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0、前言
    帶式輸送機(jī)是運(yùn)送連續(xù)物料的重要機(jī)械．其穩(wěn)定可靠的運(yùn)行直接影響到煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益。而輸送帶張緊裝置作為輸送機(jī)的重要組成部分，是保證輸送機(jī)正常啟動(dòng)、運(yùn)行、制動(dòng)以及停止的關(guān)鍵，因此必須要保證其張緊能力和制動(dòng)能力．滿足帶式輸送機(jī)有足夠的張力并且能夠補(bǔ)償輸送帶的彈性伸長。隨著煤礦巷道的延伸和運(yùn)輸能力的要求，長距離大功率帶式輸送機(jī)的應(yīng)用對張緊裝置有了更高的要求，重錘式、固定式、液壓油缸式等裝置已經(jīng)不能滿足張力調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)響應(yīng)性的性能。因此，本文設(shè)計(jì)的采用變頻拖動(dòng)技術(shù)來控制張緊力．從而達(dá)到了張緊力的可測可感可控．確保帶式輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1設(shè)計(jì)要求
    對于帶式輸送機(jī)張緊力裝置的性能要求：
    (1)張力方向  張緊力應(yīng)該通過滾筒中心，輸送帶張緊滾筒的繞入和繞出分支方向與滾筒位移線平行，保證張力在不同位置而不發(fā)生變化：
    (2)安裝位置張緊裝置的位置對性能影響很大，張緊裝置盡量安裝在靠近傳動(dòng)滾筒的空載支路上．杜絕輸送機(jī)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的打滑：張力裝置安裝在輸送帶張力最小處．對輸送帶的受力起到一定的積極作用：
    (3)消除死區(qū)  主要指當(dāng)輸送機(jī)接收到方向運(yùn)動(dòng)指令后，不至于產(chǎn)生張力的陡變：
    (4)多組協(xié)同根據(jù)具體的工況，當(dāng)一組張緊裝置不能滿足張力要求時(shí)．可以在輸送帶線路上安裝多組張緊裝置進(jìn)行協(xié)同工作：
    (5)其他指標(biāo)實(shí)時(shí)響應(yīng)性和高可靠性等要求。
    在滿足以上張緊裝置的性能要求下．研究者已經(jīng)開發(fā)了多種類型的帶式輸送機(jī)張緊裝置．主要是融合機(jī)械、液壓和電子設(shè)計(jì)的機(jī)電液一體化的產(chǎn)品。但是通過比較分析，現(xiàn)有的產(chǎn)品存在張緊力不足或者響應(yīng)慢等多種缺陷。為此，本文研究了一種采用變頻拖動(dòng)技術(shù)來自動(dòng)調(diào)節(jié)輸送帶張緊力的裝置，能夠?qū)�輸送帶的張緊力進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)了對于長距離輸送帶的張緊需求．提高張緊力相應(yīng)速度，對輸送帶的沖擊力較小，并且延長了帶式輸送機(jī)的使用壽命，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)行起到了一定的保護(hù)作用。
1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    本文設(shè)計(jì)的張緊裝置保證了在輸送帶啟動(dòng)時(shí)能夠有足夠的張緊力，一旦完成啟動(dòng)過程．再通過張力傳感器獲取的張力實(shí)時(shí)值準(zhǔn)確地進(jìn)行變頻控制，調(diào)節(jié)張力大小。
    (l)動(dòng)力源采用交流調(diào)頻電機(jī)來作為輸入源；
    (2)減速裝置采用二級變速方案，來降低交流電機(jī)的高速，從而滿足滾筒的低速要求。一級減速器為單頭蝸輪蝸桿副．解決了齒輪的降速比不能太大的矛盾：二級減速器為齒輪減速，齒輪副的大齒和小齒分別與滾筒和蝸輪軸相聯(lián)，來傳遞電機(jī)動(dòng)力：
    (3)張力反饋在鋼絲繩上安裝張力傳感器測量繩上張力．作為反饋實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)的頻率，達(dá)到張力最佳控制。
1.3張力調(diào)節(jié)原理
    在帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程中，主要會(huì)出現(xiàn)幾種情況：啟動(dòng)階段、張力超限、張力不足等幾種情況．其整個(gè)調(diào)節(jié)工作原理流程圖如圖2所示。
    (1)啟動(dòng)過程時(shí)，電機(jī)根據(jù)規(guī)定的啟動(dòng)頻率帶動(dòng)渦輪蝸桿以及卷筒動(dòng)作．繼而鋼絲繩拉緊：
    (2)鋼絲繩張力被檢測到超限時(shí)，主電機(jī)停止后反向工作．蝸輪蝸桿反轉(zhuǎn)，卷簡逆轉(zhuǎn)從而起到松帶的作用。一旦壓力回歸到正常值后，蝸輪蝸桿處于自鎖：
    (3)張力不足時(shí)，則張緊裝置進(jìn)行啟動(dòng)，輸送帶被拉緊直到正常。但是當(dāng)張力為零時(shí)，則有可能輸送帶斷裂或者張緊裝置出現(xiàn)問題，此時(shí)對設(shè)備進(jìn)行檢修。
2、性能特點(diǎn)
    輸送帶采用變頻電機(jī)控制后具有的優(yōu)點(diǎn)：
    (l)采用主流變頻技術(shù)，減少常規(guī)張緊裝置啟停時(shí)對輸送帶造成的振動(dòng)與沖擊：
    (2)設(shè)計(jì)具有較好的魯棒性，能夠根據(jù)現(xiàn)場工況自動(dòng)調(diào)節(jié)張緊力的大小，能夠保證在啟制動(dòng)時(shí)有加大的張力，也能在較小的張力下運(yùn)行。因此，張緊裝置適應(yīng)在復(fù)雜多變的煤炭輸送工作面上工作：
    (3)具有較快速的響應(yīng)能力。因?yàn)閺埩υ谳斔蛶�上需要傳播，因此張緊裝置的反應(yīng)速度需要滿足要求：
    (4)與常規(guī)的張力設(shè)計(jì)裝置采用機(jī)電液一體化設(shè)計(jì)相比，本設(shè)計(jì)摒棄了液壓與電子技術(shù)，優(yōu)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，達(dá)到了相同的功能：
    (5)提高了系統(tǒng)可靠性。通常系統(tǒng)復(fù)雜度對可靠性有很大的影響，零部件越多．系統(tǒng)的故障率也相應(yīng)增加。
3、結(jié)語
    本文在研究機(jī)械或者液壓式的輸送帶張緊裝置系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，實(shí)時(shí)性差等缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上．探討了采用將變頻拖動(dòng)技術(shù)運(yùn)用到輸送帶張緊力控制上，達(dá)到了很好的效果。該裝置的設(shè)計(jì)使力傳遞過程趨于緩變，很好地解決了起、制動(dòng)等操作對輸送帶的沖擊，滿足長距離輸送機(jī)的張緊要求．延長了帶式輸送機(jī)及相關(guān)組件的使用壽命。整個(gè)裝置設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、使用維護(hù)方便，能夠?yàn)槊旱V企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有很好的效果。