置的缺點(diǎn)在于對(duì)于能源的消耗量比較大，并且行程受到一定的限制，在長(zhǎng)距離的帶式輸送機(jī)中并不適用。

因此,目前亟待解決上述背景技術(shù)中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決當(dāng)前存在的問題，本實(shí)用新型公開了一種帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中帶式輸送機(jī)張緊裝置中電驅(qū)動(dòng)絞車張緊裝置以及液壓驅(qū)動(dòng)油缸張緊裝置兩種單一驅(qū)動(dòng)方式存在缺陷的問題。

為達(dá)到以上目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變頻控制系統(tǒng)和液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)組成；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括集成了制動(dòng)器的永磁電機(jī)、減速機(jī)、滾筒、鋼絲繩及張力傳感器，與變頻控制系統(tǒng)電連接的永磁電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒上纏繞鋼絲繩，鋼絲上裝有張力傳感器，鋼絲繩一端連接到帶式輸送機(jī)的游動(dòng)小車上，鋼絲繩另一端與液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)相連接。

作為本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置的優(yōu)選方案，所述液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)包括：液壓泵站、液壓絞車、拉緊油缸、油缸支座和測(cè)力油缸；所述液壓泵站通過輸油管與液壓絞車、拉緊油缸和測(cè)力油缸相連接，從而提供液壓牽引動(dòng)力。

作為本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置的優(yōu)選方案，所述鋼絲繩與拉緊油缸的伸縮端相連，拉緊油缸和測(cè)力油缸通過油缸支座固定。

作為本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置的優(yōu)選方案，所述液壓絞車連接有牽引繩，牽引繩通過導(dǎo)向輪實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向，導(dǎo)向輪固定在油缸支座上。

作為本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置的優(yōu)選方案，所述調(diào)節(jié)裝置還包括隔爆電控箱和蓄能站。

作為本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置的優(yōu)選方案，所述變頻控制系統(tǒng)包括綜合控制器、自動(dòng)張緊控制器和滾筒驅(qū)動(dòng)控制器，綜合控制器協(xié)調(diào)自動(dòng)張緊控制器和滾筒驅(qū)動(dòng)控制器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊與變速驅(qū)動(dòng)的協(xié)同控制；自動(dòng)張緊控制器電連接液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)中的液壓絞車，滾筒驅(qū)動(dòng)控制器電連接滾筒驅(qū)動(dòng)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置的優(yōu)選方案，所述永磁電機(jī)優(yōu)選為帶有電磁失電制動(dòng)器的永磁同步電機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出的一種帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，具有如下的有益效果：

(1)本申請(qǐng)中的永磁張緊裝置采用“電制動(dòng)+電驅(qū)動(dòng)”，相應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶液壓的裝置，具有響應(yīng)速度快、控制精度高的優(yōu)勢(shì)，張緊力控制調(diào)節(jié)精度小于 3KN。

(2)帶式輸送機(jī)智能張緊控制能夠?qū)崿F(xiàn)拉緊力任意調(diào)節(jié)，受皮帶電控主機(jī)控制，在皮帶機(jī)不同狀態(tài)下輸出不同的張緊力。

(3)在液壓缸快速響應(yīng)的支撐下阻止皮帶張緊力的突變，延長(zhǎng)皮帶機(jī)使用壽命，裝置自帶變頻控制系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)調(diào)整保證皮帶張力穩(wěn)定在給定張緊工況下。

(4)張緊系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)協(xié)同控制，優(yōu)點(diǎn)是帶式輸送機(jī)啟動(dòng)速度快，且膠帶不產(chǎn)生過張力和打滑狀態(tài)，及有效提高了生產(chǎn)效率，有防止了對(duì)膠帶的傷害。同時(shí)，由于協(xié)同工作，使膠帶在運(yùn)行時(shí)也可以有效防止由于環(huán)境因素、負(fù)荷因素等導(dǎo)致的膠帶打滑。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型的帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本實(shí)用新型的帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖3為本實(shí)用新型的帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置的“多機(jī)驅(qū)動(dòng)+張緊”的控制曲線。

其中：1、鋼絲繩2、導(dǎo)向輪3、張力傳感器4、測(cè)力油缸5、油缸支座6、拉緊油缸7、液壓絞車

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“頂”、“底”、“水平”等指示方向或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅僅是為了便于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，并不是指示或暗示所指的零件或裝置必須具有的特定方位，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”、“固定”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是直接連接，可以是兩個(gè)零件內(nèi)部聯(lián)通，也可以是通過中間媒介間接連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明的具體含義。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步地進(jìn)行說(shuō)明。

本實(shí)用新型提供了一種帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，現(xiàn)結(jié)合附圖1-3做出如下說(shuō)明：

一種帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置，主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變頻控制系統(tǒng)和液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)三部分組成；執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括集成了制動(dòng)器的永磁電機(jī)、減速機(jī)、滾筒、鋼絲繩1及張力傳感器3，與變頻控制系統(tǒng)電連接的永磁電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒上纏繞鋼絲繩1，鋼絲上裝有張力傳感器3，鋼絲繩1一端連接到帶式輸送機(jī)的游動(dòng)小車上，鋼絲繩1另一端與液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)相連接。

進(jìn)一步地，液壓動(dòng)力結(jié)構(gòu)包括：液壓泵站、液壓絞車7、拉緊油缸6、油缸支座5和測(cè)力油缸4；所述液壓泵站通過輸油管與液壓絞車7、拉緊油缸6和測(cè)力油缸4相連接，從而提供液壓牽引動(dòng)力。

通過調(diào)整電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，對(duì)輸送帶的張力進(jìn)行調(diào)節(jié)。液壓泵站的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)各規(guī)格的牽引力的設(shè)置和調(diào)整，響應(yīng)效率和動(dòng)態(tài)性能更好。

進(jìn)一步地，通過分布綜合控制器協(xié)調(diào)自動(dòng)張緊控制器和滾筒驅(qū)動(dòng)控制器，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊與變速驅(qū)動(dòng)的協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)“多機(jī)驅(qū)動(dòng)+張緊”的控制效果，控制曲線如圖3所示。具體地，在張力較低時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將減小驅(qū)動(dòng)力矩，同時(shí)自動(dòng)張緊控制將增加張力。在張力達(dá)到規(guī)定值以上，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)跟隨張力的上升逐步增加轉(zhuǎn)矩，從而防止膠帶打滑。

通過預(yù)設(shè)皮帶啟動(dòng)、運(yùn)行、重載、輕載、靜止各階段張緊力，PLC根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行功率控制液壓張緊。系統(tǒng)油泵和電磁閥改變張力，重載、輕載的判斷是通過預(yù)設(shè)的輕重載區(qū)分點(diǎn)功率上下限區(qū)間實(shí)現(xiàn)的，使得本申請(qǐng)帶式輸送機(jī)智能張緊裝置中皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行功率測(cè)量精度小于8％。

永磁驅(qū)動(dòng)與張緊系統(tǒng)布置如圖2所示，這是一個(gè)典型的多電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。滾筒驅(qū)動(dòng)采用半直驅(qū)永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)，張緊系統(tǒng)采用永磁變頻張緊技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)通過綜合控制裝置執(zhí)行驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制策略。系統(tǒng)上位機(jī)只需通過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)綜合控制器即可控制所有驅(qū)動(dòng)設(shè)備。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)級(jí)的控制，如張緊與驅(qū)動(dòng)協(xié)調(diào)控制、系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行策略等。

本申請(qǐng)帶式輸送機(jī)張緊力調(diào)節(jié)裝置的工作過程如下：

鋼絲繩1上安裝張力傳感器3用于實(shí)時(shí)檢測(cè)輸送帶的張力值，張力傳感器3 將檢測(cè)到的輸送帶張力值與設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)皮帶輸送機(jī)膠帶張力增加或者降低時(shí)，張力傳感器3發(fā)出監(jiān)測(cè)信號(hào)反饋給測(cè)力油缸4，液壓系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定程序做出回應(yīng)，控制活塞桿移動(dòng)，保證輸送機(jī)膠帶的張力；當(dāng)皮帶輸送機(jī)膠帶的張力值降低到最小設(shè)定值時(shí)，傳感器發(fā)出信號(hào)，液壓泵站自動(dòng)的向油缸的前部補(bǔ)充液壓油，活塞桿向后縮回，膠帶張緊。

預(yù)先設(shè)定好鋼絲繩1的額定拉力值范圍，帶式輸送機(jī)的啟動(dòng)、停止、或者負(fù)載變化時(shí)，帶式輸送機(jī)的輸送帶張力發(fā)生變化，此變化可由所述張力傳感器3 檢測(cè)到，變化后的值超出設(shè)定的范圍值時(shí)，永磁電機(jī)開始工作，首先保持0轉(zhuǎn)速狀態(tài)，轉(zhuǎn)矩值加到可以抵消檢測(cè)的輸送帶張力值，此時(shí)給制動(dòng)器通電，打開制動(dòng)器，再轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，調(diào)整輸送帶張力；當(dāng)輸送帶張力處于設(shè)定范圍值內(nèi)時(shí)，電機(jī)保持0轉(zhuǎn)速狀態(tài)靜止，制動(dòng)器斷電制動(dòng)，然后電機(jī)斷電。當(dāng)帶式輸送機(jī)的張力值再次發(fā)生超出設(shè)定值的變化時(shí)，重復(fù)上述調(diào)節(jié)過程，使帶式輸送機(jī)的張力值始終處于受控的范圍。

上述實(shí)施例僅用于描述本發(fā)明的基本原理以及主要特征，不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都應(yīng)落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍。