斗提机自动液压张紧装置的开发及应用
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【摘要】近年来，自动液压张紧装置被广泛的应用在各个领域。本文首先阐述了张紧装置的类型和特点，然后探讨了自动液压张紧装置液压系统原理，最后对斗提机自动液压张紧装置进行了分析。
【关键词】斗提机；自动液压张紧装置；应用
中图分类号：TG315文献标识码： A
一、前言
近年来，我国斗提机虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，加强对斗提机自动液压张紧装置的开发及应用，对我国斗提机的发展有着重要意义。
二、张紧装置的类型和特点
张紧装置按结构可分为重锤式、固定式和自动式3种形式。
1、重锤式
重锤式张紧装置结构最简单，应用最广泛，由于重锤的作用，它能保证张紧力在各种工况下保持不变。力学特点是张紧力不变，张紧位移可变。适用于张力不太大的上运带式输送机和倾角大于12的上运带式输送机。
2、固定式
固定式张紧装置是指张紧滚筒在输送机起动前和停机后可以左右移动改变张紧力，而在运行过程中位置始终不变，张紧力随张力的变化而变化(不能保持恒定)的张紧装置。其中螺旋张紧装置常用于短距离输送机中;电动绞车和手动绞车式固定式张紧装置适用于水平输送和小倾角上运输送的大型输送机，但当胶带产生塑性变形后，引起胶带张力变小，悬垂度增大，这时应重新调整张紧位置。
3、自动式
自动式张紧装置根据带式输送机不同布置线路的需要，可自动调整输送带张力，使输送机更经济、安全地运行。对大运量、长距离带式输送机，特别是具有满载发电工况、空载电动工况的下运带式输送机，自动张紧装置能保证输送机有效地工作，避免输送带出现松弛、飘带、跑偏、喘振等现象。与其他张紧方式相比，自动张紧装置对胶带强度的要求可相应降低。而自动液压张紧装置由于其良好的控制性能和安全性能更适用于煤矿工业。
三、自动液压张紧装置液压系统原理
图1 自动液压张紧装置液压系统原理图
开机后液压张紧系统先进行工作，进入工作状态后，输送机启动。当输送机运转后张紧油缸的张紧力也同时向正常运转时所需的张紧值过渡，控制系统不断的检测，调节着张紧力直到输送机进入平稳运行，此后油泵才开始卸荷停止工作。由蓄能器支持张紧油缸，达到节能的效果，控制系统始终控制着平衡。如有异常，控制系统作出快速反应。当长时间工作后，液压缸张紧力接近设定值(启动张紧力，启动时间等参数在控制系统中己设定)的95%时，液压泵自动开始工作，给油缸和蓄能器加压，直到达到设定值为止。液压系统原理，如图l所示。
四、液压自动张紧装置的工作特点
1、自动调节张紧力
液压自动张紧装置可以根据斗提机的工况及对斗提机张力的不同要求，任意调节启动、制动和正常运行状态的张紧力，使斗提机在稳定运行状态时的张力降低20%左右。并减小斗提机的功率，降低斗提机的强度等级，减少设备的投资和维护费用。
2、响应快
斗提机启动时，斗提机的输送带会突然松弛伸长，此时张紧液压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，使带式输送机启动平稳、可靠，保护设备，减少断带事故的发生。正常运行时当外界扰动或输送带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，减少输送带张力的波动，使系统处于恒压状态，防止打滑。
3、适应性强
由于系统简单，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斗提机对张紧装置的要求。由于张紧系统仅有张紧液压缸和张紧绞车相连，结构可灵活布置，给斗提机的选型设计提供方便。
4、控制方便
该张紧装置的控制系统可以与斗提机的集控装置连接，实现远程控制。
五、斗提机自动液压张紧装置
1、课题的提出
皖北煤电集团任楼煤矿产销部主洗车间共有斗提脱水机7台，由于每个斗链主要依靠联板和联板销连接传动，联板和联板销在运转过程中磨损比较大，每个月每台斗提机都需要对斗链进行张紧，而原斗提机张紧装置存在着诸多缺点:张紧调整需要4人操作，且每台斗提机每次张紧调整需要1h左右，主要依靠两个机械螺旋千斤顶，并通过杠杆来张紧斗链，不仅比较费时，且职工劳动强度大;由于人员需站在斗提机正面操作，存在重大安全隐患。斗提机张紧调整导致大量工时被浪费，严重影响了其他设备检修，因此，亟待对之进行改进与优化。
针对斗提脱水机的斗链张紧装置在使用过程中存在诸多问题，在分析国内现有技术的基础上，首次提出通过升降控制按钮点动控制电磁换向阀来实现斗提机机头张紧调整的方法，并自行研制了斗提机自动液压张紧装置。与原张紧装置相比，该装置具有劳动强度低、效率高、通用性强、安全可靠等优点，不仅可以满足任楼煤矿主洗车间全部7台斗提机的张紧需要，极大地提高车间的生产效率，也为车间其他设备的检修节省了大量时间，提高了设备的检修质量。
该斗提机自动液压张紧装置的研制是针对皖北煤电集团任楼煤矿产销部主洗车间的实际状况而提出的，它适用于T4080、T40100、L4080、L40100、L3240斗提机斗链的调整及张紧，通用性强，故在其他选煤厂具有很大的推广价值及应用前景。
2、结构及特点
斗提机自动液压张紧装置主要由移动小车、液压站、液压管、电磁换向阀、卸荷溢流阀、分体式液压千斤顶(10t)、电控装置组成，其结构简图如图2所示，主要零部件选型见表1，电路原理如图3所示。
图2 斗提机自动液压张紧装置结构示意图
图3 电路原理图
该装置结构特点为:
(1)移动小车与液压站共同构成可移动式液压站，就是把一个小型液压站放在一个由三个轮子组成的小车上，其中后轮可以360°调向，移动方便，靠近车把前方安装电控箱，车把可缠绕30m电源线，目的是使其移动的同时可以随时控制液压站。
(2)通过电磁换向阀的换向，实现液压缸换向，从而支撑斗提机机头上下升降。
(3)通过升降控制按钮点动控制电磁换向阀，可以实现斗提机机头在0～200mm的范围内任意张紧调整。
3、该装置优点主要体现在以下几方面:
(1)三相电源。为了连接电源方便，电源线采用三相移动式插头，只需在斗提机附近安装好三相电源插座，无需每一次人工再次接拆电源，结构简单，工作可靠，可以随时随地进行移动，使用维护方便。
(2)劳动强度及效率。本装置只需人工把两个液压千斤顶放置在张紧位置，连接好油管即可启动电源操作，可以减轻职工劳动强度90%以上。且本装置一人即可操作，5～10min可调整完毕，可以提高工作效率5倍以上。
(3)安全。本装置可以消除原张紧方式产生的安全隐患，操作人员可以在可视范围内进行远控或者就地操作。
(4)适用范围。本装置适用于T4080、T40100、L4080、L40100、L3240斗提机斗链的调整及张紧，通用性强，具有很大的推广价值。
5)检修时间。本装置可以节省大量检修时间。
4、工作原理
自动液压张紧装置的工作原理为:首先调整电机旋转方向并将溢流阀调整压力至6～12MPa，通过电机带动液压齿轮泵产生高压液压油，经过单向阀－溢流阀－电磁换向阀－液压管－进入液压千斤顶，实现液压千斤顶的升降;通过电磁换向阀的换向，实现液压缸的换向，从而支撑斗提机机头上下升降。由于升降控制按钮可点动控制电磁换向阀，因而可以实现斗提机头在0～200mm的范围内任意张紧调整。操作完成后，应及时停止电机运转。
5、结果分析
目前，该斗提机自动液压张紧装置已经在任楼煤矿选煤厂主洗车间试用，生产实践表明，该装置具有劳动强度低、效率高、通用性强、安全可靠及节省检修时间等优点，极大地提高了主洗车间的生产效率，在保证任楼煤矿选煤厂生产的正常运行中发挥了重要作用。
六、结束语
通过对斗提机自动液压张紧装置的开发及应用的问题分析，进一步明确了斗提机的发展方向，为斗提机自动液压张紧装置系统的优化完善奠定了坚实基础，有助于提高斗提机产业的水平。
参考文献
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