一種快速張緊液壓站的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種快速張緊液壓站，包括可編程控制器PLC、張緊油缸、液壓系統及用于檢測輸送帶機張力信號的張力傳感器，張力傳感器與可編程控制器PLC通信連接，液壓系統包括油箱、快速進給回路、緩慢進給回路以及設置在張緊油缸進油口處的電磁換向閥，快速進給回路和緩慢進給回路均與油箱相連，快速進給回路的末端和緩慢進給回路的末端均與電磁換向閥的進口端相連，快速進給回路上設置有第一油泵及第一電機，緩慢進給回路上設置有第二油泵及第二電機，第一油泵和第二油泵的工作壓力及油量均不相同，第一電機和第二電機均與上述可編程控制器PLC相連。本發明中的液壓系統能夠提供至少三種不同的進給速度，以滿足輸送帶機不同的張緊速度要求。
【專利說明】
一種快速張緊液壓站
技術領域
[0001 ]本發明屬于帶式輸送機技術領域，尤其涉及一種快速張緊液壓站。
【背景技術】
[0002]帶式輸送機要正常運轉，輸送帶必須有一定的張緊力。輸送帶具有一定的張緊力才能使輸送帶和驅動滾筒之間產生足夠的摩擦力，保證傳動滾筒帶動輸送帶正常運轉。張緊裝置就是為帶式輸送機正常運轉提供張緊力的輔助裝置，在輸送帶運輸系統中不可或缺。具體地說，張緊裝置的主要作用是:(I)保證輸送帶在驅動滾筒分離點有足夠的張力，確保摩擦傳動條件；(2)保證輸送帶在最小張力區域的最小垂度條件；(3)補償輸送帶長時間運行產生的永久伸長，使輸送帶始終保持一定的張力；(4)有時還可以起到儲帶作用。在帶式輸送機設計制造中，必須合理選擇張緊裝置，做到既能保證輸送機安全運轉，又經濟實惠O
[0003]目前帶式輸送機張緊裝置主要有:螺旋張緊、手動絞磨張緊、重錘張緊、張緊車張緊、液壓張緊等幾種。自動液壓張緊裝置是因具備可設定輸送帶的啟動過程和運行過程的張力，使輸送帶始終在一個合理張力范圍內運行，從而提高輸送帶的張力利用率，減小輸送帶和滾筒之間滑動摩擦損傷以及和驅動滾筒的膠皮比壓的優點而成為目前大型帶式輸送機輸送帶普遍采用的一種張緊方式，它是采用張緊小車+液壓油缸+栗站的形式，通過張緊小車將輸送帶收緊，通過液壓油缸自動調節輸送帶在運行過程中的松緊程度。現有的自動液壓張緊裝置的液壓油缸的壓力控制系統采用的是定量栗+電液比例閥的組合形式，其壓力調節精度低，且存在死區，油栗按照最大的流量工作，系統發熱量大，能耗大，且因采用定量栗，張緊速度恒定不變，無法充分滿足實際工況的需求。
[0004]由此可見，現有技術有待于進一步的改進和提尚。
【發明內容】
[0005]本發明為避免上述現有技術存在的不足之處，提供了一種快速張緊液壓站，該液壓站能夠提供三種不同的進給速度，以滿足輸送帶機不同的張緊速度要求。
[0006]本發明所采用的技術方案為:
[0007]一種快速張緊液壓站，包括可編程控制器PLC、張緊油缸、用于為張緊油缸供油的液壓系統及用于檢測輸送帶機張力信號的張力傳感器，張力傳感器與可編程控制器PLC通信連接，液壓系統包括油箱、快速進給回路、緩慢進給回路以及設置在張緊油缸進油口處的電磁換向閥，快速進給回路的始端和緩慢進給回路的始端均與油箱相連，快速進給回路的末端和緩慢進給回路的末端均與電磁換向閥的進口端相連，快速進給回路上設置有第一油栗及驅動第一油栗的第一電機，緩慢進給回路上設置有第二油栗及驅動第二油栗的第二電機，第一油栗和第二油栗的工作壓力及油量均不相同，第一電機和第二電機均與上述可編程控制器PLC相連。
[0008]所述第一油栗的工作壓力小于第二油栗的工作壓力，第一油栗的油量大于第二油栗的油量，第一電機和第二電機均為三相異步電動機。
[0009]所述快速進給回路和緩慢進給回路上均設置有油量傳感器，各油量傳感器均與上述可編程控制器PLC通信連接。
[0010]所述液壓系統還包括出口壓力檢測機構，出口壓力檢測機構包括設置在電磁換向閥進口端的壓力傳感器及與電磁閥換向閥的出口端相連的節流閥，節流閥與油箱之間的回油管路上設置有第三溢流閥。
[0011]所述張緊油缸上設置有用于檢測油缸活塞桿行程的多點位置行程開關，多點位置行程開關與上述可編程控制器PLC通信連接。
[0012]所述液壓系統還包括手動應急回路，手動應急回路上沿供油方向依次設置有手動打壓栗和手動換向閥。
[0013]所述液壓系統有四種工作模式:第一電機開啟，快速進給回路為張緊油缸供油，第二電機關閉，緩慢進給回路不為張緊油缸供油;第一電機關閉，快速進給回路不為張緊油缸供油，第二電機開啟，緩慢進給回路為張緊油缸供油;第一電機和第二電機同時開啟，快速進給回路和緩慢進給回路同時為張緊油缸供油；第一電機和第二電機均關閉，快速進給回路和緩慢進給回路均不為張緊油缸供油，手動應急回路開啟為張緊油缸供油。
[0014]所述油箱包括有桿腔和無桿腔，上述快速進給回路、緩慢進給回路、手動應急回路均與有桿腔相連;所述第一油栗的出油口與電磁換向閥的進口端之間的供油管路上沿供油方向依次設置有相連的第一單向閥、第一精過濾器和第一直角單向閥，其中，第一精過濾器與第一直角單向閥之間的供油管路和油箱的出油口之間設置有第一溢流閥;所述第二油栗的出油口與電磁換向閥的進口端之間的供油管路上沿供油方向依次設置有相連的第二單向閥、第二精過濾器和第二直角單向閥，第二精過濾器與第二直角單向閥之間的供油管路和油箱的出油口之間設置有第二溢流閥；第二直角單向閥與電磁換向閥的進油口端之間的供油管路和油箱的出油口之間設置有安全閥。
[0015]所述液壓系統還包括耐震壓力表和蓄能器組，耐震壓力表和蓄能器組均與上述快速進給回路、緩慢進給回路、手動應急回路相連，蓄能器組包括兩個蓄能器，其中一個蓄能器與上述第一單向閥、第一直角單向閥配合形成第一保壓液壓系統，另外一個蓄能器與上述第二單向閥、第二直角單向閥配合形成第二保壓液壓系統。
[0016]所述第一油栗與油箱之間、第二油栗與油箱之間均設置有吸油濾油器，所述油箱上設置有溫度液位計和空氣過濾器。
[0017]由于采用了上述技術方案，本發明所取得的有益效果為:
[0018]1、傳統的油缸壓力控制系統均采用定量栗和電液比例閥，壓力調節精度低，且存在死區，油栗按最大流量工作，系統的發熱量大。而本發明中為張緊油缸供油的快速進給回路和緩慢進給回路可分別為張緊油缸供油，也可同時為張緊油缸供油，兩者分別工作與同時工作的情況下，可得到三種不同的油量，間接地提供三種張緊速度，能耗小，節能效果顯著，且滿足了輸送帶機不同張緊程度的需求。
[0019]2、本發明中的快速張緊液壓站的抗污染性能要遠高于現有的比例調壓方式，對油液的污染不敏感。
[0020]3、本發明中的張力傳感器檢測輸送帶機的張力信號，并將該張力信號實施傳輸至可編程控制器PLC，經可編程控制器PLC計算分析后，向第一電機和第二電機發出控制指令，進而控制第一油栗和第二油栗的運轉，運轉過程中，由油量傳感器實時檢測供油管路內的流量，并由壓力傳感器實時檢測供油管路出口的壓力，并將檢測到的流量信號和壓力信號實時傳輸至可編程控制器PLC，由可編程控制器PLC控制實現液壓系統流量和壓力的實時調節，自動化程度高。
[0021]4、本發明的液壓系統中設置了手動應急回路，滿足了手動供油的需求，且在系統斷電或電機發生損壞的情況下，能對油缸進行油液供給，保證了系統運行的穩定性和可靠性;保壓液壓系統使第一電機和第二電機均為間歇式工作，降低了能量消耗。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的控制原理圖。
[0023]圖2為本發明的液壓原理圖。
[0024]圖3為輸送帶機、張緊小車及張緊油缸的相對位置關系示意圖。
[0025]其中，
[0026]1、第二吸油濾油器2、第二電機3、第二油栗4、第二單向閥5、第二精過濾器6、第二直角單向閥7、第二溢流閥8、第一吸油濾油器9、第一電機10、第一油栗11、第一單向閥12、第一精過濾器13、第一油量傳感器14、第一直角單向閥15、第一溢流閥16、安全閥17、手動打壓栗18、手動換向閥19、耐震壓力表20、蓄能器組21、壓力傳感器22、電磁換向閥23、節流閥24、第三溢流閥25、張力傳感器26、張緊油缸26.1、有桿腔26.2、無桿腔27、空氣過濾器28、溫度液位計29、張緊小車30、張緊輥31、輸送帶32、導軌33、多點位置行程開關
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步的詳細說明，但本發明并不限于這些實施例。
[0028]如圖1和圖2所示，一種快速張緊液壓站，包括可編程控制器PLC、張緊油缸26、用于為張緊油缸26供油的液壓系統及用于檢測輸送帶機張力信號的張力傳感器25，張力傳感器25與可編程控制器PLC通信連接，液壓系統包括油箱、快速進給回路、緩慢進給回路以及設置在張緊油缸26進油口處的電磁換向閥22，快速進給回路的始端和緩慢進給回路的始端均與油箱相連，快速進給回路的末端和緩慢進給回路的末端均與電磁換向閥22的進口端相連，快速進給回路上設置有第一油栗10及驅動第一油栗10的第一電機9，緩慢進給回路上設置有第二油栗3及驅動第二油栗3的第二電機2，第一電機9和第二電機2均為三相異步電動機，第一油栗10為低壓大流量油栗，第二油栗3為高壓小流量油栗;所述快速進給回路上設置有第一油量傳感器13，緩慢進給回路上均設置有第二油量傳感器，第一、第二油量傳感器均與上述可編程控制器PLC通信連接;所述第一油栗10與油箱之間設置有第一吸油濾油器
8、第二油栗3與油箱之間設置有第二吸油濾油器1，所述油箱上設置有溫度液位計28和空氣過濾器27;所述液壓系統還包括手動應急回路，手動應急回路上沿供油方向依次設置有手動打壓栗17和手動換向閥18;所述液壓系統還包括耐震壓力表19和蓄能器組20，耐震壓力表19和蓄能器組20均與上述快速進給回路、緩慢進給回路、手動應急回路相連。
[0029]具體地說，所述油箱包括有桿腔26.1和無桿腔26.2，上述快速進給回路、緩慢進給回路、手動應急回路均與有桿腔26.1相連;所述第一油栗10的出油口與電磁換向閥22的進口端之間的供油管路上沿供油方向依次設置有相連的第一單向閥11、第一精過濾器12和第一直角單向閥14，其中，第一精過濾器12與第一直角單向閥14之間的供油管路和油箱的出油口之間設置有第一溢流閥15;所述第二油栗3的出油口與電磁換向閥22的進口端之間的供油管路上沿供油方向依次設置有相連的第二單向閥4、第二精過濾器5和第二直角單向閥6，第二精過濾器5與第二直角單向閥6之間的供油管路和油箱的出油口之間設置有第二溢流閥7;第二直角單向閥6與電磁換向閥22的進油口端之間的供油管路和油箱的出油口之間設置有安全閥16。所述蓄能器組20包括兩個蓄能器，其中一個蓄能器與上述第一單向閥11、第一直角單向閥14配合形成第一保壓液壓系統，另外一個蓄能器與上述第二單向閥4、第二直角單向閥6配合形成第二保壓液壓系統，第一保壓系統和第二保壓系統利用各自的雙單向閥鎖死液壓回路，與蓄能器組20配合使用，保證系統壓力不下降。
[0030]所述液壓系統還包括出口壓力檢測機構，出口壓力檢測機構包括設置在電磁換向閥22進口端的壓力傳感器21及與電磁閥換向閥22的出口端相連的節流閥23，節流閥23與油箱之間的供油管路上設置有第三溢流閥24。
[0031]所述張緊油缸26上設置有用于檢測油缸活塞桿行程的多點位置行程開關33，多點位置行程開關33與上述可編程控制器PLC通信連接，并將實時采集到的張緊油缸26的行程信號及時傳輸至可編程控制器PLC，以便可編程控制器PLC結合張力信號和行程信號對第一電機9和第二電機2作出控制。
[0032]所述液壓系統有四種工作模式:第一電機9開啟，快速進給回路為張緊油缸26供油，第二電機2關閉，緩慢進給回路不為張緊油缸26供油;第一電機9關閉，快速進給回路不為張緊油缸26供油，第二電機2開啟，緩慢進給回路為張緊油缸26供油;第一電機9和第二電機2同時開啟，快速進給回路和緩慢進給回路同時為張緊油缸26供油;也就是說，可編程控制器PLC可以對張力信號傳感器25傳輸來的張力信號進行計算分析后，向第一電機9和第二電機2發出控制指令，控制第一電機9和第二電機2分別工作或同時工作，以使液壓系統為張緊油缸26提供三種不同的流量，從而間接提供三種張緊速度;作為第四種工作模式，是第一電機9和第二電機2均關閉，快速進給回路和緩慢進給回路均不為張緊油缸26供油，手動應急回路開啟為張緊油缸26供油。不同的工作模式下，液壓系統供給給張緊油缸26的油量及供給油量的速度均不相同，從而為輸送帶31提供了四種不同的張緊速度，可以滿足輸送帶31不同的張緊需求。
[0033]本發明中的液壓系統工作時，優選的，先通過開啟第一電機9帶動低壓大流量栗工作，實現對張緊油缸26的快速進給，觸發到張緊油缸26的多點位置行程開關后，第一電機斷電，第二電機2開啟，帶動高壓小流量栗工作，緩慢張緊液壓缸，得到穩定的系統壓力，避免對輸送帶31造成壓力沖擊，延長了輸送帶31的使用壽命。
[0034]需要說明的是，本發明的液壓系統工作時僅對張緊油缸26的有桿腔26.1供油，在不需要張緊的時候，依靠皮帶的自身的張力使張緊油缸26復位且在張緊油缸26的回油處設置壓力可調的節流閥23及第三溢流閥24，其目的是使有桿腔26.1留存有一定量的液壓油，為下次快速張緊節省時間。
[0035]如圖3所示，上述張緊油缸26的活塞桿通過鋼絲繩與張緊小車29相連，張緊小車29帶動張力輥30沿導軌32移動，從而實現對套置在張力輥30上的輸送帶31的張力調節。
[0036]本發明中未述及的部分采用或借鑒已有技術即可實現。
[0037]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0038]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明的精神所作的舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【主權項】
1.一種快速張緊液壓站，其特征在于，包括可編程控制器PLC、張緊油缸、用于為張緊油缸供油的液壓系統及用于檢測輸送帶機張力信號的張力傳感器，張力傳感器與可編程控制器PLC通信連接，液壓系統包括油箱、快速進給回路、緩慢進給回路以及設置在張緊油缸進油口處的電磁換向閥，快速進給回路的始端和緩慢進給回路的始端均與油箱相連，快速進給回路的末端和緩慢進給回路的末端均與電磁換向閥的進口端相連，快速進給回路上設置有第一油栗及驅動第一油栗的第一電機，緩慢進給回路上設置有第二油栗及驅動第二油栗的第二電機，第一油栗和第二油栗的工作壓力及油量均不相同，第一電機和第二電機均與上述可編程控制器PLC相連。2.根據權利要求1所述的快速張緊液壓站，其特征在于，所述第一油栗的工作壓力小于第二油栗的工作壓力，第一油栗的油量大于第二油栗的油量，第一電機和第二電機均為三相異步電動機。3.根據權利要求1所述的快速張緊液壓站，其特征在于，所述快速進給回路和緩慢進給回路上均設置有油量傳感器，各油量傳感器均與上述可編程控制器PLC通信連接。4.根據權利要求1所述的快速張緊液壓站，其特征在于，所述液壓系統還包括出口壓力檢測機構，出口壓力檢測機構包括設置在電磁換向閥進口端的壓力傳感器及與電磁閥換向閥的出口端相連的節流閥，節流閥與油箱之間的回油管路上設置有第三溢流閥。5.根據權利要求1所述的快速張緊液壓站，其特征在于，所述張緊油缸上設置有用于檢測油缸活塞桿行程的多點位置行程開關，多點位置行程開關與上述可編程控制器PLC通信連接。6.根據權利要求1所述的快速張緊液壓站，其特征在于，所述液壓系統還包括手動應急回路，手動應急回路上沿供油方向依次設置有手動打壓栗和手動換向閥。7.根據權利要求6所述的快速張緊液壓站，其特征在于，所述液壓系統有四種工作模式:第一電機開啟，快速進給回路為張緊油缸供油，第二電機關閉，緩慢進給回路不為張緊油缸供油;第一電機關閉，快速進給回路不為張緊油缸供油，第二電機開啟，緩慢進給回路為張緊油缸供油;第一電機和第二電機同時開啟，快速進給回路和緩慢進給回路同時為張緊油缸供油;第一電機和第二電機均關閉，快速進給回路和緩慢進給回路均不為張緊油缸供油，手動應急回路開啟為張緊油缸供油。8.根據權利要求1所述的快速張緊液壓站，其特征在于，所述油箱包括有桿腔和無桿腔，上述快速進給回路、緩慢進給回路、手動應急回路均與有桿腔相連;所述第一油栗的出油口與電磁換向閥的進口端之間的供油管路上沿供油方向依次設置有相連的第一單向閥、第一精過濾器和第一直角單向閥，其中，第一精過濾器與第一直角單向閥之間的供油管路和油箱的出油口之間設置有第一溢流閥;所述第二油栗的出油口與電磁換向閥的進口端之間的供油管路上沿供油方向依次設置有相連的第二單向閥、第二精過濾器和第二直角單向閥，第二精過濾器與第二直角單向閥之間的供油管路和油箱的出油口之間設置有第二溢流閥；第二直角單向閥與電磁換向閥的進油口端之間的供油管路和油箱的出油口之間設置有安全閥。9.根據權利要求6所述的快速張緊液壓站，其特征在于，所述液壓系統還包括耐震壓力表和蓄能器組，耐震壓力表和蓄能器組均與上述快速進給回路、緩慢進給回路、手動應急回路相連，蓄能器組包括兩個蓄能器，其中一個蓄能器與上述第一單向閥、第一直角單向閥配合形成第一保壓液壓系統，另外一個蓄能器與上述第二單向閥、第二直角單向閥配合形成第二保壓液壓系統。10.根據權利要求1所述的快速張緊液壓站，其特征在于，所述第一油栗與油箱之間、第二油栗與油箱之間均設置有吸油濾油器，所述油箱上設置有溫度液位計和空氣過濾器。
【文檔編號】F15B13/06GK105909577SQ201610380222
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月1日
【發明人】包繼華, 姜雪, 李國清, 朱坤海, 李鳳媛, 周生朋
【申請人】山東科大機電科技股份有限公司