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【摘 要】带式输送机具有性能稳定、结构简单、输送能力强、运行费用低、可在输送机任意位置进行装卸工作、生产效率高等优点，是矿井的主要运输设备。带式输送机的主要运输部件是由橡胶结合有机织物等制作而成的胶带构成。带式输送机在运行过程中会给胶带施加作用力，经过一段时间的工作，胶带会变形、伸长，因此，需要采用张紧装置来克服上述问题。张紧装置作为带式输送机的重要组成部件，对确保带式输送机整体性能的发挥及运输安全都有重要影响。
【关键词】带式输送机;张紧装置;有限元分析;张力
1、引言
20世纪80年代，带式输送机液压张紧装置从欧洲国家引进到我国，经过长期的引进、消化、吸收，在输送机张紧方面取得较好应用。现阶段，带式输送机张紧装置常用的类型有垂直张紧式、螺旋张紧式、液压张紧式、绞车张紧式等。根据绞车张紧装置应用场合，可以分为地面张紧装置以及井下隔爆张紧装置。随着张紧装置研究的不断深入，液压张紧装置已经由以往的手工自动控制向自动化、智能化控制方向发展。本文就以山西某矿采用的自动化张紧装置为例，对装进装置的结构组成、工作原理以及应用特征等进行详细阐述，以期更好地促进张紧装置在矿井中的发展应用。
2、研究背景及意义
不只是在煤矿产业、一些需要进行大质量物料传输的行业中都能找到带式输送机的工作身影，在早期由于没有合适的机器作用于运输行业，所有的物料运输只能通过人力，这样不止速度慢而且效率低，为了能提高其工作效率，带式输送机就问世了，经过不断的改良升级，其既可以进行大质量的物料运输，且其不需要人工控制可自行运输，满足了运输过程中的种种要求，因此在各个行业都受到青睐。不断增加带式输送机的长度，加强其运输的稳定性，提高传输带的传输效率成为当前带式输送机进行改良升级的主要目的，国外一些大型的产业中由于需要距离更大的传送带，已经开始在增强传送机传送带的研究中大展手脚，并取得了较好的研究成果。
输送机在正常的工作和停止的过程中输送带都会有一个缓冲作用，其作用主要是由于其自身的粘弹性导致，因此输送带在刚开始启动和停止的过程中其张力都会发生相应的变化，就会对输送带的运动造成极大的影响，如输送带工作寿命减短和造成其它安全事故。张紧装置的安全性和稳定性没有保障，那对于整个输送带而言其安全性和稳定性也会直接受到影响，因此为了保证输送带传送物料的稳定和安全，必须要针对整个张紧装置进行反复的检测确定其时刻处于正常的工作状态。
3、张紧装置结构组成及工作原理
3.2结构组成
该矿采用的自动控制液压张紧装置由电控箱、泵站、张紧油缸、蓄能器、行程开关及相关附件等组成。蓄能器可以实现对液压控制系统进行保护，当过载时发出适当部分载荷，当处于空载时能够为液压系统提供一定压力。张紧油缸实现对皮带输送机张紧调节作用，是张紧装置对皮带进行张紧的执行部件。当带式输送机的胶带出现断裂时，需要对胶带接头位置进行重新连接，并通过调速绞车对输送机胶带进行牵制牵引。泵站主要是给张紧装置提供液压，防爆电控箱主要是实现液压张紧装置的自动控制。具体采用的自动控制张紧装置结构组成
3.2工作原理
自动控制液压张紧装置液压系统如图1所示。带式输送机在初期启动阶段，在主电动机接收到启动信号，开始通过主电动机泵组为液压电控系统通过动力，电磁溢流阀（2DT）导电后从常开状态转换成常闭状态，电液换向阀（4DT）导电之后液压油通过左侧通路流入到液压马达内，液压马达提供动力使得液压绞车呈现正向旋转，对带式输送机皮带进行张紧。当皮带输送机胶带张紧到设定之后，电磁溢流阀（2DT）断电，供液系统溢流，断电之后的电液换向阀（
4DT）在弹簧作用下回到中位位置。采用的电液换向阀（4DT）是中位机（Y型），跟液压锁联合作用可以实现对液压马达的锁紧，保证绞车停止正转之后，不会回转，给带式输送机胶带提供可靠的张力。自动控制液压张紧装置液压系统完成上述信号之后，向带式输送机发出允许启动信号，输送机进入到正常阶段。
4、张紧装置的发展方向
随着现代化信息科技的高速发展，未来张紧裝置的发展方向是智能化。在信息革命时代，我国煤矿设备相对其他行业在现代化以及自动化上相对落后，发展和改进空间很大。随着计算机技术和互联网的普及应用，张紧装置在电控系统、远程监测、智能诊断以及故障预判等方面有很大的发展空间。
未来的发展方向为：
1）高效智能供电系统，减少能耗;
2）更加高效和紧凑的执行机构，减少设备零部件的数量和体积。
3）搭建无线网平台，远程控制与监测。
4）开发手持终端设备，方便远程管理。
结语
张紧装置是一个复杂的系统，主要由张紧绞车系统、液压系统、电气控制系统等部分组成。重点和难点在于如何调节张紧力的大小，因此提出了电流与力双反馈动态张紧系统方案。通过电流识别输送带上荷载量，因此，在对电流和负载信息方面进行分析后，可以发现二者明显存在关系。电流能够对闭环回路进行反馈，秘诀在于带式输送机电机接收电流消息，及时接收检测电流量变化状况，能够对理论张紧力的数据进行系统分析。经过大量力传感器所测的张紧力现实数据整理，张紧张力平衡得到很好的调控。设备运转的全过程贯穿了负载随时的变化的应对智慧，顺利前进的终极奥义是输送机从始至终都具备着合适的张力。综上所述的电流反馈自动控制系统完美实现了常规设计中张紧力分布均衡，机智应对整套张紧系统的瞬息万变，具有高度的智能化。同时对于正在发展中的输送机动力学研发有着指导性作用，更符合当下输送机的现实要求。
参考文献：
[1]李宜海.带式输送机动态张紧装置的设计与研制[D].西安：西安理工大学，2007.
[2]孔学敏.带式输送机电液比例控制自动张紧装置的研究[D].太原：太原理工大学，2008.
[3]时爱东.带式输送机及其液压张紧装置动态特性仿真分析[D].淮南：安徽理工大学，2016.
[4]林广旭.矿用带式输送机张紧力预测方法[J].工矿自动化，2018，44（10）：38-42.
[5]高勇.长距离、大运量、高强度带式输送机的设计与应用[D].辽宁：大连理工大学，2014.
[6]张乐，王渊.煤矿主井带式输送机选型设计[J].煤矿机械，2014，35（7）：6-8.
（作者单位：中煤华晋集团有限公司王家岭矿）
【关键词】带式输送机;张紧装置;有限元分析;张力
1、引言
20世纪80年代，带式输送机液压张紧装置从欧洲国家引进到我国，经过长期的引进、消化、吸收，在输送机张紧方面取得较好应用。现阶段，带式输送机张紧装置常用的类型有垂直张紧式、螺旋张紧式、液压张紧式、绞车张紧式等。根据绞车张紧装置应用场合，可以分为地面张紧装置以及井下隔爆张紧装置。随着张紧装置研究的不断深入，液压张紧装置已经由以往的手工自动控制向自动化、智能化控制方向发展。本文就以山西某矿采用的自动化张紧装置为例，对装进装置的结构组成、工作原理以及应用特征等进行详细阐述，以期更好地促进张紧装置在矿井中的发展应用。
2、研究背景及意义
不只是在煤矿产业、一些需要进行大质量物料传输的行业中都能找到带式输送机的工作身影，在早期由于没有合适的机器作用于运输行业，所有的物料运输只能通过人力，这样不止速度慢而且效率低，为了能提高其工作效率，带式输送机就问世了，经过不断的改良升级，其既可以进行大质量的物料运输，且其不需要人工控制可自行运输，满足了运输过程中的种种要求，因此在各个行业都受到青睐。不断增加带式输送机的长度，加强其运输的稳定性，提高传输带的传输效率成为当前带式输送机进行改良升级的主要目的，国外一些大型的产业中由于需要距离更大的传送带，已经开始在增强传送机传送带的研究中大展手脚，并取得了较好的研究成果。
输送机在正常的工作和停止的过程中输送带都会有一个缓冲作用，其作用主要是由于其自身的粘弹性导致，因此输送带在刚开始启动和停止的过程中其张力都会发生相应的变化，就会对输送带的运动造成极大的影响，如输送带工作寿命减短和造成其它安全事故。张紧装置的安全性和稳定性没有保障，那对于整个输送带而言其安全性和稳定性也会直接受到影响，因此为了保证输送带传送物料的稳定和安全，必须要针对整个张紧装置进行反复的检测确定其时刻处于正常的工作状态。
3、张紧装置结构组成及工作原理
3.2结构组成
该矿采用的自动控制液压张紧装置由电控箱、泵站、张紧油缸、蓄能器、行程开关及相关附件等组成。蓄能器可以实现对液压控制系统进行保护，当过载时发出适当部分载荷，当处于空载时能够为液压系统提供一定压力。张紧油缸实现对皮带输送机张紧调节作用，是张紧装置对皮带进行张紧的执行部件。当带式输送机的胶带出现断裂时，需要对胶带接头位置进行重新连接，并通过调速绞车对输送机胶带进行牵制牵引。泵站主要是给张紧装置提供液压，防爆电控箱主要是实现液压张紧装置的自动控制。具体采用的自动控制张紧装置结构组成
3.2工作原理
自动控制液压张紧装置液压系统如图1所示。带式输送机在初期启动阶段，在主电动机接收到启动信号，开始通过主电动机泵组为液压电控系统通过动力，电磁溢流阀（2DT）导电后从常开状态转换成常闭状态，电液换向阀（4DT）导电之后液压油通过左侧通路流入到液压马达内，液压马达提供动力使得液压绞车呈现正向旋转，对带式输送机皮带进行张紧。当皮带输送机胶带张紧到设定之后，电磁溢流阀（2DT）断电，供液系统溢流，断电之后的电液换向阀（
4DT）在弹簧作用下回到中位位置。采用的电液换向阀（4DT）是中位机（Y型），跟液压锁联合作用可以实现对液压马达的锁紧，保证绞车停止正转之后，不会回转，给带式输送机胶带提供可靠的张力。自动控制液压张紧装置液压系统完成上述信号之后，向带式输送机发出允许启动信号，输送机进入到正常阶段。
4、张紧装置的发展方向
随着现代化信息科技的高速发展，未来张紧裝置的发展方向是智能化。在信息革命时代，我国煤矿设备相对其他行业在现代化以及自动化上相对落后，发展和改进空间很大。随着计算机技术和互联网的普及应用，张紧装置在电控系统、远程监测、智能诊断以及故障预判等方面有很大的发展空间。
未来的发展方向为：
1）高效智能供电系统，减少能耗;
2）更加高效和紧凑的执行机构，减少设备零部件的数量和体积。
3）搭建无线网平台，远程控制与监测。
4）开发手持终端设备，方便远程管理。
结语
张紧装置是一个复杂的系统，主要由张紧绞车系统、液压系统、电气控制系统等部分组成。重点和难点在于如何调节张紧力的大小，因此提出了电流与力双反馈动态张紧系统方案。通过电流识别输送带上荷载量，因此，在对电流和负载信息方面进行分析后，可以发现二者明显存在关系。电流能够对闭环回路进行反馈，秘诀在于带式输送机电机接收电流消息，及时接收检测电流量变化状况，能够对理论张紧力的数据进行系统分析。经过大量力传感器所测的张紧力现实数据整理，张紧张力平衡得到很好的调控。设备运转的全过程贯穿了负载随时的变化的应对智慧，顺利前进的终极奥义是输送机从始至终都具备着合适的张力。综上所述的电流反馈自动控制系统完美实现了常规设计中张紧力分布均衡，机智应对整套张紧系统的瞬息万变，具有高度的智能化。同时对于正在发展中的输送机动力学研发有着指导性作用，更符合当下输送机的现实要求。
参考文献：
[1]李宜海.带式输送机动态张紧装置的设计与研制[D].西安：西安理工大学，2007.
[2]孔学敏.带式输送机电液比例控制自动张紧装置的研究[D].太原：太原理工大学，2008.
[3]时爱东.带式输送机及其液压张紧装置动态特性仿真分析[D].淮南：安徽理工大学，2016.
[4]林广旭.矿用带式输送机张紧力预测方法[J].工矿自动化，2018，44（10）：38-42.
[5]高勇.长距离、大运量、高强度带式输送机的设计与应用[D].辽宁：大连理工大学，2014.
[6]张乐，王渊.煤矿主井带式输送机选型设计[J].煤矿机械，2014，35（7）：6-8.
（作者单位：中煤华晋集团有限公司王家岭矿）