基于PLC控制的带式输送机自动张紧装置-机电一体化

摘  要

本设计主要是带式输送机全自动液压张紧装置的设计。它是在吸收国、内外输送机张紧技术的基础上，根据国内带式输送机的运行特点及要求研制的。它采用比例控制技术及可靠性较高的可编程控制技术，可以对张紧力进行多点控制，根据不同工作情况随时调节张紧力的大小。能最大程度的延长皮带的寿命，大大节约了成本。在设计中，用一个动滑轮使液压缸的行程减少了一半，避免使用行程较长的液压缸，减少了制造液压缸的难度。同时，系统中增加了若干个蓄能器，可以最大限度的吸收液压冲击，减小对皮带的冲击力提高胶带的使用寿命。

本设计在总结其它常规皮带张紧装置的基础上,设计了能够满足皮带机的皮带长度变化较大时的皮带拉紧装置。此装置在皮带机启动阶段,能提供足够大的启动张力；启动完毕后, 又可使皮带的张力恢复到额定值以维持皮带机的正常运行。本文根据液压自动张紧装置的液压原理,详细阐述了自动张紧装置的结构组成、控制原理及功能特点,并阐明了控制系统的设计关键在于压力值和最大拉力值的设定。

介绍了带式输送机运行系统要求,并运用PLC可编程控制技术对带式输送机的起动、制动和拉紧部分实时监控,完全实现了带式输送机自动控制运行方式,构成了一个高可靠性的设备运行控制系统。

关键词：带式输送机； 自动液压张紧装置； 自动控制； 可编程控制PLC

目    录

1 概述 1

1.1张紧装置的作用 1

1.2张紧装置的类型及其介绍 2

1.3液压张紧装置的基本介绍及其特点 2

1.3.1液压张紧装置的特点 2

1.3.2新型自动控制液压张紧装置的主要技术特点 3

1.3.3液压传动的特点 3

1.4带式输送机张紧装置的PLC控制系统介绍 4

1.4.1 PLC的介绍 4

1.4.2带式输送机张紧装置的控制原理 6

2 带式输送机的工作原理 9

2.1带式输送机的组成及工作原理 9

2.1.1带式输送机的组成 9

2.1.2带式输送机的工作原理 11

2.2带式输送机的驱动原理——摩擦传动原理 11

2.2.1单滚筒驱动情况 12

2.2.2多滚筒驱动情况 16

3 带式输送机的选型设计计算 21

3.1设计参数 21

3.2带式输送机的机型选择 21

3.3输送带的选择设计 21

3.3.1选取带速 21

3.3.2选择带宽 22

3.4运行阻力的计算 23

3.5输送带张力的计算 25

3.6校核 27

3.7张紧行程及张紧力的计算 28

3.7.1张紧行程 28

3.7.2张紧力 28

3.8机型布置 30

3.8.1布置原则 30

3.8.2布置形式 30

3.9滚筒的选择 31

3.10电机、减速器的选型及有关驱动装置部件的选用 33

3.10.2减速器的选型 33

3.10.3有关驱动装置部件的选用 35

4 带式输送机的起动分析 37

4.1带式输送机的起动曲线 37

4.2起动时的动张力计算 39

4.3起动时间 42

5 张紧装置选择方案 43

5.1张紧装置的类型 43

5.2方案比较与选择 44

6 张紧装置的设计 48

6.1张紧装置组成 48

6.2主要技术问题 49

6.3张紧装置参数的确定 49

6.3.1张紧力和张紧行程 50

6.3.2启动加速度 50

6.3.3起动时间 50

6.4液压站及有关元件的设计与选用 50

6.4.1液压油缸的设计 50

6.4.2齿轮泵及电机 54

6.4.3蓄能器 54

6.4.4液压油箱的设计 55

6.4.5电液比例溢流阀及其放大器 55

6.4.6电磁换向阀、单向阀 57

6.5机械结构设计 57

6.5.1张紧车架 57

6.5.2滑轮 58

6.6注意事项与要求 58

6.6.1张紧装置的振动 58

6.6.2设备使用要求 58

7 电控系统 59

7.1控制系统的硬件组成 59

7.1.1 PLC及扩展模块 59

7.1.2测速传感器 61

7.1.3压力变送器 62

7.1.4 PLC控制系统的硬件配置图 64

7.2软件设计 64

7.2.1思路及流程图 65

7.2.2输入输出点地址分配 65

7.2.3参数设定 65

7.2.4带式输送机张紧装置PLC程序 68

结  论 75

参考文献 76

英文原文 77

中文译文 99

致  谢 104