带式输送机张紧装置油缸
浅谈矿用带式输送机液压拉紧装置应用
样存在许多局限 ，受张紧油缸行程 的限制 ，整个张紧系统不能有较 大的张紧行程。所 以，液压缸 自动张紧装置调整范 围小 ，只适用于 短距离的带式输送机 。另外 ，液压缸长期处于高压状态会导致密封 件及液压件损坏 ，导致系统泄漏 ，从而造成输送 带张紧力 急剧 下降， 引发打滑、磨损等事故 。 ２液压拉 紧装置设计 ２ ． １ 工作 原 理 带 式 输 送 机 在 启 动 时 和 稳 定 运 行 时 对 皮 带 的 张 力 要 求 是 不 同 的， 启动时所需要的张力大约是稳定运行时所需要的张力的 １ ． ５倍。 这就 需要液压系统 能在两级工作压力下 工作 ，一个 是启动压力，另 个是稳定运行时压力 ，前者约为后者的 １ ． ５倍 。图 ｌ所示液压拉 紧装 置 设 计 采 用 一 个 直 动 溢 流 阀 ２ ． ２和 一 个 叠 加 溢 流 阀 并 联 来 实 现 这个 目的 。叠加溢流 阀 由直动溢流 阀 ２ ． ３和二位 二通 电磁 换向阀 １ ０ ． ２串联而成 。当二位二通 电磁换 向阀 ｌ Ｏ ． ２通 电时 ，其阀芯处于 右位 ，二位 二通 电磁换 向阀通 导，叠加 溢流 阀才通导。直动溢流阀 ２ ． ２的调定压力较大，是叠加溢流阀的调定压力的 １ ． ５倍 。系统启 动时，二位二通 电磁换 向阀 １ ０ ． ２不通 电，叠加溢流阀不通导，油液 只 能经 由直 动 溢 流 阀 ２ ． ２溢 流 ：系 统 启 动 后 稳 定 运 行 时 ，二 位 二 通 电磁换 向阀 １ Ｏ ． ２通 电，叠加溢流阀通导，油液经 由调定压力较低 的 叠加溢流 阀溢流 。这样便可实现两级压力控制 。 系 统 要 求 启 动 迅速 ， 即 液 压 缸 要 迅 速 拉 紧 原 来 松 弛 的皮 带 ，这 就使得 液压 缸启 动时需要很大的流量。稳定运行时 ，张紧 的皮带使 得 液压缸 活塞杆 移动范围很小，这时液压缸需要的流量下 降。为解 决这个 问题 ，加 了一个蓄能器用以补油，既能及时补油 ，又能在正 常稳定工作时保 持恒定压力。带式输送机启 动前 ，皮带拉紧系统首 先启动，对皮带进行预拉 紧。 首先给液压伺服控制 电路一个使伺服 阀 ４阀芯处于最左位 的信 号， 油液能以伺服阀的最大通流量通过伺服 阀 ４进入液压缸有杆腔 ； 二位二通 电磁换 向阀 １ Ｏ ． ２ 不通 电，叠加溢流阀不通导，油液只 能经 由直 动溢 流 阀 ２ ． ２溢 流 。 此 时 电 机 １ ５启 动 液 压 泵 １ ４运 转 给 系 统 加 压。当系统压力 达到压 力继电器 ９设定的启动压力后 ，压力继 电器 ９发信号，带式输送机启动 。带式输送机启动后带速达到稳定值时 ， 二 位 二通 电磁换 向 阀 ｌ Ｏ ． ２ 通 电 ，叠 加 溢 流 阀 通 导 ， 油 液 经 由调 定压 力较低的叠加溢 流阀溢 流， 同时系统切换 到由伺服 阀 ４控制 的状态 。 伺服阀的工作原理：预 先确定压 力指令信号 ，它 与安装在液压缸 活塞杆上的压力传感器 的压力反馈信 号 相 比较 ， 其偏差量 （ 实 际压 力与给定压力的差值） 经放 大器处 理后产生 电流 ｊ 输给伺服 阀 ４ ，控 制加载液压缸，这样就形成 了伺服 阀压力控制 回路 。液压缸 的拉力 与指令信 号 一一对应 。
可伸缩皮带机张紧装置设计有全套图纸
重锤拉紧装置的优点是可以通过重锤的位移迅速吸收输送带的弹性伸 长，动态响应快，结构简单，且重锤拉紧力是基本恒定的，仅在输送机起动 和停车时产生很小的惯性力，因而安全可靠性比较高，在带式输送机中使用 最为广泛。它的缺点是：①拉紧力始终保持不变，不能随带式输送机起动、 稳定运行所需的不同张力进行调节，在稳定运行过程中输送带始终处于过张 紧状态，影响输送带的使用寿命；②较为笨重，需要的工作空间大(特别是 拉紧力较大时)，维修较为费工费时。
7.跑车 8.输送带
1.4.2 重锤拉紧装置重锤拉紧装置是靠重锤的重力将输送带拉紧，拉紧力的大小依靠增加或
减少重锤重量来调节。 重锤拉紧装置又分为重载车式拉紧装置和重锤式拉紧装置。重载车式拉
紧装置是将重物由钢丝绳通过定滑轮与滑动小车相连，将拉紧滚筒酉定在滑 动小车上，由重物拉动滑动小车对输送带产生拉紧力(见图3)；重锤拉紧装 置是通过用钢丝绳悬挂起来的重锤使输送机的拉紧车产生拉紧力。
(4)为输送带重新接头做必要的行程准备。每部带式输送机都有若干个 接头，可能在某一时间接头会出现问题，必须截头重做，张紧装置为带式输 送机准备了负荷以外的运输带，这样接头故障就可以通过放松张紧装置重新 接头来解决。
1.2
（1）响应速度快，工作可靠；
（2）拉紧滚筒上输送带的包角180，并与滚筒位移平行，施加的拉紧力应通过滚筒中心，以免张力由于其位置不同而变化；
固定绞车拉紧装置由绞车、拉紧钢丝绳、滑轮、拉紧小车等组成，通过 绞车卷进、放出钢丝绳来调节输送带所需的拉紧力。由图2可见。其拉紧行 程大、拉紧力大，适用于长距离大运量的带式输送机，特别适用于具有储存 输送带的输送机上。其最大行程达17m。
图1.螺旋拉紧装置
图2.固定绞车拉紧装置
可伸缩皮带机张紧装置
固定绞车拉紧装置由绞车、拉紧钢丝绳、滑轮、拉紧小车等组成，通过 绞车卷进、放出钢丝绳来调节输送带所需的拉紧力。由图2可见。其拉紧行 程大、拉紧力大，适用于长距离大运量的带式输送机，特别适用于具有储存 输送带的输送机上。其最大行程达17m。
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中国矿业大学 2008 届本科毕业设计
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图1.螺旋拉紧装置
经常处于要么张紧力不足、要么过张紧的状态。调查显示，阶段式液压张紧
装置很难满足大型带式输送机的运行要求。
图4 DYL型输送带自控液压拉紧站布置图 1.拉紧小车 2.钢丝绳 3.定滑轮 4.动滑轮 5.油缸支座 6.拉紧油缸 7.电控箱 8.液压泵站 9.腔管 10.蓄能站
11.轨道 12. 输送带
1.5 拉紧装置的发展趋势 综前所述，按常规方式设计的各种拉紧装置，其动态调节很难达到最佳
3
中国矿业大学 2008 届本科毕业设计
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图3 重锤车式拉紧装置
重锤拉紧装置的优点是可以通过重锤的位移迅速吸收输送带的弹性伸 长，动态响应快，结构简单，且重锤拉紧力是基本恒定的，仅在输送机起动 和停车时产生很小的惯性力，因而安全可靠性比较高，在带式输送机中使用 最为广泛。它的缺点是：①拉紧力始终保持不变，不能随带式输送机起动、 稳定运行所需的不同张力进行调节，在稳定运行过程中输送带始终处于过张 紧状态，影响输送带的使用寿命；②较为笨重，需要的工作空间大(特别是 拉紧力较大时)，维修较为费工费时。 1.4.3 液压拉紧装置
带式输送机“十三大保护装置”安装标准
带式输送机“十三大保护装置”安装标准目录1.防跑偏保护装置 (1)2.防撕裂保护 (2)3.防打滑保护装置 (2)4.堵塞保护装置 (3)5.烟雾保护装置 (4)6.超温自动洒水保护装置 (4)7.沿线急停闭锁保护装置 (5)8.防逆止和制动装置 (6)9.张紧力下降保护装置 (6)10.逆止制动装置 (7)11.欠电压过电流保护 (7)12.沿线保护装置 (8)13.局部过载保护 (8)1.防跑偏保护装置防跑偏保护装置在输送带发生跑偏时，应能使输送带自动纠偏；在严重跑偏时，应能使输送机自动停机。
防跑偏保护装置安装应符合下列规定：(1)防跑偏保护应成对使用，左右对称安装，摆杆向里有倾角，距托辐外边缘不超20mm o(2)带式输送机机头、机尾IOm〜15m范围内应各安装1组跑偏保护。
输送机长度超过300m时，中间段至少设置一组防跑偏保护装置。
(3)带式输送机有坡度变化或拐弯时,应在变坡或拐弯位置各安装1组防跑偏保护装置。
(4)自动纠偏装置安装在主要带式输送机上的间隔应为上胶带50m一组、下胶带IOOm一组，其他可参照执行，纠偏装置须用夹板或螺栓可靠固定。
(5)防跑偏保护装置应用支架安装在带式输送机大架或纵梁上，严禁使用铁丝捆绑，胶带跑偏且推动传感器的导杆偏离中心线15°±5°时，跑偏开关应动作，并应发出跑偏语音报警；当延时2s后仍处于跑偏状态时，保护装置主机应自动切断电源。
2.防撕裂保护皮带输送机的防撕裂保护装置旨在防止输送带在工作过程中发生撕裂，防止导致物料泄漏和设备故障。
以下是一些常见的皮带输送机防撕裂保护装置：撕裂检测器：安装在输送带上的撕裂检测器能够实时监测输送带的状态，一旦发现撕裂现象，就会发出警报信号或采取自动停机等措施，以避免进一步的损坏。
撕裂传感器：安装在输送带上的撕裂传感器能够感知到输送带的撕裂，并及时反馈给控制系统，触发预警或停机保护措施。
撕裂监控系统：通过在输送带两侧安装摄像头、激光等设备，实时监测输送带的撕裂情况，将数据传输给监控系统进行分析和处理，及时采取措施保护设备和人员安全。
浅谈自动带式输送机的拉紧装置
输送机起 动 阶段 的拉 紧力 由溢 流阀 ３调定 ， 定运 稳
行阶段的拉紧 力 由溢 流 阀 １ ３调定 。这 ２个 阶段 由测 速 装置控制 ， 由隔爆 电磁换 向阀 １ 并 ２进行切换 。由于溢流
阀 １ 调 定 压 力 比溢 流 阀 ３的 调 定 压 力 低 ， 以通 过 电 ３的 所
水。
１ １固定 式 。 ．
固定式拉紧装置包 括螺 旋拉 紧装置 、 钢绳 滚筒式 拉
紧装置 。
（） １ 螺旋 拉 紧装置 这种 拉 紧装 置受 拉 紧行 程 的限 制， 又不能 自动保 持 预拉力 ， 一般适 用 于距 离短 （ Ｌ＜８ ０
ｍ） 功 率 小 的 输 送 机 及 地 面 较 为 干燥 的 环 境 。 、
浅 谈 自动 带式 输送 机 的拉 紧 装 置
许 吉 亮
摘 要 ： 绍 了带式输送机拉 紧装置 的形式， 介 并着重介绍 自动拉 紧装置及选 用原则 。 关键词 ： 带式输送机 ； 紧装置 ； 拉 自动拉 紧装置 中图 分 类 号 ：Ｇ ２ ． Ｔ ５８ １ 文 献 标 识 码 ： Ａ 目前 ， 带式输送机 由于具有长距离连续 运输 、 运行可 靠、 易于实现 自动化等特点 ， 在各行 各业 得到 了极 其广泛 的运用 。国内使用 的带式 输送机 拉 紧装置 有 固定 式 、 移 动式 、 自动式 ３种形 式。其功 用有 两个一是 保证 输送 带 具有足够 的张力 ， 使驱 动滚筒 与胶带 之 间产 生足 够 的摩 擦牵 引力 ； 二是限制胶带在两托辊问的垂度 ， 使输送机 能 正 常运行 。为提高带式输送机 的运输效 率。对拉 紧装 置 的要求是 ： 拉紧装置应 尽量布 置在胶 带张力 最小 处或 靠
皮带机液压自动张紧装置结构
皮带机液压自动张紧装置结构和液压系统设计摘要：设计一种用于带式输送机的液压自动张紧装置，分析了其他张紧装置的优缺点的同时，认为此种液压自动张紧装置具有工作较平稳、对空间要求低、性能可靠等优点，是一种较先进、较完善、适合于大型带式输送机的张紧装置。
根据要求，本文分三部分（张紧装置的总体结构设计、张紧装置的液压系统设计与计算、张紧油缸的设计与计算）对此种液压自动张紧装置进行了分析；同时，利用绘图软件Auto CAD2004绘制了结构布置图、系统原理图、零件图及装配图等。
关键词：皮带机；自动张紧装置；液压系统；张紧液压缸；慢速绞车第1章概述1.1 带式输送机简述带式输送机，又称胶带输送机，现场俗称“皮带”。
它是冶金、电力和化工等工矿企业常见的连续动作式运输设备之一，尤其在煤炭工业中，使用更为广泛。
在煤矿上，带式输送机主要用于采区顺槽、采区上（下）山、主要运输平巷及斜井，较常用于地面生产和选煤厂中。
1.1.1带式输送机的工作原理带式输送机的结构示意图如图1-1所示，输送带绕经驱动滚筒①和机尾换向滚筒⑤形成无机闭合带。
上下两股输送带是由安装在机架上的托辊③支承着。
拉紧装置的作用是给输送带正常运转所需要的张紧力。
工作时，驱动滚筒通过它与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行。
货载装载输送带上并与其一起运行。
带式输送机一般是利用上分支输送带输送货载的，并且在端部卸载。
利用专门的卸载装置也可在中间卸载。
1.1.2带式输送机的构成及特点1．带式输送机的构成带式输送机主要由输送带、驱动装置、托辊及支架、拉紧装置、制动装置、储带装置和清扫装置组成。
如图1-2为SSJ系列可伸缩带式输送机；如图1-3为带式输送机的局部图如图1-4为TD75型通用固定带式输送机。
2．带式输送机特点带式输送机铺设倾角一般为16°~ 18°，一般向上运输取较大值，向下运输取较小值。
带式输送机能力大、调度组织简单、维护方便，因而运营费低。
长距离带式输送机液压自动张紧装置的设计
机对张 紧力和张 紧行程要 求大范围调 节的液压 自动张 紧装置 ， 对该装置的结构形式 、 工作原理进 行 了介 绍； 设计 了电液比例控 制的液压 系统 ， 并介 绍 了其工作原理及该 张紧装 置的特 点。
关键词 ： 式输送机 ； 带 液压 自动 张 紧 ； 压 控 制 系统 液 中 图 分 类 号 ：Ｈ ２ Ｔ ２２ 文 献 标 志 码 ： Ａ ｄ ｉ１．９ ９ ｊｉ ｎ １７ － ５ ．０ ２ ０ ．０ ｏ：０ ３ ６ ／． ｓ．６ ３２ ７ ２ １．４ ０ ６ ｓ ０
１ 输 送 带 ；． 紧 小 车 ；． 向 滑 轮 ；． 车 轨 遭 ； ． 紧 钢 丝 绳 ；． ． ２张 ３导 ４小 ５张 ６
张力传感器 ；． ７ 张紧缓 冲油缸 ；． ８ 蓄能器 ； ． ９ 电控站 ；０ 液 压站 ；１ １． １．
液压 马达 ；２单 向盘形制动闸 ； ． １． １ 慢速 绞车 ３
装置和电控站等组成 ； 机械系统 主要 由张紧小车 、
慢 速张 紧绞 车 、 丝 绳 和 滑 轮组 等 部 件组 成 。本装 钢
置采 用 电液 比例 溢 流 阀实 现 对 液 压 马 达 输 出扭 矩 的控 制 ， 通 过张力 传 感 器 将所 测 得 的张 力值 进 行 并
反馈 以实现 不 同运 行 工 况 下 对 输 送 带 张 紧 力 的实
带式 输送 机是 以输 送 带 作 为牵 引 和 承 载构 件 ， 对物 料进 行连 续输 送 的 无端 输 送 设 备 ， 泛应 用 于 广
时调节。采用液压绞车作为张紧动作的执行元件 ，
可 以对输 送 带进行 大 范 围 张 紧行 程 的调 节 ， 冲张 缓 紧油 缸能 够 吸 收 带 式 输 送 机 不 稳 定 运 行 工 况 下 的 振 动及输 送带 的松 弛 ， 且 具有 自动 与 手 动两 种 工 并
自动张紧装置介绍
变频控制 箱
Dscn5921.jpg
变频控制 箱样机
隔爆操作箱
张力传感器 参数: DC24V; F:0-150KN; SIG:420mA
压力传感器 参数: DC24V; P:0-10MPa; SIG:4-20mA
5 工作模式
手动模式
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言 简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝 万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓， 否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。正如我们都希望改变世界，希望 给别人带去光明，但更多时候我们只需要播下一颗种子，自然有微风吹拂， 雨露滋养。恰如其分地表达观点，往往事半功倍。当您的内容到达这个限度 时，或许已经不纯粹作用于演示，极大可能运用于阅读领域；无论是传播观 点、知识分享还是汇报工作，内容的详尽固然重要，但请一定注意信息框架 的清晰，这样才能使内容层次分明，页面简洁易读。如果您的内容确实非常 重要又难以精简，也请使用分段处理，对内容进行简单的梳理和提炼，这样 会使逻辑框架相对清晰。
光标在“保护设置”位置按“设置” 进入，对各种保护的屏蔽和确认。
显示系统6
显示器第六页 在“接口状态”位置 按“设置”进入，对 PLC工作状态进行直 接监视。
显示系统7
显示器第七页
光标在“故障显示”位置按“设置” 进入，对现时故障和历史故障进行记 录保存。
显示系统8
显示器第8页
光标在“英中对照”位 置按“设置”进入，记 录了变频器的常见故障 内容和解决法案。
自动模式
一．
与主控系统通讯,启停以及张力比较值 的确定与主机发出的工作阶段有关 2. 张力调节的快慢是通过变频调
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带式输送机张紧装置油缸 1 / 16 带式输送机的张紧装置油缸
拉紧装置是带式输送机不可缺少的重要组成部分，它直接关系到带 式输送机的安全运行及使用寿命，对于大运量、长距离等大型带式输送 机的正常运行而言，更显示出了其非常重要的作用。本文对拉紧装置进 行相关分析，对目前各种带式输送机的拉紧系统特点加以研究。在此基 础上，提出了新型输送带液压拉紧系统的方案，进一步建立了相应的数 学模型，并根据实际现场参数做了系统仿真分析。针对液压伺服系统的 非线性和时变性，把模糊控制和传统PID控制两种控制方式结合起来， 设计出了模糊PID控制器，应用在本文所设计的液压拉紧伺服控制系统 中，并对加入模糊PID控制的系统进行了仿真分析。由仿真结果可以看 出，输送机液压伺服拉紧系统响应快、工作稳定，克服了以往传统拉紧 系统的弊病，使张力得到良好的控制，延长了皮带的使用寿命，提高了 工作效率。 关键词:带式输送机;拉紧装置;液压伺服系统;数学模型;模糊PID 控制;系统仿真 3带式输送机液压拉紧系统的设计 综合分析各种拉紧装置工作方式的优缺点，目前的研究多趋向于在满足 输送机胶带不打滑和保证胶带在托辊间的垂度要求的前提下，尽量减小输送 机系统正常平稳运行时的张紧力，减少或消除张紧力过大对带式输送机相关 设备的损害，降低由于外载冲击而引起的胶带纵向震荡，增强系统运行稳定 性等等。为实现这些目的，更多的采用自动检测，实时修正等手段，力求整 个拉紧装置工作效能的最优化。在此基础上本章设计了以电液伺服阀控制液 压缸的液压伺服拉紧系统，以实现对带式输送机所需的恒张力的控制。建立 了液压拉紧系统的数学模型，并对系统进行了仿真分析。 3.1 3.1.1 带式输送机液压伺服拉紧系统总体设计 液压拉紧装置的组成及工作原理 (1)拉紧装置的组成 液压伺服拉紧装置由液压泵站、拉紧油缸、压力继电器、电液伺服阀、 力传感器、伺服放大器、电控箱控制系统及附件等组成。其液压拉紧站系统 如图3-1所示。 (2)系统的工作原理 带式输送机在启动时和稳定运行时对皮带的张力要求是不同的，启动时 所需要的张力大约是稳定运行时所需要的张力的1.5倍。这就需要液压系统 能在两级工作压力下工作，一个是启动压力，另一个是稳定运行时压力，前 者约为后者的1.5倍。如图3-1所示，本方案在拉紧油缸的进油管道并联接 入电液伺服阀控制油路来实现胶带机稳定运行时拉紧力的实时调控。胶带机 启动前，拉紧油缸的油液压力由溢流阀17控制，启动前液压拉紧站系统的状 态是:手动换向阀5处于右位，开关阀6开通，电液伺服阀15处于关闭状态。 胶带机启动前，先启动拉紧装置，拉紧油缸的油液压力达到胶带机启动压力 时，压力继电器7发出电信号，胶带机启动。当胶带运行速度达到工作速度 带式输送机张紧装置油缸 2 / 16 时，由速度检测装置发出电信号，电磁开关阀5关闭截流，拉紧系统切换到 电液伺服阀15控制状态，实时调控拉紧油缸的油液压力。
1.粗过泌器2.油泵3.电动机4.精过滤器5.手动换向阀6.开关阀7.压力继电器8.压力表9.油缸10.拉力传感器11.动滑轮12.改向滑轮13.拉紧小车14.慢速绞车15.电液伺服阀16.蓄能器 17.滋流闷18.油箱 系统要求启动迅速，即液压缸要迅速拉紧原来松弛的皮带以及胶带机启 动时其下分支胶带产生的弹性伸长，这就使得液压缸需要很大的流量.稳定 运行时，张紧的皮带使得液压缸活塞杆移动范围很小，这时液压缸需要的流 t下降。为解决这个问题，加了一个蓄能器用以补油，既能及时补油，又能 在正常稳定工作时保持恒定压力。 本方案设计的液压拉紧装置采用三通伺服阀控制液压缸有杆腔油液的压 力和流量，从而实现对液压缸输出力的实时控制。该电液力伺服控制系统原理图如图3-2所示
图3-2电液力伺服控制系统原理图 带式输送机张紧装置油缸
3 / 16 将带式输送机平稳运行时理论拉紧力值转化为相应的压力指令电压信号 ur，作为电液力伺服控制系统的输入，与由力传感器检测转化的反馈电压信 号of相比较得出偏差电压信号，此偏差信号经伺服放大器放大后输入到伺服 阀，控制伺服阀滑阀的开口大小，从而控制拉紧油缸的油液压力，使液压缸 拉力向减小误差的方向变化，直至液压缸拉力等于指令信号所规定的值为止。 这样就形成了伺服阀压力控制回路。液压缸的拉力与指令信号u，一一对应。 3.1.2液压伺服拉紧装里的特点 (1)可自动调节张紧力 本文设计的液压张紧装置可以根据带式输送机的工况及对输送带张力的 不同要求，任意调节输送机启动时的张紧力。待系统运行平稳后，将按预定 程序自动工作，保证输送带在理想状态下工作。克服了其他类型拉紧装置拉 紧力过大或过小、难以控制的弊病，在正常运行状态时能时实调控，使带式 输送机在稳定运行时处于较低的张力状态。在带式输送机基本参数不变的情 况下，与其他张紧方式相比，可以减小输送机的功率，降低输送带等级，进 而减少设备的投资和维修费用。 (2)响应快 带式输送机启动时，输送带的松边会突然松弛伸长，此时张紧液压缸在 蓄能器的作用下，能立刻收缩活塞杆补偿输送带的伸长量，减少输送带松边 对紧边的冲击，不但使输送机起动平稳、可靠，而且较好地保护了输送带， 减少断带事故的发生。正常运行时通过电液伺服系统的在线检测、实时调控， 使张紧力始终维持在理论值左右，减少输送带动张力的波动，大大提高了整 辽宁工程技术大学硕士学位论文 机的动态稳定性。 (3)控制方便 该张紧装置的控制系统可以与输送机的集控装置连接，实现远程控制。 3.2液压拉紧系统模型的建立 在电液伺服力控制的系统中，电液伺服阀和阀控液压缸的动态特性决定 了整个系统的动态性能。电液伺服阀与液压缸是互相配合而作用的，所以在 建立系统的线性模型之前，先对电液伺服阀和阀控液压缸进行特性方程的分 析[231。 3.2.1三通阀控制液压缸基本方程 阀控液压缸的动态特性取决于阀和液压缸的特性并和负载有关。分析时 按集中参数考虑，假定负载是质量、弹簧构成的单自由度系统。由于描述动 力元件的一些微分方程是非线性的，为了分析简便和便于应用，采用线性化 分析方法，即研究在某一稳定工作点附近作微小运动时的特性.当工作点变 动时必须谨慎地对所有工作点进行研究。但实际上动力元件的参数可在较宽 的范围内用于不同的工作点，所以线性化的分析结果还是相当实用的【201. 为了推导液压动力元件的传递函数，首先要列出基本方程，即液压控制 阀的流量方程、液压缸流量连续性方程和液压缸与负载的力平衡方程[25-29]. 阀控单出杆液压缸的模型如图3-3所示。 1)滑阀的流量方程 伺服阀的静态特性方程是一个非线性方程，作系统分析时较为困难，通 常将它线性化处理，并以增量形式表示。 推导之前做了滑阀的线性化流量方程的一些假设。假定: 带式输送机张紧装置油缸 4 / 16 (1)双边滑阀两个节流窗口是匹配和对称的，流量系数相等; (2)由于阀腔的容积很小，不考虑液体在阀腔里的压缩性; (3)阀具有理想的响应能力，即阀芯位移和负载变化立即引起流量的相 应变化: (4)供油压力Ps恒定不变，回油压力P0为零. (5)忽略管道和阀腔内的压力损失。
图3-3三通阀控制不对称缸的原理图 根据上述假设，滑阀的线性化流量方程可以用增量形式表示为
式中xv-一一阀心的位移量，与输入电流成正比。 下面定义伺服阀的三个阀系数为: a.流t增益系数(流量放大系数）Kq
b.流盆压力系数Kc
它是压力一流量特性曲线的斜率并冠以负号，使其为正值。 带式输送机张紧装置油缸 5 / 16 c.压力增益Kp
它是压力特性曲线的斜率。 由上可知三个阀系数之间的关系为
根据阀系数的定义，滑阀的线性化流量方程式(3-1)，可以表示为
由于伺服阀通常工作在零位附近，工作点在零位，其参数的增量也就是 它的绝对值，因此阀的线性化流量方程式(3-5)也可以写成下式:
2)液压缸流量连续性方程 为了便于分析与计算进行了一些假设，假定: (1)所有连接管道都短而粗，可以忽略管道内的摩擦损失和管路动态的 影响: (2)在管道和液压缸每个工作腔内不会出现饱和和气穴现象，且各处压 力相同; (3)油液温度和体积弹性模量均为常数; (4)液压缸的内外泄漏为层流流动，且液压缸两腔的外泄漏相等; (5)活塞在液压缸两工作腔容积相等处做微小运动。
根据流量的连续性，可写出流入液压缸控制腔的流量q:为 式中—液压缸进油腔的活塞有效面积 —活塞位移
—液压缸总泄漏系数(Ctp =Cip + Cep ) —有效体积弹性模量(包括油液、连接管道和缸体的机械柔度) —液压缸进油腔的容量(包含阀、连接管道和进油腔) 3)液压缸输出力增量方程 液压动力元件的动态特性受负载特性的影响，负载力一般包括惯性力、 带式输送机张紧装置油缸 6 / 16 粘性阻尼力、弹性力和任意外负载力。 辽宁工程技术大学硕士学位论文 液压缸拉紧装置原理及动力模型如图3-4所示。
图3-4液压缸拉紧装置动力模型 图3-4所示动力模型的动力方程为:
整个输送机系统的动力方程写成矩阵形式为: 由于液压拉紧装置工作是瞬时的，油缸活塞杆的位移为△XP时，胶带上 各质量点的位移很小，胶带上的惯性力、粘性阻尼力、弹性力可疑忽略不计。 拉紧小车、动滑轮、钢丝绳的质量集中到活塞杆上，总质量记为Mt。拉紧小 车与轨道接触有摩擦阻力Fz作用，大小为m/2扩有方向性。 液压缸的输出力增量方程为