带式输送机自动绞车张紧装置的分析

芦连胜

（阳泉煤业集团华越机械有限公司， 山西 阳泉 045000）

引言

张紧装置是煤矿井下用带式输送机不可缺少的组成部分，也是带式输送机正常运行的安全保障设施之一，其保证输送带具有一定的张紧力，使输送带不发生打滑现象，并为输送带重新更新接头和更换提供必要的行程准备。目前张紧装置主要有螺旋张紧、重力式张紧、钢丝式绞车张紧和液压张紧几种类型[1]，但是均存在难以调节输送带张紧力的问题，这就造成了无法有效补偿输送带的伸长，从而不利于改善输送机运行时输送带的动态受力效果。

1 自动绞车张紧装置结构简介

经自动化改造后的绞车张紧装置通过引入隔爆开关、本安型张紧传感器和控制装置后，可实现自动调节输送带张力、改善输送机运行时输送带的动态受力效果，并可实时补偿输送带的伸长。自动化绞车张紧装置主要包括矿用隔爆型真空可逆电磁起动器、张紧绞车、滑轮组、固定架、钢丝绳、本安型张紧传感器、游动小车、控制装置等，该装置结构如图1所示。

钢丝绳始端固定于张紧绞车的滚筒上，依次绕过固定在带式输送机游动小车上的滑轮组Ⅱ、固定架上的滑轮组Ⅰ、游动小车上的滑轮组Ⅲ后，钢丝绳终端连接在本安型张紧传感器一端，本安型张紧传感器另一端连接在固定架上，形成一个封闭拉力环。

本装置按照本安型张紧传感器信号线、自动张紧控制装置、矿用隔爆型真空可逆电磁起动器、张紧绞车防爆电机的顺序进行连接，形成一个电气控制环路。

张紧绞车的底座上安装有防爆电机、涡轮减速器、防爆液压推杆制动器、滚筒和制动轮，防爆电机轴端连接制动轮一端，制动轮另一端连接涡轮减速器输入轴端，涡轮减速器输出轴端连接至滚筒。

图1 自动绞车张紧装置结构示意图

自动张紧控制装置的防爆箱体内设置了三菱PLC控制器、模拟量输入模块、万能转换开关、行程开关、人机对话文本显示器、欧姆龙继电器。由于本安型张紧传感器串接在张紧绞车钢丝绳上，本安型张紧传感器可将钢丝绳张力大小的信号反馈至控制装置，控制装置根据该信号对张紧绞车进行实时精准的启停控制，通过钢丝绳、滑轮组、游动小车拉动输送机，从而调整输送带的张紧力，使输送带张紧力能及时自动保持在正常范围内。

整个装置利用控制装置及张紧传感器反馈的张力大小的电信号，对张紧绞车进行实时精准的自动化启停控制，使输送带的张紧力能即时保持在正常范围。

2 自动绞车张紧装置工作原理

改造后的整个绞车张紧装置可处于全自动运行状态，可实现带式输送机运行过程中的无人化控制，为远控模式；同时为了方便输送机在运行初期的张力调节和更换输送带，改造设计中还加入了近控模式，具备紧带、松带功能。

2.1 远控模式运行状态

远控状态下本安型张紧传感器将钢丝绳的张力信号反馈至控制装置，控制装置判断张力值的大小。当张力值达到预张紧力时，控制装置发送控制信号使隔爆型真空可逆电磁起动器闭合，防爆电动机转动，防爆液压推杆制动器同时得电动作打开刹车，自动张紧控制装置处于张紧旋向运行，将整条输送带拉紧到所需最大张力。此时控制装置自动发送停机信号，隔爆型真空可逆电磁起动器断电分离，防爆电动机停止转动，同时防爆液压推杆制动器断电复位，抱死制动刹车轮，完成刹车动作，使整条输送带马上停止，杜绝了因惯性使输送带出现过张紧现象。这时自动绞车张紧装置处于待机状态，并同时向输送机控制主机发送“张紧过程完成，启动输送机主电机”命令。

输送机运行后输送带上煤堆积量不断增多，输送带所承受的张力也随之增大，当超过最大设置值时，本安型张紧传感器将张力信号反馈至控制装置，控制装置使张紧绞车反向松带运行，使整条输送带松带到正常张力范围，自动绞车张紧装置待机，完成输送带过张后松带动作。这样可以大大降低由于张力太大撕裂输送带的事故，延长输送带的使用寿命。

2.2 近控模式运行状态

输送机在运行初期，输送带处于松驰的状态，张力达不到张紧装置设置的最小预张力，即启动张力[2]，这时可采取近控模式，功能旋钮选为紧带，按下张紧按钮，图1中张紧绞车随即运行收紧钢丝绳，钢丝绳通过滑轮组Ⅰ、滑轮组Ⅱ、滑轮组Ⅲ拉动游动小车，继而带动输送带将输送带拉紧到一定张力，超过设置的最小预张力。张力太大时可以按动松带按钮，将输送带放松。张紧、松带按钮均为点动工作，松手即可使张紧绞车停止，防爆液压推杆制动器同时抱死制动刹车轮，使钢丝绳滚筒马上停止转动，消除了因惯性引起的张力不匹配。

3 结论

1）改造后的绞车张紧装置可在近控模式下，根据工况对输送带进行初期张紧或维护；在远控模式下可实现自动张紧，根据输送机工况及时对输送带张力作出判断，并随时自动调节输送带张紧力大小。

2）改造后的绞车张紧装置大大改善了输送机的启动特性，使输送带整个系统能保持在正常张力范围，有效防止输送带因张力过大而引起的输送带撕裂和损伤，延长了输送带的使用寿命，减少了由于更换输送带带来的工时损失。

3）改造后的绞车张紧装置采用电控系统，结构紧凑，占地面积小，无需设置专门的硐室和场地[3]，便于使用，适用于各类带式输送机工作的场所，特别是大型皮带机所配用的张紧系统。