专利名称：数控绞车和油缸式液压张紧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数控绞车和油缸式液压张紧装置，尤其适用于港口、码头、电厂、洗煤厂等地面用带式输送机运行过程中张紧行程量大的张紧力的调整与控制。
背景技术：
带式输送机是目前最有效的输送设备之一，具有输送能力大、结构简单、投资费用相对较低及维护方便等特点。张紧装置是带式输送机中的重要组成部分，其性能的好坏直接影响带式输送机的性能。张紧装置的主要作用，就是保证输送带有足够的张力，防止出现打滑现象。
目前国内常见的带式输送机张紧装置有重锤张紧和固定绞车张紧，近几年又出现了液压油缸式和液压绞车式张紧装置。重锤式张紧装置结构最简单，应用最广泛，其优点是张紧位移可变，缺点是张紧力不变，不利于调控起动和运行中的张紧力；固定式张紧装置是指张紧滚筒在输送机起动前和停机后可以左右移动改变张紧力，但必须在起动前和停机后才能进行调整，而在运行过程中位置始终不变，张紧力随张力的变化而变化，也是不利于调控起动和运行中的张紧力。由于固定张紧方式只能定期调整输送带的张紧程度，一般开始处于过张紧状态，使带式输送机的输送带承受额外的附加载荷，因此在运行过程中张紧力随着输送带永久变形增加而逐渐减小，经常出现打滑现象。现有的液压油缸式张紧装置可根据输送机的不同工况及输送带张力的不同要求任意调节输送机启动时和稳定运行时的张紧力，可补偿输送带的伸长量，使得输送机启动平稳，能较好地保护输送带，但这种液压油缸式张紧装置的张紧行程在很大程度上受油缸长度的限制，而且还不能通过数字控制来任意设定所需张紧力，实现自动控制。
发明内容
鉴于已有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能够满足张紧力行程长、适时、适度调节、响应速度快的数控绞车和油缸式液压张紧装置。
本实用新型数控绞车和油缸式液压张紧装置，它包括主要由电动机、油箱、油泵、溢流阀、电液比例溢流阀、压力表、液压阀组构成的液压站，张力检测器，张力调节油缸，张紧小车，连接张力调节油缸的张力检测器与液压站之间设有电控柜，与张力调节油缸相连的油路中设有蓄能器和液压绞车，设在张紧小车侧面的张力调节油缸的活塞杆端头设有一滑轮，滑轮与设在张紧小车上的两个滑轮对称，连接液压绞车圈筒上的钢丝绳呈M形绕过三个滑轮固定在张力调节油缸的侧面。
本实用新型数控绞车和油缸式液压张紧装置，所述的电器控制柜上设有可编程控制器(PLC)，面上设有人机界面，内部设有与人机界面相连的A/D和D/A混合模块、比例放大板、电源模块、中间继电器、交流接触器和按钮电器元件。所述的液压站中油泵通往液压阀组的管线上设有过滤器，液压阀组通往电液比例溢流阀的管上设有过滤器；所述的液压绞车包括液压马达，与液压马达相连的卷筒，卷筒侧面设有制动器。
本实用新型数控绞车和油缸式液压张紧装置的有益效果是1.采用液压绞车和张力调节油缸配合方式作为张紧执行机构由液压绞车实现带式输送机长距离的调整和预拉紧，由张力调整油缸实现短距离的行程调整和快速反映。从而自动实现对带式输送机在启动时的张力大(约为正常运行时张力的1.1-1.5倍)，正常运行时张力小的张紧动作，以满足输送带启动时防止打滑及输送带正常运行时对张紧力的不同要求。
2.张紧行程大、适应性强可以根据具体情况来设计张紧行程，合理选配绞车的储绳量来实现张紧行程的需要，满足各种不同类型带式输送机对张紧装置的要求。
3.采用冷储备方式在带式输送机启动阶段，液压站启动，根据人机界面设定的压力调节启动张力、运行张力，当带式输送机运行平稳后，液压站断电，利用蓄能器对张力调节油缸进行冷储备，使张力调节油缸保持恒定的张紧力。可以减少电动机和液压元器件长期运行带来的能源损耗及其故障率。
4.采用张紧力监控装置实时检测张力调节油缸的张紧力将检测的信号提供给可编程控制器(PLC)，使其参与控制。在带式输送机正常运行阶段，由于液压元件泄露或皮带伸长等原因造成张紧力减小时，当张紧力监控装置检测的信号小于某设定值时，液压站重新启动达到正常张紧拉力。
5.张紧速度快、响应时间短带式输送机启动时，输送带的松边会突然松弛伸长，张紧油缸在蓄能器的作用下，能立刻收缩活塞杆补偿输送带的伸长量，减少输送带松边对紧边的冲击，使带式输送机起动平稳、可靠，而且较好地保护了输送带，减少断带事故的发生。正常运行时当外界扰动或输送带动张力产生波动使输送带突然伸长时，蓄能器能够及时吸收输送带松边的伸长，减少输送带动张力的波动，使系统处于恒压状态，防止打滑。
6.可靠性高、故障率低、维护方便张紧装置的维护可在带式输送机不停机状态下完成，降低了维护成本，保证了带式输送机的工作时间。
7.液压绞车式张紧装置可自动调整输送带张力，对大运量、长距离带式输送机适用性较好，液压绞车张紧装置可根据输送机张力的变化自动地实现实时控制，可有效地防止输送带在起、制动过程中引起的打滑现象，使整机的起、制动性能得以改善，以满足带式输送机正常运行的要求。
图1是本实用新型数控绞车和油缸式液压张紧装置结构示意图。
图2是本实用新型液压绞车式自动张紧装置人机界面操作图。
图中1-电控柜2-电机3-油泵4-过滤器5-液压阀组6-过滤器7-电液比例溢流阀8-蓄能器9-张力检测装置10-张力调节油缸11-钢丝绳12-滑轮13-张紧小车14-液压绞车具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述本实用新型数控绞车和油缸式液压张紧装置，它主要由液压站、电控柜1、张力检测器9、张力调节油缸10、蓄能器8和液压绞车14构成，液压站主要由电动机2、油箱、油泵3、溢流阀、电液比例溢流阀7、压力表、液压阀组5构成，电控柜1设在连接张力调节油缸10的张力检测器9与液压站之间，蓄能器8和液压绞车14设在与张力调节油缸10相连的油路中，张紧小车13侧面的张力调节油缸10的活塞杆端头设有一滑轮12，滑轮12与设在张紧小车13上的两个滑轮对称为等腰三角形，连接液压绞车14卷筒上的钢丝绳11呈M形绕过三个滑轮固定在张力调节油缸10的侧面。电器控制柜面上设有可编程控制器(PLC)和人机界面，并设有与人机界面相连的A/D和D/A混合模块、比例放大板、电源模块、中间继电器、交流接触器和按钮电器元件。液压站中油泵3通往液压阀组5的管线上设有过滤器4，液压阀组5通往电液比例溢流阀7的管上设有过滤器6；液压绞车14包括液压马达，与液压马达相连的卷筒，卷筒侧面设有制动器。
工作过程操作司机点动带式输送机的起动按钮，电控系统1控制液压站电动机2启动，带动油泵3转动，通过过滤器到阀块5，并通过阀块5上的电磁阀、溢流阀、和单向阀以及电液比例溢流阀7建立起系统油压；系统压力通过电控柜1中的人机界面来设定，通过A/D和D/A混合模块以及比例放大板来控制电液比例溢流阀7。油压通过油管A、B、C到液压绞车6，使液压绞车14上的制动器打开并使液压马达运转，带动绞车卷筒缠绕钢丝绳11，带式输送机的张紧小车13和张力调节油缸10上安装有滑轮12，钢丝绳11绕过滑轮12使带式输送机的张紧小车13向右运动，实现输送带的预张紧，当输送带张力达到一定预张力值后，液压绞车14停止运转并靠制动器制动住；同时液压站通过油管D给张力调节油缸10供油，张力调节油缸10的活塞杆向右运动，使绕过滑轮12的钢丝绳11张紧，带式输送机的张紧小车13向右运动，使输送带张力达到带式输送机正常运行值的150％(具体数值可根据现场实际要求设定)；当张力检测装置9检测到输送带达到带式输送机启动张力后，电控系统1发送信号给带式输送机起动并加速运行；当带式输送机达到等速运行状态后，电控系统1控制液压站阀块5上的电磁阀以及电液比例溢流阀7使液压系统油压减小，这时张力调节油缸10的活塞杆向左运动，带式输送机的张紧小车13随之向左运动，将输送带张力降低到正常运行所需张力值，同时液压站断电，依靠蓄能器8保持输送带张力恒定。
在带式输送机正常运输过程中，张力检测装置9随时监测输送带的张紧力，一旦发现张紧力小于正常张紧力的0.95倍(此值的设定应远离输送带打滑的张力值)时，它将通过电控系统1重新启动液压站，液压系统油压增大，并通过油管D给张力调节油缸10供油，张力调节油缸10的活塞杆向右运动，使绕过滑轮12的钢丝绳11张紧，带式输送机的张紧小车13向右运动，使输送带张力再次达到带式输送机正常运行值。调整结束后，液压系统再次自动停止工作。当需要停止带式输送机运行时，只需按下停机按钮，带式输送机张紧装置会自动停机，需要带式输送机再次起动时，重复上述操作程序即可。
图2为操作全数字控制液压自动张紧装置的电控系统1上的人机界面图，电控系统1采用人机界面操作、可编程控制器(PLC)控制的方式可实现全数字控制液压自动张紧装置的全面自动化控制，通过人机界面可任意设置带式输送机正向、反向运转时的启动、运行、停机状态的张紧拉力，设定后由可编程控制器(PLC)控制液压站，通过液压绞车实现带式输送机长距离的调整和预拉紧，通过张紧调整油缸实现短距离的行程调整和张紧力快速调节，无需再由人员操作及控制。
全数字控制液压自动张紧装置还可以实现手动方式控制，只要将开关搬至“手动”位置，然后可分别按动“正反转”、“启动张力”、“运行张力”和“停机张力”等按钮，电控系统会控制液压站实现人机设定的不同张力值。
权利要求1.数控绞车和油缸式液压张紧装置，它包括主要由电动机(2)、油箱、油泵(3)、溢流阀、电液比例溢流阀(7)、压力表、液压阀组(5)构成的液压站，张力检测器(9)，张力调节油缸(10)，张紧小车(13)，其特征在于连接张力调节油缸(10)的张力检测器(9)与液压站之间设有电控柜(1)，与张力调节油缸(10)相连的油路中设有蓄能器(8)和液压绞车(14)，设在张紧小车(13)侧面的张力调节油缸(10)的活塞杆端头设有一滑轮(12)，滑轮(12)与设在张紧小车(13)上的两个滑轮对称，连接液压绞车(14)卷筒上的钢丝绳(11)呈M形绕过三个滑轮固定在张力调节油缸(10)的侧面。
2.根据权利要求1所述的数控绞车和油缸式液压张紧装置，其特征在于所述的液压站中油泵(3)通往液压阀组(5)的管线上设有过滤器(4)，液压阀组(5)通往电液比例溢流阀(7)的管上设有过滤器(6)。
3.根据权利要求1所述的数控绞车和油缸式液压张紧装置，其特征在于所述的液压绞车(14)包括液压马达，与液压马达相连的卷筒，卷筒侧面设有制动器。
专利摘要一种数控绞车和油缸式液压张紧装置，采用人机界面操作、可编程控制器(PLC)控制，用液压绞车和张力调节油缸作为张紧执行机构，通过电器控制、数字显示和人机界面设定张紧力，实时监控张紧力变化情况，实现自动对带式输送机的启动、正常运行时的张力大小的控制，满足输送带启动时防止打滑及输送带正常运行时对张紧力的不同要求，通过人机界面可任意设置带式输送机正向、反向运转时的启动、运行、停机状态的张紧拉力；通过液压绞车实现带式输送机长距离的调整和预拉紧，通过张力调节油缸实现短距离的行程调整和张紧力快速调节，无需再由人员操作及控制；其结构合理，可靠性高，故障率低，维护成本低，节约能耗，使用寿命长，具有广泛的实用性。
文档编号B65G23/44GK2841589SQ20052007588
公开日2006年11月29日 申请日期2005年9月27日 优先权日2005年9月27日
发明者刘金龙, 张德坤, 葛世荣 申请人:中国矿业大学