帶式輸送機自動絞車張緊裝置的分析

蘆連勝

（陽泉煤業(yè)集團華越機械有限公司， 山西 陽泉 045000）

引言

張緊裝置是煤礦井下用帶式輸送機不可缺少的組成部分，也是帶式輸送機正常運行的安全保障設(shè)施之一，其保證輸送帶具有一定的張緊力，使輸送帶不發(fā)生打滑現(xiàn)象，并為輸送帶重新更新接頭和更換提供必要的行程準備。目前張緊裝置主要有螺旋張緊、重力式張緊、鋼絲式絞車張緊和液壓張緊幾種類型[1]，但是均存在難以調(diào)節(jié)輸送帶張緊力的問題，這就造成了無法有效補償輸送帶的伸長，從而不利于改善輸送機運行時輸送帶的動態(tài)受力效果。

1 自動絞車張緊裝置結(jié)構(gòu)簡介

經(jīng)自動化改造后的絞車張緊裝置通過引入隔爆開關(guān)、本安型張緊傳感器和控制裝置后，可實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)輸送帶張力、改善輸送機運行時輸送帶的動態(tài)受力效果，并可實時補償輸送帶的伸長。自動化絞車張緊裝置主要包括礦用隔爆型真空可逆電磁起動器、張緊絞車、滑輪組、固定架、鋼絲繩、本安型張緊傳感器、游動小車、控制裝置等，該裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。

鋼絲繩始端固定于張緊絞車的滾筒上，依次繞過固定在帶式輸送機游動小車上的滑輪組Ⅱ、固定架上的滑輪組Ⅰ、游動小車上的滑輪組Ⅲ后，鋼絲繩終端連接在本安型張緊傳感器一端，本安型張緊傳感器另一端連接在固定架上，形成一個封閉拉力環(huán)。

本裝置按照本安型張緊傳感器信號線、自動張緊控制裝置、礦用隔爆型真空可逆電磁起動器、張緊絞車防爆電機的順序進行連接，形成一個電氣控制環(huán)路。

張緊絞車的底座上安裝有防爆電機、渦輪減速器、防爆液壓推桿制動器、滾筒和制動輪，防爆電機軸端連接制動輪一端，制動輪另一端連接渦輪減速器輸入軸端，渦輪減速器輸出軸端連接至滾筒。

圖1 自動絞車張緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖

自動張緊控制裝置的防爆箱體內(nèi)設(shè)置了三菱PLC控制器、模擬量輸入模塊、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、人機對話文本顯示器、歐姆龍繼電器。由于本安型張緊傳感器串接在張緊絞車鋼絲繩上，本安型張緊傳感器可將鋼絲繩張力大小的信號反饋至控制裝置，控制裝置根據(jù)該信號對張緊絞車進行實時精準的啟?？刂?，通過鋼絲繩、滑輪組、游動小車拉動輸送機，從而調(diào)整輸送帶的張緊力，使輸送帶張緊力能及時自動保持在正常范圍內(nèi)。

整個裝置利用控制裝置及張緊傳感器反饋的張力大小的電信號，對張緊絞車進行實時精準的自動化啟停控制，使輸送帶的張緊力能即時保持在正常范圍。

2 自動絞車張緊裝置工作原理

改造后的整個絞車張緊裝置可處于全自動運行狀態(tài)，可實現(xiàn)帶式輸送機運行過程中的無人化控制，為遠控模式；同時為了方便輸送機在運行初期的張力調(diào)節(jié)和更換輸送帶，改造設(shè)計中還加入了近控模式，具備緊帶、松帶功能。

2.1 遠控模式運行狀態(tài)

遠控狀態(tài)下本安型張緊傳感器將鋼絲繩的張力信號反饋至控制裝置，控制裝置判斷張力值的大小。當(dāng)張力值達到預(yù)張緊力時，控制裝置發(fā)送控制信號使隔爆型真空可逆電磁起動器閉合，防爆電動機轉(zhuǎn)動，防爆液壓推桿制動器同時得電動作打開剎車，自動張緊控制裝置處于張緊旋向運行，將整條輸送帶拉緊到所需最大張力。此時控制裝置自動發(fā)送停機信號，隔爆型真空可逆電磁起動器斷電分離，防爆電動機停止轉(zhuǎn)動，同時防爆液壓推桿制動器斷電復(fù)位，抱死制動剎車輪，完成剎車動作，使整條輸送帶馬上停止，杜絕了因慣性使輸送帶出現(xiàn)過張緊現(xiàn)象。這時自動絞車張緊裝置處于待機狀態(tài)，并同時向輸送機控制主機發(fā)送“張緊過程完成，啟動輸送機主電機”命令。

輸送機運行后輸送帶上煤堆積量不斷增多，輸送帶所承受的張力也隨之增大，當(dāng)超過最大設(shè)置值時，本安型張緊傳感器將張力信號反饋至控制裝置，控制裝置使張緊絞車反向松帶運行，使整條輸送帶松帶到正常張力范圍，自動絞車張緊裝置待機，完成輸送帶過張后松帶動作。這樣可以大大降低由于張力太大撕裂輸送帶的事故，延長輸送帶的使用壽命。

2.2 近控模式運行狀態(tài)

輸送機在運行初期，輸送帶處于松馳的狀態(tài)，張力達不到張緊裝置設(shè)置的最小預(yù)張力，即啟動張力[2]，這時可采取近控模式，功能旋鈕選為緊帶，按下張緊按鈕，圖1中張緊絞車隨即運行收緊鋼絲繩，鋼絲繩通過滑輪組Ⅰ、滑輪組Ⅱ、滑輪組Ⅲ拉動游動小車，繼而帶動輸送帶將輸送帶拉緊到一定張力，超過設(shè)置的最小預(yù)張力。張力太大時可以按動松帶按鈕，將輸送帶放松。張緊、松帶按鈕均為點動工作，松手即可使張緊絞車停止，防爆液壓推桿制動器同時抱死制動剎車輪，使鋼絲繩滾筒馬上停止轉(zhuǎn)動，消除了因慣性引起的張力不匹配。

3 結(jié)論

1）改造后的絞車張緊裝置可在近控模式下，根據(jù)工況對輸送帶進行初期張緊或維護；在遠控模式下可實現(xiàn)自動張緊，根據(jù)輸送機工況及時對輸送帶張力作出判斷，并隨時自動調(diào)節(jié)輸送帶張緊力大小。

2）改造后的絞車張緊裝置大大改善了輸送機的啟動特性，使輸送帶整個系統(tǒng)能保持在正常張力范圍，有效防止輸送帶因張力過大而引起的輸送帶撕裂和損傷，延長了輸送帶的使用壽命，減少了由于更換輸送帶帶來的工時損失。

3）改造后的絞車張緊裝置采用電控系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，無需設(shè)置專門的硐室和場地[3]，便于使用，適用于各類帶式輸送機工作的場所，特別是大型皮帶機所配用的張緊系統(tǒng)。