带式输送机液压自动张紧装置.docx

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带式输送机液压自动张紧装置

带式输送机液压自动张紧装置

系列产品说明书

中国矿业大学可靠性工程研究所

YZL液压绞车自动张紧装置

一、项目简介

带式输送机是由承载的输送带作牵引兼作牵引机构的连续运输设备，可输送矿石、煤炭等散装物料和包装好的成件物品。

带式输送机具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、在运输途中对物料的损伤小等优点。

因此，被广泛应用国民经济的各个部门，特别在煤矿矿井巷道内采用带式输送机输送煤炭、矿石等物料，对建设高产高效的现代化矿井具有重要的意义。

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。

在我国煤矿的长距离带式输送机中，长期采用的重锤张紧和固定绞车张紧，近几年又出现了液压油缸式张紧装置。

固定绞车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，而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。

带式输送机长时间打滑，使驱动滚筒发热，容易引起火灾。

用固定绞车作为长距离带式输送机的张紧装置，输送带的动应力大，对一定强度的输送带，其安全可靠性将下降，容易出现断带事故。

一旦断带事故发生，需要重新连接输送带，清理落煤，通常需停产24小时甚至更长的时间。

例如淮北矿业集团公司朔里煤矿在1993年由于张紧装置的问题，断带14次，带式输送机系统成为严重影响生产的薄弱环节。

此外，断带事故的发生，还会造成输送机旁边行人的伤亡事故。

重锤张紧还需在煤矿井下专门开拓硐室，随着带式输送机输送距离长，张紧距离也越大，硐室也随之加高，有的矿井为了安装张紧重锤，还需专门开拓暗井。

张紧力的大小大多只能凭工人的经验来增加或减少。

在带式输送机需要松带、紧带时，增减张力很不方便。

这不但增加了井巷建设的工作量，而且交叉巷道处矿压很大，给巷道维护带来了很大的麻烦。

液压油缸式张紧装置的张紧行程在很大程度上受油缸行程的限制，而且其液压系统始终处于超高压状态，造成液压系统的内泄露很大，各种阀件的寿命也较低，油缸和液压系统的密封经常会出现被冲坏的现象，直接导致系统压力急剧下降，张紧力随之急剧降低，致使输送带打滑被迫停机检查，故障率高，给维护带来很多不便。

我国曾进口了日本十多台带有张力传感器的自动张紧装置，但由于煤矿条件恶劣，均因张力传感器失灵而遭废弃。

徐州矿务集团也曾进口过英国气动—液压恒张力自动张紧装置，由于体积庞大，不适应于我国较小断面的巷道，加之性能上存在大量的缺陷，未能应用。

随着国民经济的快速发展以及煤炭产量的进一步加大，这就要求与产量密切相关的矿井运输能力进一步的提高，同时对作为矿井重要运输载体的带式输送机提出了更高的要求，向高速度、大功率、大运量、长距离、高可靠性的方向发展，以形成矿山物流系统的“高速公路”。

特别是现在煤矿为了提高井下输送带的阻燃可靠性，阻燃整芯胶带的使用也在不断的扩大，输送带长度的延伸和阻燃整芯输送带的使用带来了新的问题，那就是输送带伸长量急剧增加，而阻燃整芯输送带伸长率的增加就特别需要动态性能好、适应井下恶劣环境的张紧装置，为了更好地满足上述要求，我们研制了一种新型的液压绞车式自动张紧装置，本装置能够满足以下的功能：

（1）启动时张紧力和稳定运行时张紧力可根据带式输送机张力的需要任意调节。

（启动时张紧力是运行张紧力的1.1----1.5倍）一旦调定后，按预定的程序自动工作，可保证输送带在各种工况下受力最小；

（2）响应速度快。

带式输送机启动速度快，液压绞车式自动张紧装置能够及时补偿输送带和吸收波动能量，使靠近驱动滚筒下分支输送带由于突然松弛伸长而引起的弹性震动大大降低，减少打滑和断带事故的发生；（3）结构紧凑，安装方式灵活，所需安装空间小，可取消煤矿井下为放置张紧装置专设的硐室，大大节约基建投资。

（4）能够实时显示输送带张紧力的大小，达到对张紧力的“可测”、“可知”、“可控”。

二、主要技术原理

本装置由液压站、液压绞车、电器控制柜、张力缓冲装置、张力检测装置和张力控制器六部分组成。

点动本装置的点动按钮，给电控柜的可编程控制器供电，使可编程控制器工作，可编程控制器首先接通液压站的油泵电机起动回路，液压站工作并打开液压绞车制动器，液压绞车张紧胶带至启动所需的张力值，可编程控制器发出主胶带电机可以启动的信号（一无源常开接点闭合，此接点闭合后，只有在再次点动张紧装置电控柜的点动按钮---既停止张紧装置工作时才断开），胶带运转，可编程控制器接通液控系统的电磁换向阀线卷，电磁换向阀换向，液压系统的压力降低，胶带张力降低到匀速运转时所设定的张力值（此值的设定应远离胶带打滑的张力值），可编程控制器自动停止油泵电机，并制动液压绞车，保持胶带的张力。

在胶带机正常运转过程中，如果胶带张力降低到匀速运转时所设张力值的95%时，本装置中的压力控制器发出信号并通过可编程控制器再次起动液压系统，调整胶带张力达到所要求的张力值。

张力调整结束后，油泵电机自动停止并制动液压绞车。

胶带机停止运转后，点动电控柜点动按钮后可编程控制器停止工作。

此时胶带的张力值保持正常运转时的张力不变。

胶带维护需要松胶带时，可将电控柜的接线腔（上腔）打开，并将转换开关转换到“手动”状态，通过操作液压系统中的手动换向阀控制绞车的转向（具体操作方法详见“调试”一节）。

若胶带机电机不需通过本装置电器控制柜中的可编程控制器进行控制，则只要保证在本装置中的油泵电机启动后20秒钟左右，使胶带电机启动即可。

三、技术特征及参数

型号

YZL-50A

YZL-100A

YZL-150A

YZL-200A

YZL-250A

YZL-400A

对游动小车的额定拉力

50KN

100KN

150KN

200KN

250KN

400KN

液压站电机功率

15KW（380V/660V）

18.5KW（380V/660V）

钢丝绳直径（Φ）

15.5mm

18.5mm

20mm

绞车储绳量

100m（特殊需要可增加到200m）

绞车外形尺寸（mm）

1200（长）×宽1100（宽）×高800（高）

液压站外形尺寸（mm）

1100（长）×1000（宽）×1000（高）

四、应用情况与经济效益

YZL液压绞车自动张紧装置现已在全国二十多个矿务局应用了数百套，解决了胶带机的启动打滑、波涌、胶带受力不合理等问题，对于改善胶带机的启动性能、延长胶带的使用寿命有着积极的意义，具有很好的经济和社会效益。

五、服务方式

提供成套的使用设备。

YZL-DMFB液压自动张紧装置

（地面防爆型）

带式输送机在起（制）动过程中和正常运转时由于输送带的粘弹特性与输送量的变化，都会使输送带的张力发生变化，输送带的挠度也跟着发生变化。

当挠度增大至一定值时，有可能丧失输送带与传动滚筒保持正常传动所需的张力比，导致输送带在传动滚筒上打滑而不能起（制）动与正常运转。

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。

自动张紧技术也是带式输送机的一项关键技术，它可大大提高输送机运转的可靠性。

自动张紧装置必须满足以下技术要求：

①能随着输送带张力变化而能自动地调节张力与张紧行程，始终保持输送带所规定的挠度；②响应速度快，当响应速度小于输送带张力变化周期，就会使输送带获得一个稳定的张力，运行平稳；反之，输送带张力不稳定产生振动，严重时还会发生共振。

港口、码头、电厂、洗煤厂等地面用带式输送机由于运输距离短，因此要求配套的张紧装置具有张紧距离小、张紧力能够适时、适度调节、响应速度快的特点，同时还要求满足煤尘等的防爆要求。

为了解决上面提出的要求，中国矿业大学可靠性工程研究所研制了YZL-DMFB防爆型油缸式张紧装置。

一、YZL-DMFB防爆型油缸式张紧装置的特点及功能

1、张紧装置采用可编程控制器（PLC）控制的方式，可任意设置带式输送机运转时的启动、运行状态的张紧拉力；设定后由可编程控制器（PLC）控制液压站，通过张力调节油缸调节张紧力；

2、张紧装置采用张力调节油缸作为张紧执行机构，能够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。

这样既改善带式输送机的启动特性、满足了运行要求、节约了能耗，同时又延长了输送带使用寿命，可为使用单位带来可观的经济效益。

3、张紧装置采用冷储备方式，在带式输送机启动阶段，液压站启动，根据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。

4、张紧装置的张紧力由压力变送器检测张力油缸的张紧力大小，并提供给可编程控制器（PLC）信号参与控制。

在带式输送机正常运行阶段，由于液压元件泄露或输送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、张紧响应快，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、张紧装置设计合理、可靠性高、故障率低、维护方便、适应性强，可以根据具体情况来设计最大张紧力和最大张紧行程，一般可满足各种不同类型带式输送机对张紧装置的要求。

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。

二、型号及参数

型号

YZL-DMFB

-50

YZL—DMFB

-100

YZL—DMFB

-150

YZL—DMFB

-200

YZL—DMFB

-250

对游动小车拉力

50KN

100KN

150KN

200KN

250KN

液压站电机功率

5.5KW（380V）

钢丝绳直径

15.5mm

20mm

液压站外形尺寸

600（长）×600（宽）×1100（高）

三、工作原理及操作过程

张紧装置由液压站、张力调节油缸、蓄能部分、电器控制柜和压力变送器五部分组成，其布置示意图如图1所示。

自动张紧装置的操作过程分为“自动控制”和“手动控制”两种方式，具体操作过程如下：

1．自动控制方式

操作司机点动输送带运输的启动按钮，液压系统油泵电机启动并建立系统最高压力（一般不超过25MPa），带动张力调节油缸拉动钢丝绳使输送带张紧，当拉力达到带式输送机正常运行值的150%时（具体数值可根据现场实际要求调整），带式输送机起动回路闭合，带式输送机起动并加速运行；在带式输送机达到等速运行状态后，张紧装置使运输带张力降低到正常运行所需值，同时使液压站停止工作，利用蓄能部分保持输送带张力并使液压站停止工作。

当需要停止带式输送机运行时，只需按下停机按钮，带式输送机张紧力降到设置的停机张紧力。

需要带式输送机再次起动时，重复上述操作程序即可。

2．手动控制方式

将电器控制柜中的切换开关转换到“手动”方式，点动启动按钮，液压系统启动使输送带张紧力达到设定张力值，并发出输送带可启动信号。

此时，操作司机可点动输送带启动按钮启动带式输送机。

在检修输送带时，转换手动换向阀到卸油方向，可使张紧力快速下降至零。

在自动闭锁控制和手动控制方式下，在带式输送机正常运输过程中，张紧装置的张力变送器监测输送带的张紧力。

一旦检测到张紧力小于正常张紧力的0.95倍（其大小应远小于输送带打滑的张力值）时，张力变送器将此信号传输到电器控制柜，重新启动液压系统，增大输送带张力至正常运行所需值。

调整结束后，液压系统再次自动停止工作。

需要带式输送机机再次起动时，重复上述操作程序即可。

四、服务方式

提供成套的使用设备。

YZL-DM全数字控制液压自动张紧装置

（地面不防爆型）

带式输送机在起（制）动过程中和正常运转时由于输送带的粘弹特性与输送量的变化，都会使输送带的张力发生变化，输送带的挠度也跟着发生变化。

当挠度增大至一定值时，有可能丧失输送带与传动滚筒保持正常传动所需的张力比，导致输送带在传动滚筒上打滑而不能起（制）动与正常运转。

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。

自动张紧技术也是带式输送机的一项关键技术，它可大大提高输送机运转的可靠性。

自动张紧装置必须满足以下技术要求：

①能随着输送带张力变化而能自动地调节张力与张紧行程，始终保持输送带所规定的挠度；②响应速度快，当响应速度小于输送带张力变化周期，就会使输送带获得一个稳定的张力，运行平稳；反之，输送带张力不稳定产生振动，严重时还会发生共振。

港口、码头、电厂、洗煤厂等地面用带式输送机由于运输距离短，因此要求配套的张紧装置具有张紧距离小、张紧力能够适时、适度调节、响应速度快的特点，而且还要求带式输送机在正向、反向运转时实现不同张紧力的调节。

为了解决上面提出的要求，中国矿业大学可靠性工程研究所研制了YZL-DM全数字控制液压张紧装置。

一、YZL-DM全数字控制液压张紧装置的特点及功能

1、张紧装置采用人机界面操作、可编程控制器（PLC）控制的方式，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，通过液压油缸调节张紧力；

2、张紧装置采用液压油缸作为张紧执行机构，能够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。

3、张紧装置采用冷储备方式，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、停机张力，当带式输送机运行平稳后，液压站断电，利用蓄能器对液压油缸进行冷储备，使液压油缸保持恒定的张紧力。

4、张紧装置的张紧力监控装置实时检测液压油缸的张紧力大小，并提供给可编程控制器（PLC）信号参与控制。

在带式输送机正常运行阶段，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、张紧响应快，带式输送机启动时，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。

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、张紧装置设计合理、可靠性高、故障率低、维护方便、适应性强。

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。

二、型号及参数

型号

YZL-DM-50

YZL--DM-100

YZL--DM-150

YZL--DM-200

YZL--DM-250

对游动小车拉力

50KN

100KN

150KN

200KN

250KN

液压站电机功率

5.5KW

钢丝绳直径

15.5mm

20mm

液压站外形尺寸

600（长）×600（宽）×1100（高）

三、工作原理及操作过程

张紧装置由液压站、液压油缸、蓄能部分、电器控制柜和张紧力监控装置五部分组成，如图所示。

整个系统控制操作完全由人机界面来完成，操作过程分为自动控制和手动控制。

1、自动控制方式

操作司机点动输送带正向（反向）启动按钮，液压系统油泵电机启动并建立系统压力，带动液压油缸拉动钢丝绳使输送带张紧，当拉力达到带式输送机正向（反向）正常运行值的150%时（具体数值可根据现场实际要求由人机界面设定），带式输送机起动回路闭合，带式输送机起动并加速运行；在带式输送机达到等速运行状态后，张紧装置使运输带张力降低到正常运行所需值（张力值由人机界面设定），同时使液压站停止工作，利用蓄能部分保持输送带张力并使液压站停止工作。

当需要停止带式输送机运行时，只需按下停机按钮，带式输送机张紧力降到设置的停机张紧力（张力值由人机界面设定）。

需要带式输送机再次起动时，重复上述操作程序即可。

2、手动控制方式

选择带式输送机的运行方向（正向或反向），点动电器控制柜上的启动张力按钮，液压系统启动使输送带张紧力达到设定值，并发出输送带可启动信号。

此时，操作司机可点动输送带启动按钮启动带式输送机。

待输送带匀速运行后，点动电器控制柜上的运行张力按钮，液压系统使张紧力下降到运行设定值，并停止工作，利用蓄能器保持输送带张紧力。

带式输送机需要停机时，点动停机张力按钮，张紧力下降到停机设定值。

手动控制方式下，可以实现分级张紧输送带而不启动带式输送机的功能。

另外在检修输送带时，按下快速回油按钮，可使张紧力下降至零。

3．检测方式

在自动闭锁控制和手动控制方式下，在带式输送机正常运输过程中，张紧装置的张紧力监控装置实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（此值由人机界面设定，其大小应远小于输送带打滑的张力值）时，张紧力监控装置将此信号传输到电器控制柜，重新启动液压系统，增大输送带张力至正常运行所需值。

调整结束后，液压系统再次自动停止工作。

当需要带式输送机停止运行时，只需按下停机按钮，带式输送机张紧装置的液压系统会切换到停机状态时的张紧力，并停机。

四、服务方式

提供成套的使用设备。