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AHD型带式输送机全自动液压张紧装置

时间:2016-06-08 15:59:06     来源:     作者:
  AHD型带输送机全自动液压张紧装置王建升杨寅威黄嘉兴姚洪中国矿业大学机电学院江苏徐州221008置,并分析了该装置的工作原理和PLC控制方法。

  叙词:带式输送机全自动液压张紧装置PLC控制系统式输送机是以输送带作为牵引机构和承载机带构的一种连续运输机械,它是输送散状物料的主要设备之一。在带式输送机成本构成中,输送带占有的比重很大,大型带式输送机一般在50%左右,因此从成本方面考虑,延长输送带的使用寿命就很有必要。张紧装置作为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使用寿命和性能。

  1普通型液压张紧装置现在很多带式输送机上使用了液压张紧装置,工作原理如所示,其优点有:张紧力可以根据带式输送机的需要调节,实现起动张紧力为正常运行张紧力11~15倍的要求;响应快;具有打滑时自动增加张紧力等保护性功能;结构紧凑,安装空间小;可与集控装置连接,实现对拉紧站的远距离控制。虽然普通型液压张紧装置具有上述优点,但在应用中发现仍有如下间题:在与堆取料机配套的带式输送机上,在堆取料状态转换时,胶带会被拉伸或者产生裕量,张紧力变化较大。这时张紧装置应该能够迅速地作相应的调整,使胶带的张紧力保持在设走张紧力,但是现有的液压张紧装置不能做到迅速的调整;张紧力调整过程不可控。现有的液压张紧装置一般采用压力继电器和溢流阀标走系统压力,压力继电器和溢流阀只能对系统压力进行走值检测和控L液压油泵之10l溢流阀i精过滤器4、9.电磁换向阀5.液控单向阀6压力表7.油缸蓄能器YJLYJ2、YJ3-压力继电器现有液压张紧装置原理图制,不能实现压力的连续量检测及控制。因此现有的液压张紧装置只能对胶带的张紧力进行有级地控制,不能满足控制胶带张紧力连续变化的要求及恒张力控制的要求,也不能实现张紧力调整过程的可控;压力继电器、溢流阀存在重复性误差,并且存在压力继电器的通断调节区、溢流阀的启闭压力差,因此若各二者的设走压力调节不当,会出现各动作压力的重叠区,不能满足胶带张紧力高精度的检测及控制要求。另外,压力继电器和溢流阀的设走压力采用机械机构(如螺旋机构)进行调节设走,因此不能根据需要方便、精确地进行张紧力的调节及设走,影响了控制的精度和系统的安全性。

  2AHD型带式输送机全自动液压张紧装置工作原理及特性分析正是因为现有的液压张紧装置存在上述缺陷,我们研制出了AHD型带式输送机全自动液压张紧装置,它是一种比例型液压张紧装置,其工作原理如所示。

  电向阀7.液控单向阀8L板式截止阀9L高压胶管10张紧液压缸11压力传感器1i蓄能器14.蓄能器截止阀1S手动泵截止阀17.比例溢流阀1电磁球阀m手动泵AHD型带式输送机全自动液压张紧装置原理图本栏目编辑翟小华AHD型带式输送机全自动液压张紧装置AHD型带式输送机全自动液压张紧装置主要由液压泵站、张紧油缸、蓄能器、电气控制箱、附件以及控制面板组成。在控制面板上可以直接输入各个张紧力的值以及控制精度存入控制系统,张紧中还可以实时读取当前张紧力值。其工作原理如下:根据输送机的要求,通过控制面板设走好起动张紧力、运行张紧力和控制精度等参数;收到输送机起动主控信号,液压泵1运转,压力油通过液控单向阀7进入油缸10的活塞杆腔;油缸收缩,张紧胶带,系统压力升高;当系统压力上升到起动张紧力所对应的压力时,液压泵停止供油,输送机起动;输送机起动完毕后,通过由控制软件、比例放大器、比例溢流阀、压力传感器组成的闭环压力控制系统,配合蓄能器将系统压力按控制软件设走的张紧力变化规律柔性地降低到运行张紧力。在运行过程中也是通过上面的比例压力控制系统对液压缸张紧腔的压力进行实时、连续的监测及控制。在恒张力控制阶段,若胶带张紧力超出误差允许范围,由控制软件控制液压泵1、电磁换向阀6进行补液保压(欠张紧力情况)或控制电磁球阀18比例溢流阀17按软件设走的泄压规律进行泄压(超张紧力情况),这样就能够实现恒张紧力。

  由上面的分析可以看出,AHD型带式输送机全自动液压张紧装置由于采用了压力传感器配合比例控制系统对压力进行闭环控制,基本克服了其他型号液压张紧装置所具有的缺点。该张紧装置具有如下特点:由于采用比例系统,可以方便地调整系统的张紧力,满足运行中多点张紧力控制的要求,实现不同工况、不同输送量下的张紧力调整,并且系统工作中也可以实现恒张紧力控制,更加适应了输送机的不同工况需求;系统中采用了压力传感器,可以及时地检测张紧力的变化,与比例阀配合,实现张紧力闭环控制,具有较高的张紧力控制精度、重复性精度以及较大的张紧力调整范围,使张紧力调整过程可控。采用比例闭环控制实现了各张紧力控制点之间连续、平缓的变化,保证胶带在理想状态下运行,减小胶带的冲击,提高胶带使用寿命;采用液晶输入控制面板,利用数字软件方式进行张紧力大小的设走,具有很高的重复性精度及方便的可调节性能。设置手动泵备用系统,在主系统出现故障及系统维修时,由备用系统对输送带进行张紧,可保证不停机检修和维护。

  3控制系统立1控制系统组成控制系统由上位机、PLC网络和人机交互三部分组成。上位机作为管理层用于远程监控输送机以及张紧装置的运行情况。PLC组成执行层,由SIEMENS S7-200型号CPU以及相关的数字模块和模拟模块组成。人机交互选用TD200,可以在上面显示及设走各种控制参数、工作状态以及故障和报警。

  立2控制系统功能送机的工作状态后,通过检测部分(压力传感器)获得液压缸有杆腔压力,对该压力进行控制,从而控制张紧力。

  控制系统主要有以下两种控制方式:现场非保压控制方式这种控制方式完全为手动,通过电控柜控制面板上的按钮控制系统的起停和油缸的伸缩。这种控制方式一般只用于系统的调试安装阶段;远程控制方式上位机正常工作,将输送机工作状态传给PLC,PLC根据设走值及输送机工作状态自动控制整个张紧装置的工作。这种控制方式为正常工作状态。

  设计编程语言言可提供语句图LAD以及功能块图FBD三种编程器和令集,具有数据类型检查、在线调试及监控程序等功能。控制系统的PLC程序设计流程图如所示。

  4结束语通过上面的分析可知,ATO型带式输送机全自动液压张紧装置更能满足带式输送机的工况需求,特别是需要大流量的快速张紧力调整的系统。目前该系统已经在内蒙古卓资电厂、山东曰照港输煤码头、广东惠州龙华水泥厂等多处工程中得到应用,获得了良好的效果。而且,该系统采用PLC控制,可以非常容易地满足工艺需求,并且系统简洁、可靠,通用性好。