1传统输送机存在的问题
带式输送机常用的张紧方式包括重锤式、绞车式和油缸张紧式等。目前较常用的是自动油缸张紧式，利用压力传感器进行张力信号采集，然后对张紧设备进行调整，这种方式存在信号滞后、机械惯性等问题，调节不及时。另一种为液压绞车张紧式，这种方式张紧力恒定，不适用于长距离复杂工况的输送机。另外，在输送机带载启动时，当前的各种张紧调整装置无法及时做出调整，致使局部范围内的输送带张力会急剧增大，对输送带造成冲击，影响设备使用寿命。针对上述传统带式输送机存在的问题，本文对一种新型长距离带式输送机液压张紧装置进行了研究。
2长距离带式输送机张紧装置的组成结构
中煤第五建设有限公司第五工程处施工。带式输送机总长度约713.5m，在西六皮带巷下部平巷位置布置一台JH-30回柱绞车，用于敷设皮带及张紧装置至卸载滚筒之间构件运输。施工前，首先进行放线，在巷道全长测放出设备安装中心线及基准标高线，之后通过西六轨道巷将驱动装置、改向滚筒、卸载滚筒、张紧装置及给煤机分别运输到安装位置。先进行卸载装置至给煤机部分安装，此段安装完毕后由各联络巷为始点，从下至上运输及安装支腿、中间架、托辊及防护装置等设施，同时安装驱动部分设备。中间架及驱动装置安装完毕后在卸载装置下部平巷位置进行皮带硫化及皮带敷设作业。带式输送机机械部分安装的同时进行电气部分的安装，全部设备安装完成后进行整机调试、试运转。
3张紧装置工作原理
3.1 张紧控制流程设计
首先，根据生产需求，对启动状态、正常运行状态和制动状态下的张紧力值分别进行计算。在系统自动运行时，当控制台发出输送机启动信号后，当前的张紧力自动设定为启动张力(约为正常状态时的1.5倍)，液压系统相应动作，保证张紧力达到设定要求，然后输送机启动;当输送机匀速稳定运行后，张力设定值切换至正常状态值，液压系统动作，张紧力减小;当控制台发出停机信号时，张紧力设定值切换至制动张力值(约为正常状态时的0.9倍)，张紧力在液压控制系统下逐渐减小;另外，当输送机需进行停机维修时，张紧装置切换为手动控制模式，此时可人为控制输送带的张紧和松弛。
图 1 张紧装置液压控制原理图
3.2 张紧装置液压系统控制原理
张紧装置液压控制原理图如图1所示。图中左半部分控制张紧油缸，右半部分控制液压绞车。(1)张紧油缸控制原理主泵组6启动后，经过滤器3，将油液从油箱1中吸出。当手动换向阀10处于中位时，液压泵空载运行;当换向阀10手动切换至左阀位时，泵组6出口与张紧缸无杆腔接通，有杆腔与油箱接通，此时活塞杆无负载缓慢伸出，松绳动作完成;当换向阀10切换至右阀位时，泵组6出口与张紧缸有杆腔接通，同时联通蓄能器15和溢流阀12等，此时活塞杆在张紧力作用下缓慢缩回，进行紧绳操作，当压力传感器13检测到的压力达到系统设定值时，泵组6停机，溢流阀12可维持当前设定压力。另外，蓄能器15可在载荷发生波动时，维持有杆腔油路的压力恒定，保证提供稳定的张紧力。(2)液压绞车控制原理为方便调速，液压绞车供油系统采用变量泵。变量泵20启动后，溢流阀模块17内的电磁换向阀1DT得电，溢流阀的先导口与油箱直接联通，此时变量泵空载运行;当变量泵达到额定转速后，1DT失电，此时变量泵与液压马达联通，当系统压力达到马达制动闸的松闸压力时，制动闸松开，然后通过控制电磁换向阀23的阀位，可相应实现绞车模块24内液压马达的正反转，从而实现较大幅度的松绳和紧绳操作。绞车模块24内有液压连锁装置，通过2个单向阀的互锁实现液压绞车的制动和回油，防止外载荷冲击对设备的损坏。
3.3 液压系统工作过程
实际生产中，液压系统可处于5种工作状态，具体如下:(1)设备准备启动状态发出启动信号后，溢流阀8和17自动设定为启动压力，电磁换向阀23左侧阀位得电，绞车松闸并在液压马达驱动下正转紧绳。(2)设备启动至稳定状态输送机启动一段时间，当检测运行速度达到稳定状态后，相应溢流阀压力设定为正常压力，电磁换向阀23右侧阀位得电，绞车松闸，液压马达反转松绳，直至张紧力达到正常设定值，此时绞车抱闸制动，电磁阀置于中位，液压泵空载运行。(3)稳定运行状态输送机稳定运行过程中，理论上保持液压系统停止状态即可，但由于液压油泄漏、载煤量变化等因素，张紧力可能发生变化。当实际张紧力小于设定值的95%时，电磁换向阀23左侧阀位得电，绞车松闸并在液压马达驱动下正转紧绳。(4)制动停转状态当控制器发出停机信号时，溢流阀8和17自动设定为停机压力，抱闸松开，电磁换向阀23置于右位，松绳操作直至达到停机张紧力设定值。然后抱闸制动，液压泵空载运行。(5)断带保护状态当发生断带时，为防止张紧机构发生冲击损坏，应及时进入保护状态，因此当检测到张紧力突变为0时，溢流阀8和17的压力应调整为断带压力，并关闭泵组，抱闸抱紧。同时，电磁换向阀11得电，张紧油缸缓慢泄压，防止快速反向运动对缸体造成的冲击。
4 系统应用优势
上述液压张紧装置有以下应用优势:(1)张紧调节行程范围大。该装置兼具绞车张紧和油缸张紧的优势，可将张紧行程增大至15～20m，保证有足够的维修调整距离。(2)响应速度快，运行平稳。该装置的液压控制系统动态响应特性较好，应对各种工况时调节迅速，且能较快达到稳定状态，当输送机的载煤量等发生较大变化时，通过系统快速响应，可将张紧力维持在动态平衡状态，避免张紧力超调造成的破坏和冲击。(3)降耗提效，延长设备寿命。通过对不同工作状态下张紧力的精确控制，在保证运输能力的同时，可有效降低输送带的张紧强度要求，减小输送带磨损，延长输送带的使用寿命。(4)便于远程监控。张紧装置可对输送机张紧力和液压系统压力等进行实时监控，相应数据信号可与装置的集控系统连接，从而实现设备的远程状态监测与控制。
结论
(1)传统带式输送机存在张紧力调节不及时、无法缓解冲击载荷对设备的损害等问题，因此对于长距离带式输送机迫切需要一种更加安全稳定的张紧力调节机构;(2)本文提出一种结合油缸张紧和绞车张紧的机构形式，通过对输送带张紧力和液压系统压力进行监测，可实现对启动、提速、匀速、制动和断带等不同工况下的张紧力的分段准确控制;(3)该液压张紧装置具有调节行程大、响应速度快、设备寿命长、便于远程监控等优势。
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