[发明专利]一种矿用带式输送机张紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿用带式输送机张紧装置，属于矿山机械设备技术领域。

背景技术

带式输送机作为煤矿生产中的重要运输设备，其安全、高效地连续工作是保证煤炭产量的关键。而张紧装置对于长距离、大运量的带式运输机来说，尤为必要。现有技术中最常见的皮带张紧装置可分为重锤张紧、机械绞车张紧、液压张紧三大类。

重锤张紧就是在张紧滚筒后方悬挂一个重物，利用重力作用实现皮带机的张紧。这种方法简单易实现，但是张紧力不可调控，皮带运输机在各个状态下都保持同一个张紧力。为了防止启动过程中打滑，一般都通过启动过程中最大张紧力确定重锤质量，这就导致正常运行和停机状态中张紧力往往过大，影响皮带机寿命。

机械绞车张紧和液压张紧都是以旋转电机作为动力源，旋转运动通过机械或者液压的方式转换成直线运动，带动张紧滚筒在张力方向上运动。这两种张紧方式可以对张紧力进行控制，实现带式输送机在准备启动、正常运行、准备停机、停机等状态下都保持合适的张紧力。但不管是机械绞车张紧，还是液压张紧，都需要有一套将旋转运动转换成直线运动的装置，这就导致系统结构复杂、响应速度慢、能耗大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用带式输送机张紧装置，可以有效控制皮带张紧力，使之始终维持最优状态，同时结构简单，响应迅速，能耗低。

为了实现上述目的，本矿用带式输送机张紧装置，包括张紧滚筒和动力机构，张紧滚筒的支撑架与动力机构之间通过连接件相连，还包括导向机构、位置检测机构和位置锁止机构，所述动力机构为直线电机，直线电机通过支腿连接在防爆壳体内，直线电机包括次级和初级，次级长度短于初级且二者之间具有间隙，初级安装在底座的中间；所述导向机构包括安装在底座两侧的导轨I，以及与导轨I相互配合的滑块，滑块固定在盖板下端的两侧，次级安装在盖板下端的中间位置；位置检测机构用于实时测定次级的运动距离；位置锁止机构安装在连接件旁边用于张紧滚筒保持在当前张紧位置。

给电机初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力推动次级做直线运动。张紧滚筒在直线电机的驱动下，动力依次经过直线电机的次级、盖板、滑块和连接件传输至滚筒支撑架，从而带动张紧滚筒左右运动，达到目标位置后直线电机停止工作，位置锁止机构动作将滚筒锁定在目标位置；与机械绞车张紧相比，省去了减速器、卷筒、钢丝绳等部件；相比于液压张紧省去了泵、液压管路、液压缸等部件；相比于重锤张紧，本发明张紧力可控，并可根据带式输送机运行状态改变张紧滚筒位置。本发明结构简单，直线电机能直接将电能转换成直线运动的动能，无需转换装置，具有推力大、体积小、速度平稳、精度高等优点。

进一步的，位置检测机构包括安装在滑块上的红外发射器和安装在底座上的红外接收器。

进一步的，直线电机包括驱动控制器，红外接收器将信号输送至驱动控制器，驱动控制器向直线电机发出运动指令。

红外发射器与红外接收器配套使用，属于高精度测距、测速装置，通过两次接收红外脉冲的时间差间接计算直线电机次级的当前运动速度与位置。红外发射器安装在滑块上，与滑块无相对运动，红外接收器安装在底座上，与底座无相对运动，可以实时反馈直线电机次级的运行位置，实现直线电机的位置闭环控制。

更进一步的，连接件为连杆，连杆上开有一排销孔，连杆一端与张紧滚筒的支撑架相连，另一端与一侧的滑块相连；位置锁止机构包括支撑架、销排和执行机构，支撑架上具有导轨II，销排与执行机构相连并在执行机构的推动下沿着导轨II运动插入连杆上的销孔。

所述执行机构为气缸。

由于带式输送机准备启动的张紧力≥准备停机的张紧力≥正常运行的张紧力﹥停机状态下的张紧力，因此根据预先设定的张紧力确定皮带输送机不同工作状态下张紧滚筒所需移动的距离，并将上述数据输送至驱动控制器中；当位置检测机构测定直线电机的运动位置到达皮带输送机当前状态所需移动的距离时，驱动控制器发出信号使直线电机停止工作，同时气缸驱动销排伸出并插入连杆上销孔，将张紧滚筒锁定在当前所需位置；当皮带输送机的工作状态发生变化需要不同的张紧力时，气缸缩回带动销排远离连杆销孔，然后直线电机移动。

连接件为钢丝绳，钢丝绳上设有拉力传感器，拉力传感器输出信号至驱动控制器；位置锁止机构为卡绳器。

拉力传感器可以实时监测皮带输送机的张紧力，当皮带突然过载时，当前张紧力无法满足运行要求，打开卡绳器并启动直线电机使之移动，并重新设定不同工作状态下张紧滚筒所需移动的距离。