张紧装置论文（共8篇）
张紧装置论文 篇1
0 引言
合山发电公司3 3 0 M W机组#1、#2炉系东方锅炉(集团)股份有限公司生产的1004t/h亚临界自然循环汽包锅炉,锅炉型号为DG1004/18.5-Ⅱ1,锅炉底渣输送系统包括1台捞渣机、1台碎渣机、2台皮带输渣机。其中捞渣机型号为GBL12AX26,青岛四洲电力设备有限公司生产,驱动电机设有变频和工频控制,机械保护设有断链保护装置,当捞渣机发生断链、卡链、掉链时发出报警信号并跳闸停机,链条张紧机构设有张紧极限报警、张紧压力低报警。煤粉在炉膛燃烧后灰渣落入零米层的捞渣机,经捞渣机捞进碎渣机粉碎,再由2台皮带输渣机把灰渣送至渣仓。
1 故障现象
由于当时设计水平的限制,2004年投产以来捞渣机故障频繁,捞渣机刮板、链条磨损严重,张紧架刚性不足易变形,链条张紧机构可靠性低、不能正常工作,严重影响锅炉的安全、经济运行。2008年9月30日,#2炉负荷2 4 0 M W,1 0时1 5分因炉膛吹灰掉焦渣量增多,捞渣机电机转速从1000 r/min提至1350 r/min,10时4 7分发现捞渣机监视屏画面晃动大,立即降捞渣机转速到零,就地检查捞渣机大齿轮已裂开成两半。从D C S上查历史曲线得知,捞渣机齿轮裂开前电机最大电流21.79A,电机额定电流为24.8A。10时52分降负荷至1 8 0 M W,1 1时0 0分关闭炉底关断门,拉开捞渣机系统电源进行抢修。17时03分因渣多关断门关不了,炉底漏风大,负荷降至1 5 0 M W。23时0 0分从动轮断裂抢修工作结束,负荷升至2 4 0 M W运行。期间投油稳燃,共计用油10.01t,损失电量约800000k W·h。
2 原因分析
(1)捞渣机链条张紧装置在投产不久,就存在只能升不能降、液压杆不能回位的问题,2 0 0 6年改用千斤顶调整链条松紧度,捞渣机的张紧极限报警、张紧压力低报警信号也取消。2根链条松紧不一时捞渣机所受到的力矩发生变化,当捞渣机的负荷突然加大,捞渣机链条拉力加大,造成捞渣机过载,最终导致齿轮崩裂。
(2)原设计断链检测不精确、不合理,保护存在死区,不能真正起到保护的作用。因为捞渣机有2根链条,原设计只有1个检测点安装在尾导轮处,尾导轮2个轮是同步的,当1根链条断链后,另1根链条仍然带动尾导轮运行,只有2根链条同时断开才能跳闸。
3 改造方案
(1)捞渣机张紧装置改造为单向机械逆止机构的液压自动张紧装置。将原张紧轮架及张紧轮拆除,在原位置重新放样、划线、定位钻孔,将单向机械逆止的轮架焊装在壳体上,安装好张紧轮架并连接好液压管路。
(2)液压系统采用大连大德自动化有限公司的产品,该液压系统主要元件为德国力士乐公司生产。液压系统由油箱装置、外挂蓄能器、电控箱组成。由电机齿轮泵对蓄能器供油。蓄能器、开关电磁阀和油缸组成液压弹簧,正常时蓄能器充氮气压力至0.8 M P a,蓄能器工作压力为5 M P a,张紧压力为4 M P a以上,保证链条处于长时间张紧状态。当齿轮泵压力小于2 M P a时,捞渣机张紧压力低报警。
(3)工作链与回程链采用滑动运行结构的可靠张紧装置,保持张紧力恒定,并及时吸收捞渣机拖动链条磨损后的增长量,保证链条、刮板全程张紧,使捞渣机运行平稳,降低刮板与底板的摩擦阻力,防止捞渣机掉链、卡链,张紧行程4 0 0 m m。
(4)液压油缸为双套管结构并设手动加压泵,双套管夹层为储油腔。正常工作时油缸由张紧液压站电动油泵供给压力油,蓄能器在一段时间内保压并补充压力油,当液压站系统故障时,可切换加油回路,油缸加压泵直接为油缸加压张紧尾轮。油缸检修回缩时,油缸杆腔进油,形成手动回缩。
(5)更换捞渣机链条及机首链轮。
(6)张紧装置改造为单向机械逆止机构的液压自动张紧装置后,断链检测改为2个检测点,分别检测2个张紧轮。因为2个张紧轮不是同步的,当1根链条断开时,该链条带动的张紧轮随之停止,从而实现无论哪一根链条发生断链、卡链、掉链时均能及时发出报警信号并跳闸停机。
(7)断链检测开关分2路检测,其启动跳闸回路也分别装设独立的启动跳闸回路。新增设的捞渣机断链保护原理图见图1。
(8)图1中的KA01中间继电器,可以用原来的KA13代替,即把KA13的线圈从回路中断开,按图1接线,其常开、常闭接点不变。
(9)跳闸回路装设SA1旋钮开关,捞渣机启动运行正常后投入,捞渣机系统故障或检修调试时也可退出跳闸保护。
(1 0)正常运行时投断链跳闸S A 1开关,运行中断链跳闸后退出S A 1开关才能再次启动捞渣机。
(1 1)为躲过检测接近开关正常检测时的脉冲间隔,保护回路中的时间继电器整定5 s。
(1 2)恢复捞渣机张紧极限报警及捞渣机张紧压力低报警信号。
4 改造效果
(1)改造后捞渣机链条张紧力恒定,链条、刮板全程张紧,能及时吸收链条磨损后的增长量,有效地降低刮板与底板的摩擦阻力,防止了捞渣机掉链、卡链。
(2)张紧装置加设单向机械逆止机构,防止张紧滑块因捞渣机负载加大而回落,杜绝液压张紧系统突然失压或泄漏引发的张紧轴下滑。该机构设置的辅助脱链装置可大大减轻检修时的劳动强度。
(3)断链跳闸分别检测2个张紧轮,无论哪一根链条发生断链、卡链、掉链,均能及时发出报警信号并跳闸停机。
(4)分别模拟SQ1、SQ2检测开关检测捞渣机发生断链、卡链、掉链,K A 0 1动作灵敏可靠。
(5)张紧架有足够的刚度和强度,满负荷运行时没有发生变形现象,捞渣机运行平稳。
通过以上改进,提高了机组可靠性、经济性,确保机组长周期经济稳定运行。
张紧装置论文 篇2
【摘要】本文介绍了大唐呼图壁热电厂2×300MW机组脱硫真空皮带脱水机滤布张紧装置改造原因及方案。
【关键词】真空皮带脱水机；滤布张紧装置；改造
一、概述
新疆大唐呼图壁热电厂2×300MW机组烟气脱硫采用石灰石/石膏湿法脱硫工艺，真空皮带脱水机（DU18M2/1800）由烟台桑尼核星环保设备有限公司提供。DU18M2/1800真空皮带脱水机滤布主要性能参数：
二、滤布张紧装置改造前状况及原因
新疆大唐呼图壁热电厂2×300MW机组烟气脱硫系统真空皮带脱水机滤布张紧装置，采用人为机械张紧，方法是靠导轨上面的定位螺栓先将张紧辊定位，然后通过紧或松张紧辊上部的张紧螺栓来调整滤布的张紧度。如下图：
新疆大唐呼图壁热电厂2×300MW机组烟气脱硫系统真空皮带脱水机经常要对滤布的张紧度进行检查，运行一段时间要人工及时调整滤布的张紧度，滤布张紧度调整不及时会出现因滤布张紧度过大，造成滤布托辊拉断或滤布撕裂问题。人为机械调整滤布张紧度很难保证滤布两侧张紧度大小一致，当滤布张紧度两侧大小不一时将会出现滤布跑偏现象，滤布跑偏也是真空皮带脱水机常见问题，为了确保脱水系统的稳定运行，在皮带脱水机滤布两侧设有滤布跑偏开关；当滤布跑偏到一定程度后，滤布碰触到开关，开关就会发信号到DCS，发出滤布跑偏报警信号，滤布逐渐偏离中心，真空值明显发生变化，且滤饼含水量增大。当滤布跑偏达到一定程度，热控保护系统发生信号，系统会自动紧急停车。滤布跑偏还容易使滤布褶皱损坏，缩短滤布的使用寿命。
三、滤布张紧装置改造方案
随着节能减排工作的不断深入，环保要求更加严格，脱硫装置必须正常投运，且投入率达到100%。真空皮带脱水机又是脱硫系统里面十分重要的设备，所以必须保证真空皮带脱水机安全稳定运行。鉴于此大唐呼图壁热电厂2×300MW机组脱硫为了防止因为滤布张紧度调整不及时造成滤布托辊拉断或滤布撕裂问题的发生，决定对滤布张紧装置进行改造。将真空皮带脱水机滤布张紧辊（SE-GZZJ.180）由原来的空心碳钢衬胶更换为实心碳钢衬胶，通过实心张紧辊的自身重量（750KG）来张紧滤布，并将以前的槽钢导轨更换为尼农导轨减少轴头的磨损。如下图：
四、滤布张紧装置改造后状况
大唐呼图壁热电厂2×300MW机组脱硫对真空皮带脱水机滤布张紧装置进行了改造试验，并取得良好效果。通过改造节约了人力，不用人工经常去检查、调整滤布的张紧度；延长了滤布的使用寿命减少滤布发生褶皱的几率；减少了真空皮带脱水机因为滤布跑偏跳闸的几率；滤布托辊不再处在过度受力条件下，延长了滤布托辊的使用寿命；解决了真空皮带脱水滤布张紧装置不能自动张紧问题，保证了脱水系统的正常运行。
参考文献
张紧装置论文 篇3
1 结构
嘉陵·本田J H 7 0型摩托车采用了“双顶置式”配气机构, 即顶置式凸轮 (轴) 和顶置式气门结构。由于凸轮轴在气缸顶部, 距离曲轴较远, 因此凸轮轴的驱动采用了挠性套筒滚子链条传动, 利用链条与链轮的啮合传动来保证曲轴与凸轮轴之间的传动比关系, 从而准确地控制进气门及排气门的开启与关闭。其结构及各零件的相对位置关系如图1所示 (图中排气门未画出) 。图1 张紧装置布局图
在使用过程中, 由于链条各零件的磨损, 导致链条节距增大, 加上导向轮、张紧轮的磨损, 使链条逐渐变得松弛, 从而使链条在工作过程中产生抖动, 不仅传动嘈声增大, 而且导致进排气门迟开早关, 使气缸内进气不充分, 排气不彻底, 气缸内可燃混合气中残留废气增加, 混合气燃烧不良, 影响发动机的动力性与经济性, 严重者, 发动机不能着火工作。因此, 为保证正时链条及相关零件一定磨损后, 配气机构仍然能准确地、正时地控制进排气门的开启与关闭, 该传动机构设置了一套“自动补偿张紧装置”。由张紧轮、张紧杠杆, 挺杆总成、挺杆弹簧等组成, 如图1所示。该装置能根据正时链条的松弛情况自动调节补偿, 保证发动机仍能可靠地工作。
2 工作原理
当曲轴旋转时 (如图Ⅰ箭头所示) , 通过链条带动凸轮轴转动, 从而控制进排气门开启或关闭, 这时链条的下边被拉紧, 上边被放松。当凸轮轴由位置1转到位置2的过程中, 上边始终保持放松, 气门处于关闭状态, 这时张紧轮处于低位置, 挺杆在挺杆弹簧的弹力作用下向外伸出, 如图Ⅰ中双点划线所示。曲轴带动凸轮轴继续旋转, 凸轮轴由图1的位置2转到图2位置过程中, 气门处于开启过程。在这过程中, 下边被拉得更紧, 而上边却变得更松, 这时挺杆伸出量达到最大;同时, 由于凸轮把摇臂的一端顶起, 通过摇臂的杠杆作用, 使摇臂的一端压到气门杆上并把气门打开, 使气缸内与外界相通, 实现进气或排气。
当凸轮轴由图2位置转到图1中的位置1过程中, 摇臂顶端圆弧面与凸轮顶圆圆弧面接触处的公法线已越过凸轮旋转中心, 如图2所示。这时由于被压缩的气门弹簧的回弹力的作用, 通过摇臂作用在凸轮轴上, 如图2的F。这样凸轮轴就会在没有链条拉力的情况下也会向前转动, 即此时出现了凸轮 (轴) 反带曲轴旋转, 于是上边被拉紧, 张紧轮被抬起, 通过杠杆的作用, 把挺杆向下压使其缩回去, 如图1中的实线所示。当凸轮轴转到图1中的位置1之后, 凸轮 (轴) 又需要曲轴带动才能转动, 上边又回复松弛状态, 挺杆在弹簧作用下又向外伸出。如此反复不断。
3 存在问题及改进措施
从上述的工作原理分析可知, 在工作过程中, 由于挺杆的高速伸缩 (处于振动状态) , 单向阀中的钢球对其保持架及阀座都产生很大的冲击, 从而对保持架及阀体均产生很大的破坏作用, 由于阀座体积大, 材料多, 刚性好, 有着较强的抗冲击破坏能力;而保持架则不同, 结构单薄, 刚性差, 所以通常是保持架严重变形、损坏, 导致钢球从阀座中脱出来, 而使单向阀失去作用, 挺杆在回缩时下方不能形成密封腔, 因而不能有效地阻止挺杆的回缩, 致使张紧装置失效。
通过观察发现, 保持架是压在挺杆端部, 装配后挺杆弹簧伸进挺杆下端, 保持架盖在挺杆弹簧上, 因此采用“就地取材”的办法, 即通过改良挺杆弹簧端部的形状, 以作为单向阀钢球第二重保持架, 确保钢球时刻都在阀座中, 改良后挺杆弹簧端部的形状如图3中的 (d) 所示, 且满足参数h≤ (2/3) D, 其中D为单向阀钢球直径。
4 结语
此法简单, 又不需要增加零件, 仅利用原有的零件就能解决问题, 实用可靠, 可彻底消除正时链条张紧装置的这类弊病, 有效地保证了摩托车动力性和经济性的正常发挥, 并为摩托车发动机类似故障的解决提供了实例和经验。
参考文献
[1]刘德华.实用国产进口摩托车大全[M].山东:山东科学技术出版社, 1992, 5, 90页.
一种张紧装置液压系统的设计 篇4
关键词：张紧装置,液压系统,单向阀,皮带机
张紧装置是皮带机运输系统不可缺少的组成部分, 其作用是使皮带产生一定的张紧力, 以满足静态启动和动态运行要求。可伸缩皮带机的张紧装置通常采用绞车———液压缸张紧装置, 结构布置原理见图1, 其中绞车2用于预张紧, 满足静启要求, 张紧液压缸4和蓄能器5用以保持张力、满足皮带机正常运行要求[1]。
1—电动机;2—张紧绞车;3—安装平台;4—张紧液压缸;5—蓄能器;6—滑轮;7—钢丝绳;8—活动小车;9—张紧滚动;10—皮带
由于静摩擦力的存在, 故皮带机启动时所需克服的静摩擦力为最大负载阻力, 或启动时皮带的负载张力最大。启动后经过短暂过渡进入到正常运行阶段, 这时皮带的张力迅速降低, 由于各种不确定阻力和工况的变化, 张力在一定范围内波动, 通常认为波动符合正弦规律 (见图2) 。
1 液压系统设计
图3为大波幅张力控制液压系统原理图, 其基本原则是:当正常运行的皮带机的张力下降到临界打滑张力FC时 (控制相应压力为PC) , 液压系统立即供液并达到静启动张力。这种设计方案虽然在理论上不是很先进, 但系统设计简单, 成本较低, 对厂家的销售有利[2,3]。
1—油箱;2—粗滤油器;3—液压泵;4—电动机;5, 15—压力表;6—单向阀;7—精滤油器;8—先导 (主) 溢流阀;9—三位四通手动换向阀;10—液压锁;11—副溢流阀;12—压力继电器;13—蓄能器;14—单向节流阀;16—张紧液压缸;17—滑轮组件
该液压系统工作原理如下:启动电动机4和液压泵3, 使手动换向阀9处右工位, 张紧液压缸16活塞杆外伸, 并处完全伸出状态;再启动张紧绞车进行张紧, 当钢丝绳上额定张力Fm达到皮带机张紧要求时, 将张紧绞车锁紧, 这时先导式溢流阀8处溢流状态;使手动换向阀9处左位, 液压泵3输出的部分压力油液经单向阀6、精滤油器7、手动换向阀9、双向液控单向阀 (液压锁) 向蓄能器13供液以储存液压能。同时经双液控单向节流阀14的右侧单向阀向张紧液压缸16有杆腔供液, 液压力与张紧绞车的输出拉力相平衡 (pmA2=2Fm) , 这时压力继电器12发出控制信号1DT通电, 使先导式溢流阀8的控制阀处上工位, 液压泵3卸载, 双液控单向阀10将张紧液压缸16锁死, 蓄能器13保持控制压力, 这时皮带机满足静启动要求。在皮带机正常运行时, 张紧液压缸有杆腔的压力变化主要由皮带机运行工况的变化而引起;对于使用非金属密封件 (如O形圈等) 的液压缸, 其容积效率ηcv≈100%, 几乎不存在泄漏。当某种因素使活动小车对皮带机的拉 (张) 力瞬间变小时, 蓄能器13释放高压油液, 张紧液压缸活塞杆向内退回, 使活动小车对皮带机张力有所增大;反之, 如果某种因素使皮带活塞小车的张 (拉) 力变大, 则张紧液压缸的活塞杆外伸, 向蓄能器充液 (储存液压能) 。在这种反复交替的过程中, 由于油液内部与约束边界的相互摩擦, 蓄能器13内部储存的液压能呈下降趋势。当这种能量达到皮带机打滑边界条件时, 压力继电器12发出控制信号, 使先导溢流阀8的二位二通电磁控制阀的1DT断电、液压泵3重新向蓄能器13供液, 如此不止。需要说明的是, 用二位二通电磁阀以普通并联方式 (见图4) 代替图3中的先导式溢流阀时, 虽然可以节省资金, 但是油路板的设计比较复杂。另外, 压力继电器12也可对电动机4的停转和启动进行控制, 以使系统卸载。采用何种卸载方式设计者可据个人经验确定[4]。
2 注意事项
1) 在液压泵向蓄能器充液或液压泵卸载时, 三位四通手动换向阀9 (见图3) 始终处于左工位, 因而采用了机械定位锁紧方式。如果想提高自动化控制程度, 可将手动控制方式改为电磁控制方式, 即将三位四通手动换向阀更换成相应的电磁换向阀。由于使用双液压锁10对张紧液压缸16进行锁紧, 应选用相应的H型换向阀。这样, 当换向阀处于中位时, 液压泵可立即卸载。但是如果采用M型三位四通换向阀和双液控单向阀, 当前者处于中位时, 尽管液压泵可立即卸载, 但并不能立即锁紧液压缸。原因在于M型换向阀处于中位时, 高压侧的液控单向阀前后均为高压, 需要一个往复过程稳定下来后, 才能锁紧液压缸。
1—油箱;2—粗滤油器;3—液压泵;4—电动机;5—压力表;6—单向阀;7—精滤油器;8—溢流阀;9—二位二通电磁换向阀
2) 副溢流阀11的主要作用:一是当活塞小车对张紧液压缸的作用力突然变大时, 高压油液可经过该阀溢流以保障系统安全;二是当皮带机所需张紧力小于张紧绞车的额定输出拉力时, 可调节皮带机所需的张紧力。其方法是将副溢流阀的溢流压力调到适当值, 先使张紧液压缸的活塞杆向内缩回一段距离并将液压缸锁紧, 启动张紧绞车使张紧液压缸活塞杆外伸, 向蓄能器充液, 多余油液经副溢流阀溢流回油箱。当活塞杆外伸到位后, 将张紧绞车锁死。当然, 如果皮带机所需张紧力较小, 而张紧绞车额定输出张紧力较大时, 可以满足皮带机的静启动要求, 但过大的静启动张紧力会使皮带磨损加剧, 使启动功率消耗过大。
3) 单向节流阀14设置目的是防止松弛皮带机时, 以防止松弛速度过快而引发事故。
4) 为保证控制信号的可靠发生, 可设置两个压力继电器, 以保证控制信号的可靠性。
5) 在液压泵的进出液口, 可分别安装一个粗滤油器和精滤油器, 或仅设置一个粗滤油器或精滤油器。当液压泵站采用顶置布局时, 粗滤油器通常安装在油箱内部, 但这样油箱设计复杂, 使得滤油器检修和更换不便。如果采用外置方式, 使用一个外置精滤油器即可满足要求。
3 结论
目前, 设计的张紧液压系统已经投入使用, 经实践检验系统稳定, 安全可靠, 工作效率高, 为企业带来了巨大利润。
参考文献
[1]徐伟, 寇子明, 李元元.煤矿机电[M].上海:煤矿机电出版社, 2005.
[2]张德绅, 葛世荣, 刘金龙.皮带机自动张紧系统的设计[J].矿山机械, 1999 (5) :44-46.
[3]李光布.皮带机自动张紧装置存在的问题及分析[J].连续输送技术, 1991 (3) :28-32.
张紧装置论文 篇5
1. 结构和工作原理
(1)结构
该型号推土机台车张紧装置由张紧弹簧筒1、张紧弹簧总成2、张紧缸3、推叉4、台车张紧筒导头5组成。张紧弹簧总成2一端顶在推叉4上,另一端顶在张紧缸3上。张紧弹簧总成2和张紧缸3安装于张紧弹簧筒1内(张紧弹簧筒1起保护作用);引导轮通过推叉4将冲击力作用在张紧弹簧总成2上。如图2所示。
1.引导轮2.张紧装置3.台车架4.履带5.托轮6.支重轮7.驱动轮
1.张紧弹簧筒2.张紧弹簧总成3.张紧缸4.推叉5.台车张紧筒导头
(2)工作原理
将张紧缸3右侧加注锂基润滑脂,使其形成压力推动张紧弹簧总成2向左滑动,由张紧弹簧总成2推动推叉4,再由推叉4带动导向轮向左移动,从而将履带张紧。通过添加或释放张紧缸3中锂基润滑脂,可调整履带松紧程度。
当推土机前方受到外力冲击时,引导轮带动推叉4将张紧弹簧总成2向后压缩;当推土机前方没有外力冲击时,张紧弹簧总成2的前部在其弹簧弹力作用下推动推叉4左移,使引导轮、推叉4 (包括张紧弹簧总成2)恢复原位。
2. 漏油部位及原因分析
(1)漏油部位
该型号推土机工作时,由于张紧弹簧筒1与台车张紧筒导头5之间频繁发生相对运动,造成张紧弹簧筒1与台车张紧筒导头5之间的密封件容易发生泄漏,漏油部位主要为该部位密封圈唇口处。台车张紧筒导头5主要采取防尘圈、挡圈、密封圈和滑动衬套4个部件来保证其内腔润滑脂不外漏,如图3所示。
张紧缸3活塞通常采取精磨工艺进行加工,其精度要求较高。由此可知在排除密封件和张紧缸3等外购件存在问题后,张紧装置漏油与台车张紧筒导头5的机加工精度有密切关系。
(2)原因分析
该型号推土机台车架主要由SCSiMn1H铸钢件、Q460C以及Q345板材焊接而成。其加工工艺流程为:组焊导向梁→铣导头底面→粗镗各孔→精镗导头大孔→压套→台车总组对→台车焊合→整体校形→抛丸→涂装→粗加工(浮动铰接孔、枢轴孔)→精加工(浮动铰接孔、枢轴孔)→涂装→装配。
台车张紧筒导头密封处内孔尺寸为，精度为H8。张紧装置出现漏油问题后,我们对6件精加工后的台车采取三坐标方法对该孔尺寸进行检测,结果除了1件台车导头处加工精度达到设计要求外,其他5件均出现超差现象,最大超差0.55mm。由此可以判定台车张紧筒导头密封处内孔加工尺寸和精度超差是导致张紧装置漏油的主要原因。而造成其加工尺寸和精度超差的原因,是上述工艺流程存在问题。
当时新产品试制时受限高精度加工中心大型设备,无法实现台车的整体机械加工,张紧筒导头大孔只能采取在未组对成台车之前进行精加工,整体不再加工。在后续的整体组焊和物流运输过程中,张紧筒导头因焊接等原因导致精度下降,自然出现尺寸超差问题。
3. 改进工艺
针对原工艺流程存在的问题,经过多次研究,我们确定了台车较为合理的生产工艺流程,具体为:组焊导向梁→铣导头底面→粗镗各孔→台车总组对→)台车焊合→整体校形→抛丸→涂装→粗加工(浮动铰接孔、枢轴孔)→精加工(浮动铰接孔、枢轴孔)→精镗导头大孔→涂装→压套→装配。主要改进如下所述。
(1)制作转运工具
在台车架总组对前台车张紧筒导头已经过粗加工,为了防止此件在物流转运和组对吊装时出现划伤,磕碰等质量问题,经过技术人员分析设计了专用转运存放架,如图4所示。
通过此专用转运存放架的定位及专用重心平衡吊具,实现台车张紧筒导头物流运输的有效防护,保证组对件无缺陷。
(2)渗漏试验和反变形措施
为保证台车张紧筒导头铸件质量,在磁粉探伤的基础上增加了煤油渗漏试验,确保不发生铸造质量问题。在组焊过程中根据焊接变形量情况,采取反变形预留收缩量的工艺措施,以提高机加工前台车张紧筒导头的焊接质量。
(3)使用先进加工设备
针对推土机台车尺寸较大、结构复杂、无法整体加工等问题,我公司引进高精度龙门式五面体加工中心(型号为GMC2660r2),可满足台车架的整体加工需要。该加工中心为双柱龙门框架结构,其可移动龙门架最大行程为6200mm,通过自动更换镗铣头,可实现工件1次装夹加工5面,同时主轴头与方滑枕通过精密端齿盘定位,可分度回转,液压夹紧。
使用该加工中心加工台车的具体工艺流程为:铣加工基准→镗各孔→铣端面→加工浮动铰接座内档面→精镗张紧筒导头孔。左、右台车架采取同样的加工工艺顺序,加工中心工序参数如表1所示。
工艺改进后试验2台推土机的4件台车,采取三坐标测量机对台车张紧筒导头孔进行检测,结果精镗后孔的精度均达到产品设计要求。具体数据如表2所示。
4. 改进效果
张紧装置论文 篇6
1 液压自动张紧装置的基本工作原理和结构
点动远程控制开关, 液压站电机启动, 拉紧油缸活塞杆伸出, 液压绞车运转, 张紧钢丝绳使胶带张紧, 当拉力达到带式输送机正常起动时的起动张力时 (具体数值可根据现场实际要求设定) , 带式输送机起动并加速运行;当达到等速运行状态后, 张紧装置使胶带张力降低到正常运行所需值, 同时制动液压绞车以保持胶带张力并使液压站停止工作。本装置由液压站、液压绞车、拉紧油缸、电控柜和张力传感器组成。
2 液压自动张紧装置的特点
(1) 在带式输送机起动时松边的胶带能够及时被张紧, 大大改善了带式输送机的起动特性, 能够减轻甚至消除其他张紧形式下出现的波涌、打带现象。
(2) 在带式输送机正常运转阶段, 对由于运输量发生变化引起的胶带张紧力波动, 液压自动张紧装置的缓冲油缸对胶带的张力进行调整, 使胶带的受力更加平稳、合理。
(3) 装置配有可靠的张力传感器, 能对张力变化做出及时反应和调整。有效地防止了带式输送机运行中的胶带打滑现象。
(4) 装置设有手动控制, 便于对带式输送机胶带的收储。
3 常见故障与分析
(1) 液压系统起动后无压力或压力调不上去。分析产生原因: (1) 溢流阀泄漏; (2) 电机转向是否正确; (3) 油泵损坏; (4) 液压油不足; (5) 压力表开关是否打开; (6) 油泵进油管是否漏气。
(2) 泵运转噪音大或效率低。分析产生原因: (1) 电机和油泵轴线不同轴; (2) 泵内有杂质。
(3) 压力脉动大流量不足甚至管道振动、噪音严重。分析产生原因: (1) 油箱油位不足; (2) 管道内有空气; (3) 系统中溢流阀不稳定。
(4) 液压绞车不运转。分析产生原因: (1) 系统是否有压力; (2) 电磁阀是否有电; (3) 电磁阀内有无异物; (4) 绞车马达是否损坏。
(5) 绞车不自锁。一般情况是绞车多次过载使用, 蝶形弹簧磨损超出标准。
4 液压自动张紧装置的维护与保养
在设备的使用过程中, 要定期检查液压油液位, 及时补充, 保证该设备的油量。检查液压系统元件, 对失效或损坏的要及时修理或者更换, 保障系统的稳定性。液压自动张紧装置使用过程中要认真做好定期检修、维护和保养, 使其处于良好的工作状态, 保障带式输送机的正常运行。
参考文献
[1]戴建立.带式输送机自动张紧装置的现状及研究[J].煤矿机械, 2007, 28 (11) :3-5.
张紧装置论文 篇7
关键词：带式输送机,张紧装置,变频
0引言
可伸缩带式输送机是保证煤矿工作面运输的重要设备之一,其张紧装置的可靠工作是输送机正常工作的保证。随着可伸缩带式输送机由短距离、小运量向长距离、大运量、高速度发展,张紧装置也由螺旋张紧、 液压张紧、APW张紧发展到现在的变频自动张紧［１－３］。可伸缩带式输送机由短距离向长距离发展过程中,由于张紧装置的发展滞后,给输送机的可靠运行带来诸多问题,行程不够、停机峰值张力过高、断带等。 可伸缩带式输送机在启动阶段、匀速运行阶段和停机阶段分离点张力变化幅度远远大于同规格的钢丝绳固定带式输送机,这就要求张紧装置在不同阶段提供不同的稳定张力,且能快速自动调节［４－９］。本文根据目前煤矿长距离、大运量可伸缩带式输送机使用的变频自动张紧装置,对其工作原理和控制原理以及使用中出现的问题给予介绍。
1可伸缩带式输送机分离点张力分析
1.1稳定运行阶段分析
带式输送机稳定工况下传动滚筒传递到输送带上的驱动力为:
其中:FＨ为主要阻力;FＮ为附加阻力;FＳｔ为提升阻力;FＨＳ为特种阻力。
此时传动滚筒上输送带满足:F=T1-T2(其中,T１为传动滚筒奔入点张力,T２为传动滚筒分离点张力)。要保证输送机正常工作,张紧装置需提供稳定的张力值T２。
如果稳定运行阶段输送机停机,分离点张力为:
其中:T２′为未经调节的传动滚筒分离点张力;fΔL２为弹性变形引起的附加力;F飘为停机时由输送带飘带下垂引起的附加力。
停机时输送带飘带下垂引起的附加力会引起分离点张力增加,不能正确地计算和分析此峰值张力的大小和趋势,是造成输送机破坏的重要原因。
1.2启动阶段分析
启动阶段传动滚筒驱动力为:
其中:∑m为所有旋转部件的质量;aＡ为带式输送机启动加速度。分析传动滚筒驱动力和输送带力平衡关系式知,驱动力FＡ、T１随着时间不断增加,会先增加后减小,而T２会不断地减小。同时由于弹性变形与塑性变形主要出现在启动阶段初期,所以要求张紧装置在输送机刚启动时,需快速张紧变形量,提高分离点张力,才能保证驱动滚筒不打滑。
1.3停机阶段分析
停机阶段传动滚筒驱动力为:
其中:aＢ为带式输送机停机时减速度。此时传动滚筒上输送带满足:FＢ=T１-T２。
停机阶段分三种情况分析:可控减速停机、自由减速停机、断电停机。断电停机是对输送机最为不利的停机情况,此情况下停机与自由停机减速度相同,滚筒驱动力FＢ立即减小为零,输送机在运行阻力的作用下,速度快速减小为零。不同的是,由于断电后,张紧装置无法动作,不能在输送机减速为零的这段时间释放弹性变形量,导致T′２上升到最大值,从而造成设备的严重损坏。这就是现在自动张紧装置另外增加一套缓冲装置的主要原因。
2变频自动张紧装置组成及工作原理
2.1系统组成及主要参数
变频自动张紧装置主要由张紧绞车、电控系统、制动器液压泵站、缓冲装置、检测系统、冷却系统等组成。 其系统组成框图如图1所示。
张紧绞车主要由变频防爆电机、湿式摩擦制动器、 行星传动减速器、滚筒、支架和滑轮组组成。
电控系统主要由防爆控制箱(变压器、隔离开关、 变频器、西门子可编程控制器、本安电源、隔离栅、接触器、)本安操作箱、本安接线箱组成,其主回路如图2所示。
整机主要参数如下:
总装机功率(kW): 55;
单根钢丝绳最大牵引力(kN):100.6;
钢丝绳牵引速度(m/s):0.50;
钢丝绳直径(mm):20;
最大静态制动扭矩(Nm):2 250;
最大动态制动扭矩(Nm):1 200~1 450;
电压(V):AC660;
滚筒直径(mm):530;
制动器开启压力(MPa):7.5;
减速器减速比:76。
制动器液压泵站主要由防爆电机、齿轮泵、卸荷溢流阀、电磁换向阀、蓄能器、油箱、压力表、过滤器、手压泵等组成,其原理图如图3所示。
液压泵站主要参数如下:
电机额定功率(kW):1.1;
电机额定转速(r/min):1 450;
系统压力(MPa):7.5;
系统流量(L/min):10;
油箱容积(L):65。
缓冲装置主要由防爆电机、乳化液泵、油缸、蓄能器、溢流阀、单向阀、截止阀、安全阀等组成,见图4。
１－防爆电机；２－齿轮泵；３－手压泵；４－卸荷溢流阀；５－电磁换向阀；６－蓄能器；７－制动器
１－防爆电机；２－乳化液泵；３－溢流阀；４－单向阀；５－油缸；６－蓄能器；７－截止阀
检测系统主要由游动小车位置检测开关(空位、满位)、张力传感器、制动压力传感器、缓冲压力传感器、 冷却水温度传感器、速度传感器等组成。
冷却系统主要由防爆电机、泵、水箱等组成。
2.2机械传动原理
图5为带式输送机变频自动张紧装置传动原理。 当输送机张力达到调节值时,制动器打开,防爆电机输出转矩,锥齿轮一级减速后,再传给两级行星减速,行星减速器输出轴通过联接盘将转矩传递给滚筒。滚筒缠绕钢丝绳,经3个动滑轮,2个定滑轮,将力传给输送机变向滚筒。绞车滚筒顺时针旋转紧带,张力增大;绞车滚筒逆时针旋转松带,张力减小。
2.3变频张紧装置工作原理
变频张紧装置工作前,先开启冷却系统。冷却系统能通过温度传感器检测冷却水箱温度,如过水温低于设定温度,则停止工作,如果检测到温度高于设定值,会自动开启,直至温度降下。冷却系统主要用于降低变频器及防爆控制箱温度,避免由于温度过高导致电器报故障。
制动器液压泵站工作原理:变频张紧装置工作前,先检测泵站压力是否为7MPa,如小于此值,则先启动泵站,将压力升至7MPa,然后处于待机状态。当变频绞车需要工作时,PLC控制电磁换向阀工作,蓄能器储存的能量可以打开制动器,绞车可以正反转工作。 工作3次~5次后,如压力小于5 MPa后,PLC重新启动泵站,将压力升到设定值。压力达不到设定值,绞车不允许转动。
当变频自动张紧装置收到集控的启车信号后,先启动冷却系统、制动器泵站,同时检测水温、油温正常后,检测张力与启动张力值是否相同。如差值超过设定值,则打开制动器,控制张紧绞车松带或紧带,使张力与设定值相等。电机转动的速度(频率)大小与张力差值相关:差值越大,频率越大,转速越高,反之亦然。 张力调节到启动张力后,变频自动张紧装置发张力备妥信号给集控,集控启动输送机电机。启动阶段结束后,变频自动张紧装置自动将张力调节到运行张力。 输送机匀速运行过程中,如被检张力在设定范围内变化,张紧绞车保持待机;当被测张力高于或低于设定运行张力值,则绞车被激活,快速将张力调节到设定运行张力值,然后再次保持待机状态。当变频自动张紧装置收到集控的停车信号后,控制箱PLC立即激活绞车电机,将张力降至停机张力。停机阶段变频绞车制动器一直处于打开状态,以便于变频器能快速作出反应。 停机阶段结束后,变频绞车保持张力,控制箱PLC控制电磁阀,关闭制动器。变频自动张紧装置完成输送机从启动到停机过程对张力的自动调节。
1-防爆电机;2-制动器;3-减速器;4-绞车滚筒;5-油缸;6-蓄能器;7-滑轮系
3张力控制原理
可伸缩带式输送机对张力的要求是:启动张力大于运行张力和停机张力,启动张力通常为运行张力的1.2倍~1.5倍;驱动滚筒分离点张力在不同阶段保持为恒张力。
根据上述要求,变频自动张紧装置在不同阶段控制原理相同,区别在于各运行阶段张力设定值不同。 因此,下面以运行阶段张力控制为例给予解释。变频自动张紧装置控制系统框图见图6。张紧绞车滚筒的转速与张力差值大小成正比。假设张力检测值为F, 运行张力设定值为F０。
张紧绞车滚筒的转速为:
其中:p为电机极数;s为电机转差率;f为电源频率, Hz;i为减速器传动比;ΔF为张力差值,kN;ΔI为张力传感器电流信号差值,mA。
控制箱PLC检测绞车张力值F并与设定值F０比较:如果F０-ΔF<F<F０+ΔF,则变频绞车处于待机状态,称F０±ΔF为稳态区;如果F>F０+ΔF或F<F０-ΔF,则PLC发信号控制变频器的频率信号,使绞车可松带可紧带,调节张力等于F０时,停止调节。
4应用示例及问题
张紧装置论文 篇8
带式输送机是煤矿、冶金、电力、建筑以及港口等诸多行业领域散料运输系统的主要输送设备, 带式输送机的主要组成部件为驱动装置和张紧装置, 其性能好坏直接影响带式输送机的性能。而国内现阶段带式输送机所采用的张紧, 大多采用液压张紧方式。由于液压系统本身复杂的特性, 传统的传递函数法建模具有一定的局限性。本文采用键合图理论研究带式输送机液压张紧装置的液压控制回路, 并建立了状态空间模型, 进行了数值仿真, 分析液压回路的动态特性, 为系统的设计和优化提供理论依据。
1 液压张紧装置工作原理
液压张紧装置液压系统原理图如图1所示。此张紧装置张紧力采用两点式控制, 起动阶段的张紧力由溢流阀3控制;正常运行阶段的张紧力由溢流阀13和压力继电器YJ1、YJ2控制。采用两个压力继电器YJ1、YJ2控制张紧力变化的上下限, 将张紧力控制在一个区域内。压力整定值从大到小依次为溢流阀3、13、压力继电器YJ1、YJ2、YJ3。在自动工况下起动电机, 当手动换向阀处在右阀位时, 油泵排出的液压油经手动换向阀5、液控单向阀6、截止阀16进入油缸8, 油缸无杆腔的回油, 经换向阀5返回油箱。当带式输送机起动后转入正常稳定运行, 这时电磁换向阀14失电, 系统油压下降到溢流阀13的调定值, 压力继电器YJ1动作, 控制电机停转, 当系统压力下降到YJ2的动作压力时, 电机重新起动, 从而使正常运行时的系统压力稳定在YJ1和YJ2调定值中间。当手动换向阀处在左阀位时, 压力油经换向阀进入油缸无杆腔, 同时压力油经控制油路将液控单向阀打开, 使有杆腔的回油经液控单向阀、手动换向阀回油箱[1]。
1.粗过滤器;2.液压油泵;3、13.溢流阀;4.精过滤器;5.手动换向阀;6.液控单向阀;7.压力表;8.张紧油缸;9.动滑轮;10.张紧小车;11.蓄能器;12.固定绳座;14.电磁换向阀;15.油箱;16.截止阀YJ1、YJ2、YJ3-压力继电器
2 建立系统控制回路功率键合图模型
本液压控制回路由于运动状态的不同, 将会有截然不同的工作状态。为了分析问题的方便, 在建立键合图模型前需对其进行必要的简化。一般情况下, 油泵的泄漏、一般管道的分布参数效应、油缸的外泄漏均可忽略不计[2]。根据上述分析可以建立液压系统起动张紧和放松等过程的功率键合图。图2为起动张紧过程功率键合图, 图3为放松过程功率键合图。
3 建立系统状态方程
下面建立图2起动张紧过程的状态方程:
根据键合图理论, 取容性元件C和惯性元件I上自变量的积分作为状态变量 (即是V和P) 。这些状态变量的一阶导数也就代表了原来的自变量。由图2可知, 自变量为q7、q9、F17、q20, 则状态变量为V7、V9、P17、V20, 写成矩阵形式为:
式中, V7、V9、V20为油压升高需要补充的油液体积;P17液压缸活塞运动部分动量。
根据功率键合图的特点可以写出系统状态方程:
式中, R2为溢流阀的液阻;R4为手动换向阀的液阻;R15为液压缸活塞与缸壁间摩擦阻尼系数;R12为液压缸内泄漏液阻;R8为蓄能器的液阻;R22为手动换向阀的液阻;C9为换向阀到液压缸液容;C20为液压缸无杆腔到手动换向阀液容;C7为蓄能器液容;I17为液压缸活塞运动部分质量;Ak2液压缸无杆腔活塞面积;Ak1液压缸有杆腔活塞面积;Sf1为油泵输入流量;Se16为液压缸活塞所受张紧力;Spe为回油压力。
4 液压系统动态仿真[3]
Simulink中搭建的系统模型如图4所示。
根据上面所建立的功率键合图和状态方程, 可以进行Matlab/Simulink模型的搭建, 通过仿真便可分析整个系统的动态性能, 以及各参数对系统动态性能的影响情况。
5 仿真结果
图5为液压缸有杆腔油压的阶跃响应情况。可以看出, 压力在1 s内有轻微震荡, 1 s后压力基本稳定。说明此液压张紧系统有较好的压力跟随特性, 完全满足带式输送机张紧的要求。
6 结语
利用功率键合图建立数学模型, 并采用计算机进行仿真, 能够在一定程度上反映出液压张紧装置的动态特性, 并具有一定的参照性, 这对于研究各参数对系统特性的影响, 改善系统性能、提高液压张紧装置的工作质量具有重要的指导意义。
参考文献
[1]侯友夫, 刘肖健, 张永忠.胶带自控液压张紧装置的动态特性的研究[J].中国矿业大学学报, 1999 (7)
[2]于睿坤.工程起重机伸缩臂控制回路动态模型与仿真[J].中国工程机械, 2006 (12)