【文章內(nèi)容簡介】 domestic operation characteristic of belt conveyer and requirement. The equipment is also made on domestic belttype conveyer movement characteristic and requestment. It uses the proportional control technology and the reliable higher programmable control technology, It may carry on the multispots control to strict the strength, adjusts pressing the strength size as necessary according to the different working can be the greatest degree lengthen the leather belt the life, greatly saved the cost. In the design, It causes the hydraulic cylinder with a movable pulley the stroke to reduce one half, and avoides using a stroke longer hydraulic this way,it reduces difficulty of the hydraulic cylinder’s produce. At the same time, it increases certain accumulators in the system, and limits absorption hydraulic pressure impact,which reduces the leather belt impulse and enhances the adhesive tape’s life. In this issue ,the belt conveyer device whose tension force varied greatly is desiged to satisfy the re2 quirement s of the st ressed belt in varied length. It s tersion is greater in starting state ,and smaller in normal state moving. In the basis of working principle of automatic hydraulic tensioning device , st ructure posing , cont rol principle and function characteristics of the device were int roduced in this paper. It also expounded the design key of the cont rol system is to set pressure value and maxim drawing value. Introduces requirement of belt conveyer operating system. PLC is utilized to 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 monitor the drive , brake and tension part of belt conveyer in real time and to realize autocontrol operating mode pletely, constructing a control system with super reliability for equipment operation. 1 概述 帶式輸送機(jī)俗稱“皮帶機(jī)”，是以膠帶、鋼帶、鋼纖維帶、塑料帶和化纖帶作為傳送物料和牽引工件的輸送機(jī)械，是連續(xù)式輸送機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種。帶式輸送機(jī)是由承載的輸送帶兼作牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，可輸送礦石、煤炭等散裝物料和包裝好的成件物品。它具有運(yùn)輸能力大、運(yùn)輸阻力小、耗電量低、運(yùn)行平穩(wěn)、在運(yùn)輸途中對物料的損傷小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，特別是在礦山生產(chǎn)運(yùn)輸中起著重要的作用。 張緊裝置是帶式輸送機(jī)不可缺少的重要組成部分，隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)自動也越來越占據(jù)了主導(dǎo)地位，也積極推動和響 應(yīng)了企業(yè)領(lǐng)域中的安全生產(chǎn)。 PLC 控制的自動張緊裝置可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行自動控制皮帶機(jī)的張力，并保護(hù)皮帶機(jī)，增加了皮帶機(jī)的運(yùn)行壽命。同時(shí)， PLC 還可以監(jiān)控皮帶機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)。 輸送機(jī)及張緊裝置基本的布置形式如圖 所示。 2— 驅(qū)動滾筒 4 、 7— 改向滾筒 3— 拉緊小車 圖 輸送機(jī)及張緊裝置基本的布置形式 張緊裝置的作用 張緊裝置使輸送帶具有足夠的張力，保證輸送帶和傳動滾筒之間產(chǎn)生摩擦力使輸送帶不打滑，并限制輸送帶在各托輥之間的垂度，使輸送帶正常運(yùn)行。 具體如下： （ 1）可以保證輸送帶在驅(qū)動滾筒的奔離點(diǎn)具有適當(dāng)?shù)膹埩Γ乐馆斔蛶Т蚧? （ 2）保證輸送帶與托輥接觸弧上具有必要張力，防止輸送帶在兩組托輥間松弛引起撒料和輸送帶的垂直拍打； （ 3）補(bǔ)償輸送帶永久變形時(shí)的張力； （ 4）補(bǔ)償在不同工況下輸送機(jī)的起動張力，包括輸送機(jī)的輕載和重載啟動，由于輸送機(jī) 起動時(shí)的張緊力比正常運(yùn)行時(shí)的張緊力大 1. 4～ 1. 5 倍，所以在設(shè)計(jì)張緊裝置時(shí)還要考慮帶式輸送機(jī)的起動狀態(tài) ； 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 （ 5）減小起、制動時(shí)，輸送帶中出現(xiàn)的動負(fù)荷； （ 6）在輸送帶、傳動滾筒等部件維修時(shí)釋放輸送帶中的張緊 力； 張緊裝置的類型及其介紹 張緊裝置按結(jié)構(gòu)可分為重錘式張緊裝置、固定式張緊裝置和自動張緊裝置三大類。 （ 1）重錘式張緊裝置 它是利用重錘的重量產(chǎn)生張緊力，并保證輸送帶在各種工況下均有恒定的張緊力，可以自動補(bǔ)償由于溫度改變和磨損而引起的輸送帶的伸長變化，結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維護(hù)量小，是一種應(yīng)用廣泛的較理想的張緊裝置。其缺點(diǎn)是占用空間大，工作中張緊力不能自動調(diào)整。這種張緊裝置包括垂直式張緊裝置 (能利用走廊空間位置，便于布置，缺點(diǎn)是改向滾筒多，并且物料容易掉入輸送帶與張緊滾筒之間而損壞輸送帶 )；車式張緊 裝置 (適應(yīng)于距離較長，功率較大的輸送機(jī)，張緊行程有 2m、 3m、 4m 三檔 )。 （ 2）固定式張緊裝置 固定式張緊裝置的張緊滾筒在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是固定的，其張緊行程的調(diào)整有手動和電動兩種方式。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單緊湊、工作可靠；缺點(diǎn)是對輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于輸送帶彈性變形和塑性伸長無法適時(shí)補(bǔ)償而導(dǎo)致張緊力下降，可能引起輸送帶在傳動滾筒上打滑。常見的固定式張緊裝置有螺旋式 (適用于長度較短，功率較小的輸送機(jī) )、絞車 — 滑輪式張緊裝置 (適用于大張緊力、長距離、大運(yùn)量的輸送機(jī)，有電動式和手動式 )。固定式張緊裝置一般情況下是 不動作的，當(dāng)膠帶產(chǎn)生塑性變形后，應(yīng)重新調(diào)整其張緊位置。 （ 3）自動張緊裝置 自動張緊裝置是一種在輸送機(jī)工作過程中能按一定要求自動調(diào)節(jié)張緊力的張緊裝置。在現(xiàn)代化長距離的帶式輸送機(jī)中使用較多，它能使輸送帶具有合理的張力圖，自動補(bǔ)償輸送帶的彈性和塑性變形，是一種理想的張緊裝置。對長距離大運(yùn)量的帶式輸送機(jī)，自動張緊裝置能保證輸送機(jī)有效的工作，避免輸送帶出現(xiàn)松弛、飄帶、跑偏、喘振等異?，F(xiàn)象。 為了能夠更有效而又實(shí)時(shí)地控制皮帶機(jī)的張緊力，采取 PLC控制與液壓張緊裝置相結(jié)合的自動張緊裝置系統(tǒng)。 液 壓張緊裝置的基本介紹及其特點(diǎn) 液壓張緊裝置主要通過液壓缸的伸縮來拉緊皮帶。現(xiàn)在的液壓張緊裝置，一般是通過繼電器或者是 PLC 來控制液壓系統(tǒng)，從而進(jìn)一步控制皮帶的張緊程度。它可以根據(jù)工作情況調(diào)整張緊力的大小，改善了皮帶的工作狀況，大大提高了皮帶的使用壽命。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 (1) 可根據(jù)起動時(shí)張緊力和正常運(yùn)行時(shí)張緊力的不同需要 ,調(diào)節(jié)輸送帶張力的大小 (可以達(dá)到起動時(shí)張緊力比正常運(yùn)行時(shí)大 1. 4～ 1. 5 倍的要求 ) ,一旦調(diào)定后 ,按預(yù)定程序自動工作 ,保證輸送帶在理想狀態(tài)下工作； (2)響應(yīng)快 ,帶式輸送機(jī)起動時(shí) ,輸送帶松邊突然松馳伸長 ,該裝置能立刻縮回油缸 ,及時(shí)補(bǔ)償輸送帶的伸長 ,對緊邊沖擊小 ,從而使起動時(shí)平穩(wěn)可靠 ,避免斷帶事故； (3) 具有斷帶時(shí)自動停止帶式輸送機(jī)和打滑時(shí)自動增加張緊力等保護(hù)功能； (4) 結(jié)構(gòu)緊湊 ,安裝空間??； (5) 可與集控裝置連接 ,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離集中控制 ,還可實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制； (6) 便于根據(jù)工況的變化設(shè)定和調(diào)節(jié)張力。 (1)用動滑輪解決長行程的要求。由于在膠合接頭和安裝過程中都要求輸送帶有一定的松弛量，如用油缸直接張 緊小車，則油缸行程太長。為此可以通過若干個(gè)動滑輪組拉住張緊小車，通過這種方法可以降低液壓缸的長度；但是，在減小液壓缸行程的同時(shí)，增大了液壓缸的拉力； (2)設(shè)置蓄能器提高系統(tǒng)張力的穩(wěn)定性。在輸送機(jī)啟動過程中，構(gòu)成輸送帶動張緊力的彈性波有入射波、反射波和透射波三種。由于入射波與反射波的作用，輸送帶在傳動滾筒奔離點(diǎn)的力忽大忽小，成不穩(wěn)定狀態(tài)，輸送帶承受著沖擊載荷。為此在張緊裝置的液壓系統(tǒng)中設(shè)置若干個(gè)蓄能器，來抵消入射波與反射波對奔離點(diǎn)張緊力的影響； (3)通過壓力傳感器及時(shí)監(jiān)控液壓缸的張緊狀態(tài)，根據(jù)情況改變張緊 力的大小。這樣就可以大大改善皮帶的工作條件，提高皮帶的壽命。 優(yōu)點(diǎn) （ 1）同其它傳動方式比較，傳動功率相同，液壓傳動裝置的重量輕、體積緊湊； （ 2）級變速，調(diào)速范圍大； （ 3）建的慣性小，能夠頻繁迅速換向；傳動工作平穩(wěn)；系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)緩沖吸震，并能自動防止過載； （ 4）電氣配合容易實(shí)現(xiàn)動作和操作自動化；與微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)配合，能實(shí)現(xiàn)各種自動控制工作； （ 5）件已基本上系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，利于 CAD 技術(shù)的應(yīng)用，提高 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 效率，降低成本。 缺點(diǎn) （ 1）易產(chǎn)生泄漏，污染環(huán)境； （ 2）因有泄漏和彈性變形大，不易做到精確的定比傳動； （ 3）系統(tǒng)內(nèi)混入空氣，會引起爬行、噪音和震動； （ 4）適用的環(huán)境溫度比機(jī)械傳動小。 帶式輸送機(jī)張緊裝置的 PLC 控制系統(tǒng)介紹 PLC 的介紹 PLC 的定義 PLC 稱為可編程序控制器（ Programmable Controller,英文縮寫為 PC、后又稱為 PLC），是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來的一 種通用工業(yè)自動控制裝置。它面向控制過程、面向用戶、適應(yīng)工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（ PLC、機(jī)器人和 CAD/CAM）之一。 PLC 控制技術(shù)代表著當(dāng)前程序控制的先進(jìn)水平， PLC 裝置已成為自動化系統(tǒng)的基本裝置。它使用可編程序的存儲器來存放指令，并實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算功能，用來對各種機(jī)械或生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。 PLC 的功能 PLC 在不斷地發(fā)展，其性能在不斷地完善、功能在不斷地增強(qiáng)。其主要功能有： （ 1） 開關(guān)量邏輯控制 這是 PLC 的基本功能。 PLC 具有強(qiáng)大的 邏輯運(yùn)算能力，可以實(shí)現(xiàn)各種簡單和復(fù)雜的邏輯控制，常用于取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。 （ 2） 模擬量控制 在工業(yè)控制中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、速度等參數(shù)。而PLC 中的微處理器 CPU 只能處理數(shù)字量。所以 PLC 中配置了 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，把現(xiàn)場輸入的模擬量經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后送 CPU 處理。而 CPU 處理的數(shù)字量結(jié)果，經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換成模擬量信號去控制相應(yīng)的設(shè)備。 （ 3）閉環(huán)過程控制 運(yùn)用 PLC 不僅可以對模擬量進(jìn)行開環(huán)控制，而且還可以進(jìn)行閉環(huán)控制。配置 PID 控制單元模塊，對控制過程中某一變量（電壓、溫度、速度等）進(jìn)行 PID 控制。 （ 4）定時(shí)控制 PLC 具有定時(shí)控制功能，它為用戶提供了若干個(gè)定時(shí)器。定時(shí)器的時(shí)間 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 可以由用戶在編寫用戶程序時(shí)設(shè)定。 （ 5）計(jì)數(shù)控制 PLC 具有計(jì)數(shù)控制功能，它為用戶提供了若干個(gè)計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值可以由用戶在編寫用戶程序時(shí)設(shè)定。 （ 6）順序（步進(jìn)）控制