[發明專利]電-液復合式帶式輸送機自動張緊裝置及張緊控制方法

有效

• 申請號: 202011284097.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112357472B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 鮑久圣;郝建偉;葛世榮;陰妍;張磊;莊吉慶;鮑周洋
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B65G23/44
• 分類號: B65G23/44;B65G43/00
• 代理公司: 徐州先卓知識產權代理事務所(普通合伙) 32555
• 代理人: 陳俊杰

本發明公開了一種電?液復合式帶式輸送機自動張緊裝置及張緊控制方法，包括電張緊裝置、液壓張緊裝置、張緊小車和控制器，張緊裝置和液壓張緊裝置與張緊小車連接，張緊裝置、液壓張緊裝置與控制器電連接；控制器包括DSP控制板、輔助電源、整流模塊、第一IPM驅動板、第二IPM驅動板和上位機，DSP控制板運行自抗干擾控制程序；IPM驅動板接收來自DSP控制板的信號并驅動被控對象；通過將皮帶的張力和人為設定的張力值實時輸入到DSP控制板中的自抗干擾控制器中，DSP控制板通過運算，將輸出的相應信號通過IPM驅動板來控制永磁同步電機的穩定運轉及液壓缸合理的輸出壓力；本發明可以實現皮帶運行過程中的動態張力自動調整，響應時間快；對干擾的抑制作用強。

技術領域

本發明涉及一種張緊裝置，具體涉及一種電-液復合式帶式輸送機自動張緊裝置及張緊控制方法。

背景技術

隨著我國科技的發展，現在的礦山采煤正逐步向著少人化甚至無人化的方向發展，中國最近又提出了“智能化煤礦”的建設目標，而作為采煤流程中至關重要的一環，帶式輸送機也正在向著高速度、大功率、智能化和自動化的方向發展，在長運距、大運量方面的需求更是與日俱增，運量和運距大要求提供很大的張緊力，帶速高又要求響應速度要快。傳統的長運距、大運量的帶式輸送機的張緊裝置響應速度較慢、運行過程不穩定、無法做到精確控制等缺陷，不能滿足要求。

目前的張緊裝置主要有重錘式張緊、固定式張緊、液壓式張緊和自控式張緊。重錘式張緊裝置具有張緊力恒定的優點，但是皮帶的張力一直處于高張力的狀態且需要的空間較大、不利于對皮帶進行智能化控制。固定式張緊裝置具有結構簡單緊湊的優點，但與此同此不能動態調整帶式輸送機的皮帶張力，一般用于功率較小的帶式輸送機上。液壓式張緊的張緊過程有著緩沖過程、控制原理簡單等優點，但其張緊行程受限于液壓缸的長度，而且液壓系統難以得到精確的控制、液壓油易泄露和易污染都會使得張緊控制性能變差。自控式張緊的張緊行程大、瞬態響應好、可實時對張緊力進行調整，但是其成本較高，需要專業人員進行調試且若想要進行精確的控制就必須要知道干擾精確的物理或者數學模型，從而也限制了自控式張緊裝置的發展。目前，前人已經提出了多種的帶式輸送機的張緊方式，例如中國礦業大學的雷汝海等提出的基于模糊PID控制帶式輸送機張緊裝置的設計，該種控制方式解決了傳統帶式輸送機響應慢、裝置調節能力有限的弊端，但是該設計采用的是全液壓張緊裝置，存在液壓油的易泄漏和易污染的弊端，不能把外界總干擾補償到控制器中，不具備自抗干擾的性能；專利CN201910658549.2提出基于模糊控制的變頻自動張緊系統，該控制系統只采用了張緊電機加張緊絞車的形式進行張緊，通過變頻器控制張緊電機來實現帶式輸送機的自動張緊過程，雖然解決了液壓張緊的弊端，但與此同時也失去了液壓張緊的優點（液壓張緊在控制過程具有緩沖的作用），該種控制形式單一，也不能達到自抗干擾的性能，并且控制原理復雜，不利于控制。專利CN201920937520.3提出了一種具有緩沖功能的變頻自動張緊裝置，該張緊裝置也采用了電-液復合張緊的方式，它是通過變頻器同時控制液壓站和電動絞車，雖然可以實現智能化控制，但是這種控制方式需要對液壓站和電動絞車進行張緊拉力分配，涉及到較為復雜的處理過程，對抗外界較強干擾反應時間較慢，且成本較高。以上的這些張緊裝置不能針對外界或自身干擾進行動態補償實現自抗干擾的功能，不能夠針對皮帶載荷的變化做出快速精確的張力控制，而這些影響因素的大小會直接體現在運行過程中皮帶運行的不穩定性，間接影響帶式輸送機皮帶的使用壽命。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種電-液復合式帶式輸送機自動張緊裝置及張緊控制方法。