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帶式輸送機配置電動滾筒的研究
帶式輸送機配置電動滾筒的研究
我國推廣應(yīng)用的帶式輸送機．是由化工部起重運輸設(shè)計技術(shù)中心組織匯總并制訂標準．于1982年形成的系列產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品的傳統(tǒng)皮帶輸送機在我國應(yīng)用極廣，但20多年過去了．帶式輸送機結(jié)構(gòu)傳動方式墨守常規(guī)地沿用至今，處于技術(shù)落后狀態(tài)。在實際生產(chǎn)中存在許多不足：
(1)采用直接啟動、停止，控制系統(tǒng)適應(yīng)性差；
(2)不能隨物料的多少進行變速運輸。不能實現(xiàn)各類運輸過程的程序控制：
(3)功率大，存在大馬拉小車現(xiàn)象，空載時也常在運轉(zhuǎn)，能耗大：
(4)不能在大坡度下運輸；
(5)運輸過程物料散落，浪費大，危害大。
針對存在的上述問題．國內(nèi)許多專家開始對皮帶運輸機的改進進行了許多研究。本文對帶式輸機自動控制系統(tǒng)中的電動滾筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了改進設(shè)計。
1電動滾筒構(gòu)造及特點
帶式輸送機的動力傳動方式一般由電動機、聯(lián)軸器、減速器及驅(qū)動滾筒組成(見圖1)。驅(qū)動裝置由電機、聯(lián)軸器、減速機、滾筒組合而成，其結(jié)構(gòu)復雜．布置寬度尺寸大．因而在井下巷道以及洗煤廠、發(fā)電廠、糧食加工、化工等行業(yè)運輸通廊的使用都受到限制。改用電動滾筒可使橫向尺寸大大減?。Y(jié)構(gòu)緊湊、輕巧，便于設(shè)備現(xiàn)場配置。采用圖2和圖3的電動滾筒，將電動機和減速器裝入驅(qū)動滾筒內(nèi)．適用于環(huán)境潮濕、機頭空間位置狹小和有腐蝕性的場合。
電動液簡具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、便于布置、操作安全等優(yōu)點。目標是解其橫向尺寸大的問題．使皮帶走廊變窄，節(jié)約基礎(chǔ)建設(shè)費。由于電動滾筒無外露件．安全可靠。
國內(nèi)外常用的電動滾筒均是在滾筒內(nèi)部設(shè)置電機和許多降速齒輪．因而也增加了電動滾筒的成本。在本論文中的研究中，采用變頻調(diào)速系統(tǒng)．因而不需要再增加許多齒輪降速。這樣又大大地降低了電動滾筒的成本。
2設(shè)計改進內(nèi)容
首先．把成型的PLC控制技術(shù)應(yīng)用到改進帶式輸機的設(shè)計中。
PLC(programmable logic controller)．即可編程邏輯控制器。現(xiàn)代的可編程控制器以微處理器為基礎(chǔ)．高度集成的新型工業(yè)控制裝置，是計算機技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品。
PLC自問世以來．經(jīng)過20多年的發(fā)展．已經(jīng)成為最受歡迎的工業(yè)控制類產(chǎn)品。它之所以高速發(fā)展．除了工業(yè)自動化的客觀需求外。還有許多獨特的優(yōu)點，較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟等問題【3】。PLC控制一般具有可靠性高、易操作性、靈活性強、抗干擾能力強等特點．平均故障時間為幾十萬h，但在皮帶運輸領(lǐng)域的應(yīng)用尚無報道。在實驗中為實現(xiàn)皮帶運輸機的節(jié)能控制，帶機調(diào)速控制采用PLC控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)。功率部分采用變頻器調(diào)速，可根據(jù)帶面負荷大小調(diào)整皮帶運輸機的運行速度．從而達到節(jié)能的控制目的．
圖1 帶式輸送機驅(qū)動方式
圖2 電動滾筒外形
圖3 電動滾筒結(jié)構(gòu)圖
在本控制系統(tǒng)中。主要完成的是給料機、皮帶運輸機和出料機的聯(lián)動控制．根據(jù)負荷對皮帶運輸機的調(diào)速控制．以及皮帶運輸機的各種保護控制。原理圖見圖4。
圖4 控制系統(tǒng)硬件原理圖
在本控制系統(tǒng)中。主要完成的是給料機、皮帶運輸機和出料機的聯(lián)動控制．根據(jù)負荷對皮帶運輸機的調(diào)速控制．以及皮帶運輸機的各種保護控制。原理圖見圖4。
圖4 控制系統(tǒng)硬件原理圖
其次．完成驅(qū)動裝置滾筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進設(shè)計。
由于本設(shè)計增加了PLC的設(shè)計．因此對電動滾筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)一并作改進設(shè)計。在接線盒處采用由變頻調(diào)速系統(tǒng)控制．因而電動滾內(nèi)不需要再設(shè)許多齒輪降速。電動滾筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)改進設(shè)計見圖5。可編程控制器PLC進行自動化控制，外型不變內(nèi)部結(jié)構(gòu)改為無變速系統(tǒng)的單一電動機滾筒，顯著地降低了電動滾筒的成本．
作為廣泛應(yīng)用的膠帶輸送機，非常希望寬度尺寸盡量地?。赃m應(yīng)井下狹窄的巷道和洗煤廠、發(fā)電廠等輸煤通廊的需要。采用變頻調(diào)速后，使齒輪變速部分全部去掉，這樣電動滾筒實際上就是一個電機。其結(jié)構(gòu)和成本都大大降低。電動滾筒配置的優(yōu)化設(shè)計，使之在結(jié)構(gòu)上簡單，程序上簡化。
將變頻調(diào)速器并入控制系統(tǒng)，進行了輸入輸出節(jié)點分配，建立了各類模塊。將變頻調(diào)速器在帶式輸送機上的進行了實際調(diào)速應(yīng)用．效果顯著。皮帶機的啟動控制(包括自動和手動控制)要根據(jù)出料機運行狀態(tài)和皮帶機停車前運行狀態(tài)進行。由操作人員向PLC發(fā)出指令．通過控制變頻器驅(qū)動電動機并帶動滾筒聯(lián)動運行。進行了帶機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計。將變頻調(diào)速器并入控制系統(tǒng)，進行了輸入輸出節(jié)點分配。建立了各類模塊。將變頻調(diào)速器在帶式輸送機上進行了實際調(diào)速應(yīng)用．效果顯著。
該系統(tǒng)的控制部分主要是由上位機的調(diào)度監(jiān)控部分、下位機PLC控制部分組成。下位機在線實時記錄、監(jiān)控。并顯示數(shù)據(jù)：PLC向上位機傳遞設(shè)備的實時狀態(tài)．接受并執(zhí)行上位機的實時控制命令?？赏ㄟ^控制繼電器、接觸器等設(shè)備實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制．
3結(jié)束語
在帶式輸送機配套設(shè)備及自動化控制中采用PLC控制：進行了帶機控制PLC軟件設(shè)計和控制程序設(shè)計。該部分已制作了模型實驗．滿足設(shè)計要求。
電動滾筒改為本論文的電動機滾筒設(shè)計是大膽嘗試．運輸距離在200m內(nèi)可參考本文設(shè)計，如超過200m需進一步研究。
參考文獻
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[4]宋偉剛，王丹，陳霖．波狀擋邊帶式輸送機的發(fā)展[J]．煤礦機械．2004(2)：l-4．
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帶式輸送機配置電動滾筒的研究
作者： 韓峰
作者單位： 雞西大學,雞西,158100
刊名：機電一體化
英文刊名： MECHATRONICS
年，卷(期)： 2008，14(11)
引用次數(shù)： 0次
參考文獻(5條)
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4.宋偉剛.王丹.陳霖 波狀擋邊帶式輸送機的發(fā)展[期刊論文]-煤礦機械 2004(2)
5.楊書卿 輸送帶工業(yè)產(chǎn)品的現(xiàn)狀及發(fā)展 1999(1)
相似文獻(8條)
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7.期刊論文 樊冬梅.王學強.包燕燕 怎樣增大皮帶輸送機傾角 -磚瓦世界2007(5)
帶式輸送機通過電動滾筒驅(qū)動,帶動皮帶運轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)對物料的輸送.帶式輸送機運輸能力大、運行阻力小、耗電量低、運行平穩(wěn)、途中對物料的破碎性小、連續(xù)運行、容易實現(xiàn)自動控制,也是制磚生產(chǎn)過程中必備的設(shè)備.
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