電磁製動張緊絞車的製作方法
2023-12-10 22:45:07 2
專利名稱：電磁製動張緊絞車的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種張緊絞車，尤其是一種電磁製動張緊絞車。
背景技術：
手動張緊裝置和半自動張緊控制裝置因無法給予膠帶機張力控制的連續性和穩 定性，而重錘張緊則由於其安裝的特殊性用於膠帶機是有條件限制的，所以，此三種張緊方 式與膠帶機目前普遍性使用的自動張緊控制裝置不存在可比性。這裡，只做自動張緊的描 述。 張緊及控制系統能否根據膠帶運行工況提供恆定的張力和快速反響的能力一直 是解決帶式輸送機長距離運送的關鍵技術之一，我國在膠帶機自動張緊控制方面的研究一 直落後於國外，而用於可伸縮長距離運送膠帶機的張緊裝置更沒有合適的配套產品。
目前，國內最為先進和成熟的自動張緊裝置是徐州五羊科技有限公司研製的 ZLY500J型自控液壓拉緊裝置和中國礦業大學科技發展總公司研製的AHD型帶式輸送機膠 帶全自動液壓張緊裝置。此類產品主要由絞車、泵站、拉緊油缸、蓄能罐、絞車控制開關、拉 力傳感器和液壓控制系統組成。該裝置全自動張緊功能是靠液壓控制系統、油缸和蓄能罐 壓力自平衡對拉帶小車實現拉力控制來完成的，而液壓系統的壓力平衡的變化範圍較大， 對膠帶張力控制的精確度和穩定性也差；其次，以電機和渦輪蝸杆減速器做為驅動的張緊 絞車，是在膠帶機啟動前，通過設定值和拉力傳感器的檢測，對小車進行預拉緊動作，膠帶 張力的自動調整最終要靠油缸來完成。由此看來，此類張緊裝置的絞車並不真正參與張力 自動調整與控制，它只做進入油缸自動張緊前預定拉緊的輔助工作，而拉帶小車的移動範 圍又受油缸行程的限制，是無法實現全程自動張力控制的，所以，此類張緊裝置首先是不能 滿足固定式長距離運送(要求張力調整所需行程大)膠帶機的使用條件；另外，該類張緊裝 置外掛部件多(蓄能罐、泵站和絞車需要分體安裝)、張力控制環節複雜和絞車單一張緊的 功能，造成拆裝不便和工作模式受限，更是無法適應於現採掘工藝後配套可伸縮膠帶機的 張緊使用。目前，也有在較長距離固定式膠帶機中使用該類張緊裝置的，但必須是在膠帶機 整機反覆啟動兩次以上才能達到預定的液壓自動張緊狀態，而且它在使用前對膠帶的人工 預張緊要求也是很高的。 在神東礦區，用於順槽可伸縮膠帶機的張緊系統都以澳大利亞大陸公司生產的 APW、HDW張緊裝置為主，該膠帶機3000米(加中部驅動為6000米)的運送距離所能使用的 張緊系統目前在國內的確沒有相應配套的產品。APW張緊裝置是神東早期引進"ACE"順槽 可伸縮膠帶機中配套使用的自動張緊系統，也是我國首次引進當時國際上最為先進的"全 自動張緊控制系統"。APW張緊絞車是屬於電_液一體控制的自動張緊裝置，它主要由整體 APW絞車、拉力傳感器、PLC控制開關和輔助液壓控制箱組成，其APW絞車由APW控制箱(它 包含電機、一級減速器、液壓離合器、泵站、主液壓控制系統)和絞車(包含液壓制動器、 減速器、滾筒、滾筒支架)兩部分集合整體組成，APW絞車包含了全部執行系統和主要液壓 及控制系統，外掛液壓輔助控制箱主要包括電磁控制閥和液壓控制系統的小型蓄能罐，連
3接和安裝也很簡單。 APW張緊裝置對膠帶機的張力控制與國內液壓自動張緊裝置完全不同，其對拉帶 小車的拉力控制完全是靠巻繩滾筒21的正反轉來實現的，可以對拉帶小車的拉力實現全 程控制，而液壓系統只是配合APW絞車的工作狀況對其液壓離合器和制動器進行動態控 制，從而實現絞車的正轉拉緊、停車制動和反轉制動釋放的功能。絞車和液壓控制系統的執 行命令都來自於PLC控制開關，它根據膠帶機張緊端拉力傳感器的反饋信號進行程序判， 在設定的張力範圍值內，通過電磁閥和開關準確的控制絞車而對拉帶小車進行拉力控制， 最終實現連續和較為穩定的張力控制，同時，該張緊裝置根據可伸縮膠帶機的使用特點，設 定了 "自動"、"手動"、和"巻帶"三種控制模式。 APW張緊裝置目前在國內長距離可伸縮膠帶機上應用比較普遍，也是國內膠帶機 配套使用最為先進的張緊控制系統，但它在膠帶機突然停電和緊急停車的情況下，由於系 統在失電後無張力控制能力和電液控制反應滯後的原因，突增張力而會造成絞車(減速 器、制動器、離合器)的嚴重損毀和拉緊鋼絲繩過早失效的問題。 HDW張緊裝置是澳大利亞大陸公司新開發的升級產品，其張緊控制原理及結構形 式和APW張緊裝置基本一樣，只不過在絞車電機控制上採用了變頻控制技術，它雖然取消 了 APW控制箱，但制動器所需的液壓泵站和液壓系統依然以外掛形式存在。相對APW張緊 裝置而言，它在絞車啟動時更為穩定和快速。 HDW張緊裝置同樣也不具備系統失電後的張力控制能力，但是HDW張緊裝置做了 絞車(主要是減速器、制動器和電機)的選型放大和整體設計強度的提升，從而提高了張緊 裝置本身的抗衝擊能力而不至於被損壞，這也是神東礦區在同一膠帶機及相同工況的條件 下，依廠家推薦用HDW張緊裝置代替APW張緊裝置的主要原因。 由此看來，解決膠帶機在啟動、運行、緊急停車和突然斷電狀態下，實現張緊對膠 帶張力的完全控制與平衡，是一個世界性難題，它也是膠帶機在設計時能否變得更加合理 和經濟的關鍵問題所在。 基於國內或國外最先進的膠帶機張控制緊裝置(系統)和膠帶機設計理論發展的 趨勢，綜上所述，目前張緊控制裝置(系統)存在以下缺點和問題 —、國內自動張緊控制裝置(系統)油缸自動張緊，張力自動控制範圍小，無法實 現全程、連續的張力控制。液壓系統壓力平衡變化範圍大，張力自動控制不精確，穩定性差。 整體局部散亂，控制環節多，安裝複雜。張緊模式簡單，只有手動和自動兩種控制模式，無法 實現自動巻帶功能。 二、國外自動張緊控制裝置(系統)雖然可以提供全程、連續和較為穩定的張力 控制，但電-液雙重控制環節，絞車張力控制反響較慢。由於存在液壓系統，使得拆裝和維 護較為複雜。斷電後無張力控制能力，在膠帶機非正常停機情況下，無法實現張力的平衡與 釋放，經常性造成絞車本身或膠帶機系統的損壞。
發明內容
本發明的目的在於提供一種無液壓、單一電控制張緊，具備更快的反響能力，張力 控制更加精確、快速和穩定的一種電磁製動張緊絞車。
本發明的目的由如下技術方案實施一種電磁製動張緊絞車包括有電磁製動電機和絞車，所述電磁製動電機包含電機和電磁製動器，所述電磁製動器同軸安裝在所述電機 的尾部；所述絞車通過連軸器與所述電機軸相連；所述絞車包括有減速器、支撐座、滾筒支 座、巻繩滾筒，其中所述減速器安裝在支撐座上面，所述減速器與所述巻繩滾筒連接，所述 滾筒支座安裝在所述巻繩滾筒的另一端。 所述減速器可以為渦輪蝸杆減速器外，其他的減速器都可以用，目前本申請優選
為行星輪減速器。 支撐座為驅動支撐座。 —種電磁製動張緊絞車還包括有過渡連接盤、滾筒軸和軸承座總成，所述滾筒軸 通過緊定套安裝固定在所述巻繩滾筒上，所述滾筒軸的伸出端通過所述軸承座總成直接支 撐在所述滾筒支座上，所述減速器的輸出軸與所述巻繩滾筒輸入端連接安裝。
所述滾筒軸為半軸。 本絞車最大的特點在於驅動支撐座既是減速器的安裝支撐座，也是巻繩滾筒一 端的支撐座，它與滾筒支座對稱置形成一個絞車的整體安裝底座，但又可以直接拆分，這種 結構使減速器與滾筒連接安裝即節省了空間，也無須通過聯軸器來傳遞扭矩，加之巻繩滾 筒本身作為鋼絲繩纏繞和扭矩傳遞的主體，絞車的傳動會效率大大的提高；同時，直角傳動 的行星輪減速器結構形式，使張緊絞車本身的布置與安裝變的更為合理，且減速器的環形 法蘭固定安裝方式，也可以使減速器輸入軸延滾筒中心任意變角度安裝。所述膠帶的張力 與鋼絲繩的拉力形成一個相等的平衡作用力，鋼絲繩的拉力的大小直接決定膠帶張力的大 小。 本發明的優點在於無液壓、單一電控制張緊，具備更快的反響能力，張力控制更 加精確、快速和穩定的一種電磁製動張緊絞車。
圖1為本發明電磁製動張緊絞車的主視圖。
圖2為本發明電磁製動張緊絞車的側視圖。 電磁製動電機l，絞車2，電機3，電磁製動器4，連軸器5，減速器6，支撐座7，滾筒 支座8，巻繩滾筒9，過渡連接盤IO，滾筒軸ll，軸承座12，軸承座總成13。
具體實施例方式
電磁製動張緊絞車包括有電磁製動電機1和絞車2，電磁製動電機1包含電機3 和電磁製動器4，電磁製動器4同軸安裝在電機3的尾部；絞車2通過連軸器5與電機軸相 連；絞車2包括有減速器6、支撐座7、滾筒支座8、巻繩滾筒9，過渡連接盤10、滾筒軸11和 軸承座12總成，其中減速器6安裝在支撐座7上面，減速器6與巻繩滾筒9連接，滾筒支座 8安裝在巻繩滾筒9的另一端。滾筒軸11通過緊定套安裝固定在巻繩滾筒9上，滾筒軸11 的伸出端通過軸承座總成13直接支撐在滾筒支座8上，減速器6的輸出軸與巻繩滾筒9輸 入端連接安裝。滾筒軸ll為半軸。減速器可以為渦輪蝸杆減速器外，其他的減速器都可以 用，目前本方案優選為行星輪減速器。支撐座7為驅動支撐座。本絞車最大的特點在於驅 動支撐座7既是減速器6的安裝支撐座，也是巻繩滾筒9 一端的支撐座，它與滾筒支座8對 稱形成一個絞車的整體安裝底座，但又可以直接拆分，這種結構使減速器與滾筒連接安裝即節省了空間，也無須通過聯軸器來傳遞扭矩，加之巻繩滾筒9本身作為鋼絲繩纏繞和扭 矩傳遞的主體，絞車2的傳動會使效率大大的提高；同時，直角傳動的行星輪減速器結構形 式，使張緊絞車2本身的布置與安裝變的更為合理。膠帶的張力與鋼絲繩的拉力形成一個 相等的平衡作用力，鋼絲繩的拉力的大小直接決定膠帶張力的大小。 電磁製動張緊絞車的動作原理當需要張緊絞車2張緊時，電機啟動，同時電磁製 動器4打開(松閘)，電機3通過聯軸器5、行星輪減速器6和過渡連接盤10將扭矩直接傳 遞到巻繩滾筒9，巻繩滾筒9順時針旋轉，巻繩滾筒9表面的鋼絲繩纏繞拉緊；當需要張力 放鬆時，電磁製動器4直接打開，此時，巻繩滾筒9、減速器6和電機3處於自由狀態，巻繩滾 筒9在鋼絲繩的作用力下，逆時針旋轉，鋼絲繩拉力釋放；在手動工作模式下，電機3都要正 反轉啟動運行，電磁製動器4也要同步打開，電機3停止工作時，電磁製動器12閉合制動。
電磁製動張緊絞車5的動作是通過拉力傳感器9的反饋信息和開關判斷並控制來 實現的。
權利要求
一種電磁製動張緊絞車，其特徵在於，其包括有電磁製動電機和絞車，所述電磁製動電機包含電機和電磁製動器，所述電磁製動器同軸安裝在所述電機的尾部；所述絞車通過連軸器與所述電機軸相連；所述絞車包括有減速器、支撐座、滾筒支座、卷繩滾筒，其中所述減速器安裝在支撐座上面，所述減速器與所述卷繩滾筒連接，所述滾筒支座安裝在所述卷繩滾筒的另一端。
2. 根據權利要求1所述的一種電磁製動張緊絞車，其特徵在於，所述減速器為行星輪 減速器。
3. 根據權利要求1所述的一種電磁製動張緊絞車，其特徵在於，支撐座為驅動支撐座。
4. 根據權利要求1所述的一種電磁製動張緊絞車，其特徵在於，其還包括有過渡連接 盤、滾筒軸和軸承座總成，所述滾筒軸通過緊定套安裝固定在所述巻繩滾筒上，所述滾筒軸 的伸出端通過所述軸承座總成直接支撐在所述滾筒支座上，所述減速器的輸出軸與所述巻 繩滾筒輸入端連接安裝。
5. 根據權利要求1所述的一種電磁製動張緊絞車，其特徵在於，所述滾筒軸為半軸。
全文摘要
本發明公開了一種電磁製動張緊絞車，包括有電磁製動電機和絞車，所述電磁製動電機包含電機和電磁製動器，所述電磁製動器同軸安裝在所述電機的尾部；所述絞車通過連軸器與所述電機軸相連；所述絞車包括有減速器、支撐座、滾筒支座、卷繩滾筒，其中所述減速器安裝在支撐座上面，所述減速器與所述卷繩滾筒連接，所述滾筒支座安裝在所述卷繩滾筒的另一端。優點在於無液壓、單一電控制張緊，具備更快的反響能力，張力控制更加精確、快速和穩定。
文檔編號B66D1/12GK101780928SQ20101012761
公開日2010年7月21日 申請日期2010年3月19日 優先權日2010年3月19日
發明者楊麗煥 申請人:楊麗煥