中文摘要皮帶輸送機(jī)是高強(qiáng)力、大運(yùn)量、大功率的現(xiàn)代化的大型運(yùn)輸設(shè)備，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要的作用。本文通過(guò)對(duì)皮帶輸送機(jī)張緊裝置的分析,指出當(dāng)前張緊裝置存在的缺陷，對(duì)張緊裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的張緊裝置主要由液壓系統(tǒng)等部分組成。由于電流和負(fù)載之間存在線性比例關(guān)系,根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流來(lái)識(shí)別輸送帶上荷載量,電流信號(hào)在電控中經(jīng)運(yùn)算轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)所需的張緊力,再與拉力傳感器測(cè)到的拉力相比較,比較的結(jié)果控制電磁閥,由電磁閥來(lái)控制液壓缸的油路,液壓系統(tǒng)提供相應(yīng)的張緊力，使輸送帶上的張緊力隨驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流的變化而變化，時(shí)刻使輸送帶的張緊處在一個(gè)動(dòng)態(tài)控制的過(guò)程，為輸送機(jī)提供正常運(yùn)行的必要張力，防止打滑。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送帶適時(shí)、及時(shí)的動(dòng)態(tài)張緊。關(guān)鍵詞：皮帶輸送機(jī)，液壓張緊裝置，液壓馬達(dá)，液壓泵站，液壓元件AbsｔｒactThebeltｃｏnveyｅrｉｓtheｈighforｃe，ｔｈegreaｔｔｒanspoｒtaｔｉonamoｌln4theｈｉｇhefficｉｅｎcymoderｎｉzatiｏnlaｒgｅ-scaｌｅtranｓpｏrtvehicｌe.Sｏiｔisｐlaｙingavitalｒoｌeintheｎationalecoｎoｍy.Afteranalｙzinｇtａke-upassemblyfoｒbeｌtconvｅyor,thecurrentｆｌaｗthatｔhedevicｅhａｓexistedisｐｏiｎteｄoｕtinthispａper．Theimprovedtａｋe－upａｓsemblyｃonsistsofｔake-uphyｄraulicｓystem，electriccｏnｔrｏleｔc.Ｔhｅlｏadｃaｎbeobｔaineｄbyｅｌｅctriｃcurrｅntfoｒｉｔｓｌiｎearｒeｌaｔｉon,Currｅntsignalbytheｅｌｅctｒiccｏntrolsyｓteminｃompｕｔinｇsysteｍsinｔoateｎsionfoｒce,tｈen,wｉｔｈthepullingｆorceｗhiｃhｏbｔainsａfterｔｈepｕｌｌiｎgfｏｒceseｎsorcompａresａｇain,cｏmｐaredwithresultｃontroｌｓｏlｅnoidvａlｖe.Bythｅsoｌｅnoｉdvalvetocontｒoｌｔhｅhｙdｒaulｉcｃyｌinderｓｏfｔhｅcircuit，sothaｔthehyｄｒaulｉcsysｔeｍtoprｏvidｅthecorｒesｐondingtenｓiｏnｆorｃｅ,ｓothatｔheｔｅnsiｏniｎgｆorceoｎthecｏnvｅｙｏｒｂｅｌｔdriｖemｏtorwｉtｈthecurrenｔchanges.Sｏthatｔｈetｅnsｉｏningfｏrceｏntheｃonveyｏｒbeltdriveｍotorwitｈtｈecuｒｒentchａnｇｅs,soｔｈａt(yī)belｔtensｉonatａｌｌtiｍeｓｉncontｒolofaｄyｎaｍicproｃeｓs，ｔoensureｔhenormaｌｏｐerａｔionoｆconvｅyorｔeｎsionnｅｃessａｒytopｒeventsｋiｄｄing．Ｏnthｅcｏｎvｅyｏrbeｌtinordｅｒtoachｉeveatimelyｍaｎｎer，theｄynamictensionintime.Keyｗords:beｌtｓtretcｈer，hｙdｒaulｉcpressure,fluｉdcyｌｉndｅｒ，hydrauｌｉcpuｍp,hyｄrauｌiccomponｅｎt目錄中文摘要AbstｒａcｔTOC\ｏ"1-３"＼ｈ\z\uＨYPＥRLIＮK第一章概論 PAGＥRＥF_Toｃ35４659174\h1ＨＹＰERLINK＼l"＿Toc35４６5９１75"1.1皮帶輸送機(jī)張緊系統(tǒng)的概述 PAGEREF＿Ｔｏc３54６59175＼ｈ1HYPERＬＩNK\l＂_Tｏｃ354６５917６"1.１.１張緊裝置的發(fā)展現(xiàn)狀?ＰAGＥＲEF_Tｏc35４６5９17６\h1ＨYPERLINK\ｌ"_Toc35465９１７７"１.1.2張緊裝置的發(fā)展趨勢(shì)?PＡGEREF_Toc35465９177\h３１.１.３張緊裝置在皮帶輸送機(jī)中的作用及特點(diǎn)?PAGEREＦ_Toc354６５91７8\ｈ4HＹPERLINK1.1.4張緊裝置的工作原理 PAGEREF＿Toc354６5９179\h４HYPERLINＫ1.2本設(shè)計(jì)課題的意義及所做的工作 PAGＥRＥＦ＿Toc３54659180＼h5ＨYPERLＩNＫ第二章張緊裝置的理論分析與方案設(shè)計(jì) PAGERＥF_Ｔoｃ3５4６59１83\h７HYＰERLＩＮK＼ｌ"_Toc35465９１84"2．1皮帶輸送機(jī)張緊裝置的安裝位置?ＰAGEREF＿Toc３546591８4＼ｈ7HＹPERLINK2.１.1張緊裝置的基本布置原則 ＰＡGEREF＿Toc35465918５＼h7HYPEＲＬＩNK\ｌ"_Tｏｃ35465９186"2.1.2張緊裝置幾種常見(jiàn)的安裝位置 PAＧＥＲＥＦ_Ｔｏc3546591８６\h7ＨYPＥRLINＫ\l"_Toc３５4６59１８７"2．１.3張緊裝置安裝位置的選定 ＰＡGEREF_Tｏc3546５９187\h８ＨYPERＬＩNＫ\ｌ＂_Tｏｃ354６59188"2.2自動(dòng)張緊裝置參數(shù)等確定?ＰＡGEREF_Toc３5４659１8８＼h8ＨYPEＲLIＮK＼l"_Toc３5４6５9１89＂２．２.1本次設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)?ＰAＧＥＲEF_Tｏｃ354659１89\h9HＹPERLＩNK\l＂_Ｔoｃ3５465919０＂2.2．2皮帶輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)輸送帶張緊力 ＰAGERＥF＿Toc3５4６59190\h9HYＰERＬIＮK2.2.4皮帶輸送機(jī)制動(dòng)過(guò)程中輸送帶的張緊力 PＡＧＥＲＥF_Tｏc３５46５9192\h17HYPERLINＫ\l＂_Toｃ354659１93＂2．2張緊裝置安裝方式的方案設(shè)計(jì)?ＰＡＧEREF_Tｏc3546５９1９3\h１7第三章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?ＰAGＥＲＥＦ_Tｏc3546５９194＼h1８HYPERLIＮK＼l"＿Toｃ３5４6５９１95"3．1液壓系統(tǒng)的組成 PＡGERＥF_Toc35465919５\h１8ＨＹPＥRLINK3.2.１.液壓絞車的原理及結(jié)構(gòu)介紹?PＡGEREF_Ｔoc3546５9197\ｈ18HYPＥRＬINK\l"_Toc354659198"３.2.2液壓絞車的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGERＥＦ＿Toc35４659198\h19ＨYＰＥＲLINK＼ｌ"_Tｏc354６５9199"3.2．3液壓泵的選型 PAGEＲＥF_Ｔoc354６5９1９9\ｈ2０ＨＹPEＲLＩNK＼l"_Ｔoc35465920０＂3.2.4液壓馬達(dá)的選型 PＡGEREF_Toc354659200\h21HＹPERＬＩＮK\l"_Toc3546592０1"3.2.5液壓泵及電機(jī)功率計(jì)算 PAＧＥＲEＦ＿Ｔoｃ3546５９2０１＼h23HＹPＥRLINK3.3蓄能器的選型計(jì)算 PＡGEREF_Toｃ35４6592０2\h23HＹＰＥＲＬIＮK＼l＂_Toc３54６5９２03＂３.4液壓站的設(shè)計(jì) ＰAGEREF_Ｔｏc3５46592０3＼ｈ25HYPERLIＮK\ｌ"_Toｃ354659２0４＂3.4.1明確液壓站的工作要求?PAGEREF_Tｏc３54６59２04＼ｈ25ＨＹPERLＩNK\l＂＿Toc3５46592０5"3.4.2液壓站的工作過(guò)程 ＰAGEREＦ_Toc35４65920５\ｈ25HYPEＲLINK3.4．3液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和工作原理?PAGEREF_Tｏc3５4６59２０6\h26ＨＹPERLIＮＫ\ｌ＂_Tｏc35４６5920７"3．4.4油箱的設(shè)計(jì) PＡGEＲEF_Toc3５4659２０7\h２9HYPERLINK＼ｌ"_Tｏc354659208"3.4.5連接方案的設(shè)計(jì)?PAＧＥＲＥF_Toc３５４6592０8\h33HYPＥRLINK3.４.6液壓泵安裝基座設(shè)計(jì) ＰAＧEＲEF_Toc35４659209\h33ＨYPＥRLＩNK致謝 ＰAＧＥREＦ_Toc3５４65921８＼h３7第一章概論1.１皮帶輸送機(jī)液壓張緊系統(tǒng)的概述1.1.１張緊裝置的發(fā)展現(xiàn)狀張緊裝置直接影響皮帶輸送機(jī)的整體性能。目前皮帶輸送機(jī)常用的張緊裝置主要分為固定張緊裝置、重錘張接裝置和液壓張緊裝置三種。固定張緊裝置固定張緊裝置的特點(diǎn)是張緊滾筒在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的位置保持不變,張緊力不能自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，只有在停車狀態(tài)下才能對(duì)張緊裝置的張緊力和張緊行程進(jìn)行調(diào)節(jié)。固定張緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是張緊滾筒位置固定,不需要人工操作或控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，操作維護(hù)方便,一般用于小型皮帶輸送機(jī)。固定張緊裝置又分為螺旋張緊裝置和固定絞車張緊裝置。螺旋張緊裝置見(jiàn)圖1-1。圖１-1螺旋張緊裝置由圖1-1可見(jiàn)，張緊滾筒的軸承座在活動(dòng)架上，活動(dòng)架可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿，螺母帶動(dòng)活動(dòng)架一起前進(jìn)和后退,達(dá)到張緊和放松輸送帶的目的。固定絞車張緊裝置由絞車、滑輪、張緊小車等組成,通過(guò)絞車卷進(jìn)、放松鋼絲繩來(lái)調(diào)節(jié)輸送帶所需的張緊力。2)重錘張緊裝置重錘張緊裝置是靠重錘的重力將輸送帶張緊，張緊力的大小依靠增加或減小重錘重量來(lái)調(diào)節(jié)。重錘張緊裝置又分為重載車式張緊裝置和重錘式張緊裝置。重載車式張緊裝置是將重物由鋼絲繩通過(guò)定滑輪與滑動(dòng)小車相連,將張緊滾筒固定在滑動(dòng)小車上,由重物張緊滑動(dòng)小車對(duì)輸送帶產(chǎn)生張緊力(見(jiàn)圖1-３)，重錘張緊裝置是通過(guò)用鋼絲繩懸掛起來(lái)的重錘使輸送機(jī)的張緊車產(chǎn)生張緊力。圖1－3重錘車式張緊裝置3)液壓張緊裝置3.1）普通型液壓張緊裝置通過(guò)液壓油缸(或絞車）的快速位移來(lái)吸收輸送帶的彈性伸長(zhǎng)，分為液壓絞車張緊、液壓油缸張緊、液壓油缸與固定絞車組合張緊三種。液壓絞車張緊裝置是通過(guò)液壓馬達(dá)動(dòng)作,使張緊絞車卷進(jìn)和松開(kāi)輸送帶來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸送帶的張緊力;液壓油缸張緊裝置由蓄能站、液壓泵站、張緊油缸、電控箱和附件五大部分組成,通過(guò)液壓站壓力使油缸產(chǎn)生伸縮來(lái)調(diào)節(jié)皮帶輸送機(jī)的張緊力。液壓張緊裝置實(shí)物圖如圖１－４所示圖1－4液壓張緊裝置液壓張緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制,可以根據(jù)輸送機(jī)在啟動(dòng)和正常運(yùn)行工況下對(duì)輸送帶張力的不同要求調(diào)節(jié)輸送帶張緊力,控制響應(yīng)速度快,能夠在驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí)自動(dòng)增加張緊力。缺點(diǎn)是不能隨輸送帶上載荷的變化自動(dòng)進(jìn)行張緊力調(diào)節(jié)。1．1.2張緊裝置的發(fā)展趨勢(shì)綜前所述，按常規(guī)方式設(shè)計(jì)的各種張緊裝置，其動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)很難達(dá)到最佳張緊效果。主要問(wèn)題在于設(shè)計(jì)都是靜態(tài)特性的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)起動(dòng)、運(yùn)行各階段不同張力的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),未能考慮負(fù)載動(dòng)態(tài)變化對(duì)膠帶張力的影響，因此產(chǎn)生調(diào)節(jié)的不合理性。在輸送帶張力過(guò)度時(shí)，輸送帶過(guò)張緊,應(yīng)力疲勞加大，容易出現(xiàn)皮帶拉斷故障;在輸送帶張力不足時(shí),導(dǎo)致皮帶打滑及斷帶、著火故障，而且還容易出現(xiàn)皮帶橫向震動(dòng)過(guò)大、功率消耗過(guò)大等一系列問(wèn)題。針對(duì)ＤYL系列和其他常規(guī)張緊裝置存在的問(wèn)題，基于實(shí)施驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流與負(fù)載間呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)比例關(guān)系的考慮，現(xiàn)在有科學(xué)家提出了一種基于電機(jī)電流輸入控制的力反饋動(dòng)態(tài)張緊裝置的設(shè)計(jì)方案。其基本原理是：通過(guò)識(shí)別驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流變化來(lái)間接識(shí)別輸送帶上載荷量的變化，以電機(jī)電流為閉環(huán)回路的控制信號(hào)，通過(guò)電流與負(fù)載的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算出理論張緊力的值，然后與力傳感器所測(cè)的實(shí)際張緊力的值進(jìn)行比較，從而適應(yīng)負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化。1.1.３液壓張緊裝置在皮帶輸送機(jī)中的作用及特點(diǎn)１)本裝置能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)膠帶機(jī)提供啟動(dòng)張力和運(yùn)行張力的張緊動(dòng)作，以滿足膠帶啟動(dòng)時(shí)防止打滑及膠帶正常運(yùn)行對(duì)張緊力的不同要求。2)液壓張緊裝置的液壓張力緩沖裝置能夠被及時(shí)張緊膠帶機(jī)啟動(dòng)時(shí)的松邊,改善了啟動(dòng)特性,減少甚至消除其他張緊出現(xiàn)的波涌、打帶現(xiàn)象。3)本裝置除了震動(dòng)提供啟動(dòng)張緊力、運(yùn)行張緊力外還可根據(jù)用戶需要自動(dòng)提供皮帶停機(jī)張力,這樣既節(jié)約了能耗，又延長(zhǎng)了膠帶使用壽命。4)張緊裝置可根據(jù)用戶的實(shí)際張緊行程需要在大行程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊,這樣便能夠適應(yīng)伸長(zhǎng)率大的整芯膠帶機(jī)和長(zhǎng)距離膠帶機(jī)的張緊要求。5)當(dāng)停機(jī)或意外停機(jī)時(shí),張緊裝置能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制動(dòng),此時(shí)仍能可靠地確保輸送帶處于張緊狀態(tài)。6)本裝置配有可靠的張力監(jiān)控系統(tǒng),能對(duì)張力變化作出及時(shí)反應(yīng)和調(diào)整。有效的防止了皮帶機(jī)運(yùn)行中的打滑現(xiàn)象。７)本裝置設(shè)有手動(dòng)控制,便于膠帶整機(jī)的維護(hù)。1.１.4液壓張緊裝置的工作原理液壓自動(dòng)式張緊裝置是利用拉力傳感器反映輸送帶的拉力，與給定拉力進(jìn)行比較后控制拉近液壓缸的運(yùn)動(dòng)。在皮帶輸送機(jī)啟動(dòng)前，液壓張緊裝置先啟動(dòng),通過(guò)液壓馬達(dá)的動(dòng)作，張緊輸送帶使值達(dá)到啟動(dòng)拉力值（約為正常運(yùn)轉(zhuǎn)值的1.５倍)。然后啟動(dòng)輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)，這樣就使這一關(guān)系保持恒定，以達(dá)到防止打滑的目的。啟動(dòng)完畢后，輸送帶達(dá)到額度速度后,自動(dòng)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)值。在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下,輸送帶拉力幾乎不變，張緊裝置不動(dòng)。當(dāng)負(fù)荷變化或因其他原因引起拉力分布變化，使值變大時(shí)，液壓馬達(dá)將自動(dòng)動(dòng)作,使輸送機(jī)的彈性變形減小以便降低。當(dāng)值變小時(shí),拉力傳感器將發(fā)出信號(hào)，使液壓泵供油推動(dòng)液壓缸張緊。使這一比值重新達(dá)到恒定值。１.2本設(shè)計(jì)課題的意義及所做的工作１.２.1選題的目的和意義皮帶輸送機(jī)輸送散體物料是當(dāng)今世界上廣泛采用的手段之一,是采礦企業(yè)主要的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)施。采用這種方式不僅可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大批量輸送,而且與其他輸送設(shè)備相比,具有更好的經(jīng)濟(jì)效益和更低的運(yùn)輸成本。隨著煤礦井下運(yùn)輸能力的不斷提高及巷道的不斷延伸,皮帶輸送機(jī)的輸送帶長(zhǎng)度也在逐漸加大。為了提高井下輸送帶的阻燃可靠性，阻燃整芯輸送帶的使用也在不斷擴(kuò)大。輸送帶長(zhǎng)度的延長(zhǎng)和整芯輸送帶的使用帶來(lái)了新的問(wèn)題,那就是輸送帶的伸長(zhǎng)量急劇增加。以前大量使用的鋼絲繩芯輸送帶伸長(zhǎng)率為０．1％，而阻燃整芯輸送帶的伸長(zhǎng)率為1%,整整提高了十倍,由于重錘張緊、固定絞車張緊等輸送帶張緊系統(tǒng)受張緊距離和張緊力的限制,使其難以適應(yīng)１00米以上輸送帶輸送機(jī)的張緊要求。長(zhǎng)距離輸送機(jī)的張緊系統(tǒng)不僅要滿足輸送帶伸長(zhǎng)量的要求,而且要滿足張緊力可調(diào),即起動(dòng)階段滿足皮帶輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)防滑要求而使張緊力較大以增大摩擦牽引力;等速階段張緊力降低以維持輸送機(jī)正常運(yùn)行要求。輸送帶在較低的張緊力條件下運(yùn)行可提高輸送帶的使用壽命，降低能耗,而且可避免長(zhǎng)距離輸送帶起動(dòng)時(shí)的波動(dòng)現(xiàn)象。采用常規(guī)張緊系統(tǒng)，已無(wú)法有效解決輸送機(jī)輸送帶長(zhǎng)度變化較大時(shí)的實(shí)際問(wèn)題、影響了輸送機(jī)的正常使用。而電力驅(qū)動(dòng)形式的自動(dòng)張緊系統(tǒng)和液壓缸自動(dòng)張緊系統(tǒng)也顯現(xiàn)出一些缺陷。隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，必須研制出運(yùn)行安全可靠、張緊行程大、布置靈活以及能夠滿足動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩種工況時(shí)、輸送帶具有一定張緊力并可根據(jù)實(shí)際情況張緊力自動(dòng)可調(diào)的張緊系統(tǒng)。1.2.２本課題所做的工作1、對(duì)皮帶輸送機(jī)張緊系統(tǒng)進(jìn)行理論分析，總結(jié)了輸送機(jī)起動(dòng)張緊力、制動(dòng)張緊力和正常張緊力的計(jì)算方法以及張緊系統(tǒng)的安裝位置。2、明確液壓絞車自動(dòng)張緊系統(tǒng)的各個(gè)工作過(guò)程，在此基礎(chǔ)上提出了系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)上述要求,完成液壓系統(tǒng)、張緊力監(jiān)控裝置和電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)各個(gè)部分主要元件的選型和設(shè)計(jì)進(jìn)行了說(shuō)明。第二章張緊裝置的理論分析與方案設(shè)計(jì)2.1皮帶輸送機(jī)張緊裝置的安裝位置２.1.1張緊裝置的基本布置原則1、張緊系統(tǒng)的安裝位置可以任意選擇，但最好選擇在靠近驅(qū)動(dòng)裝置處，使此處的張緊力始終保持不變。如安裝位置離驅(qū)動(dòng)裝置較遠(yuǎn),最好在靠近驅(qū)動(dòng)裝置處增設(shè)重錘,以抵消加速度和減速度的影響,確保驅(qū)動(dòng)滾筒奔離處的輸送帶保持最小的張力。2、盡量布置在張力最小處或靠近傳動(dòng)滾筒的松邊處。3、確定張緊力的大小時(shí)，要考慮到正常運(yùn)行和起動(dòng)、制動(dòng)等各種運(yùn)行工況。4、張緊行程考慮了輸送帶由于內(nèi)張力的變化所引起的彈性變形、輸送帶使用后永久變形、以及輸送帶接頭的預(yù)留量等因素。2.1．2張緊裝置幾種常見(jiàn)的安裝位置根據(jù)以上介紹的四條基本原則，在實(shí)際應(yīng)用中張緊裝置可有頭部或中部張緊安裝、尾部張緊一般安裝、尾部張緊特殊安裝等形式,示意圖如圖２－1、圖2-2、圖２-3所示。圖2-1頭部或中部張緊圖2-2尾部張緊(一般布置形式）圖2－3尾部張緊(特殊布置形式）2.1．3張緊裝置安裝位置的選定由于松邊張力值直接影響輸送帶的選定,所以在滿足≤時(shí),其值應(yīng)盡可能小一些為好,這與張緊系統(tǒng)安裝的位置有一定的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，確定安裝系統(tǒng)的安裝位置時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)；1.長(zhǎng)度在3０0米以上的水平或坡度在４%以下的傾斜運(yùn)輸?shù)妮斔蜋C(jī)，張緊系統(tǒng)應(yīng)設(shè)在緊靠驅(qū)動(dòng)滾筒的空載側(cè)。2.距離較短的輸送機(jī)和坡度在4%以上的傾斜運(yùn)輸?shù)妮斔蜋C(jī)，張緊系統(tǒng)多半布置在尾部。3.由于鋼絲繩芯輸送帶的伸長(zhǎng)量非常小,張緊系統(tǒng)也可設(shè)在尾部。２.2自動(dòng)張緊裝置參數(shù)等確定根據(jù)皮帶輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的輸送帶張力,在考慮一定張緊系數(shù)的情況下,設(shè)計(jì)張緊系統(tǒng)在啟動(dòng)過(guò)程中的最大張緊力以滿足輸送機(jī)的要求,為了減小輸送帶在啟動(dòng)過(guò)程中動(dòng)張力的影響，以滿足起動(dòng)加速度的要求,設(shè)計(jì)張緊系統(tǒng)在輸送帶開(kāi)始張緊到輸送帶開(kāi)始起動(dòng)的時(shí)間間隔。皮帶輸送機(jī)所需的張緊力,在起動(dòng),穩(wěn)定運(yùn)行和制動(dòng)過(guò)程中是不同的,因此計(jì)算張緊力時(shí)應(yīng)按各種工況下輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上不打滑的條件計(jì)算。理想的張緊系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)輸送機(jī)再不提供框下的需求自動(dòng)調(diào)整張緊力，這樣,既可滿足輸送帶垂度和摩擦牽引力的需求,又可保證輸送帶不受過(guò)大的張力，來(lái)避免因張力過(guò)大而引起輸送帶壽命的減小。2.２．1本次設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)１.張緊小車的最大牽引力：Ｆ=200×N2.張緊小車的牽引速度:＝0.2ｍ/s３．張緊小車的伸縮距離:S=1２~２4ｍ2.2.２皮帶輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)輸送帶張緊力確定張緊系統(tǒng)張緊力的方法取決于張緊系統(tǒng)在皮帶輸送機(jī)中的位置,一般是先求出輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力，然后再根據(jù)逐點(diǎn)張力計(jì)算發(fā)球處在張緊系統(tǒng)位置處輸送帶的張力。輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力的確定是由滾筒摩擦條件和輸送帶懸垂度條件共同決定的。一般是先用摩擦條件計(jì)算出輸送帶張力，然后再用懸垂度條件進(jìn)行校核。1皮帶輸送機(jī)的傳動(dòng)原理皮帶輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,借助于傳動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦力將驅(qū)動(dòng)裝置與輸送帶有機(jī)地聯(lián)系起來(lái),以完成二者之間的能量傳遞任務(wù),保證輸送機(jī)的可靠運(yùn)行。其摩擦傳動(dòng)原理如圖2-4所示圖2-4皮帶輸送機(jī)摩擦傳動(dòng)原理設(shè)傳動(dòng)滾筒此時(shí)輸出牽引力,輸送帶在傳動(dòng)滾筒奔離點(diǎn)處的張力為，在相遇點(diǎn)處的張力為(≥）。忽略一些次要因素,在輸送帶上取微元為隔離體，它對(duì)應(yīng)的圓心角為,其受力分析圖如圖2－4所示。由微元體力的平衡得：（２—1)(2—2)式中：Ｓ,——輸送帶在和點(diǎn)的張力——滾筒與輸送帶之間的摩擦系數(shù)——輸送帶在滾筒上的包角——微元體所受的法向反力將式（2—1)式（２—2)聯(lián)立解方程,并將邊界條件＝Ｆ帶入(2—3）式（2—3)是傳動(dòng)滾筒包弧上任一點(diǎn)的張力的計(jì)算公式,即歐拉公式.2摩擦條件確定輸送帶張力由歐拉公式可得:（2—4）另外(2—5）式中—各種附加阻力之和,—驅(qū)動(dòng)滾筒驅(qū)入點(diǎn)和分離點(diǎn)處的張力，—承載段和空載段阻力為了簡(jiǎn)化計(jì)算，又是附加阻力按承載段阻力和空在短阻力之和的10%考慮，這樣,式(2—5)可寫(xiě)成：（２—6）其中(２—7）（2—８）——輸送機(jī)長(zhǎng)度；——與輸送機(jī)有關(guān)的系數(shù),見(jiàn)表2—１:表2—１輸送帶長(zhǎng)度系數(shù)6１02０401００2003０04006０0840１00０１400K64.4３.22.2１．９1.4４１．3２１．241.141．11.091.０6——被輸送物體的單位重量,其中;（２—9）——皮帶輸送機(jī)的輸送量;——輸送帶自重；——輸送速度;——輸送機(jī)傾角；——驅(qū)動(dòng)滾筒上的包角;——輸送帶承載分支和空載分支的阻力系數(shù),見(jiàn)表2—2——輸送帶魚(yú)滾筒表面之間的念著系數(shù),見(jiàn)表2—3——抗滑安全系數(shù)，在1.3～1.4的范圍內(nèi)取;——輸送帶承載分支,空載分支托輥組傳動(dòng)部分的單位重量，;——輸送機(jī)承載分支,空載分支托輥組傳動(dòng)部分的重量；——輸送帶承載分支與空載分支的間距。表２—2輸送帶承載分支和空載分支的阻力系數(shù)工作條件承載分支承載分支設(shè)備狀態(tài)良好，無(wú)污染０.021~0.０24０.024～０.０３４設(shè)備狀態(tài)較好，有輕污染0.0２４～0.０３０．03~0.04設(shè)備狀態(tài)較好,嚴(yán)重污染０.03～0.０3４０.034～０.0４４嚴(yán)重污染且大氣含塵量高0．0３４～0．０４40.04～0.０5表2—3粘著系數(shù)滾筒襯套的種類工作條件無(wú)套光滑表面聚氨脂橡膠陶瓷干燥0.34～0．40０.34～０．400.4０~０.4４0.4０~０．44潮濕（清水）０.１0０.340．３40.34～０.４0潮濕（混有粘土的臟水)0.04~０.100.２00.24~0.300．34式（2—7）和(２—8)中承載分支向上取“+”向下取“－”，而空載分支則“+”“－”號(hào)的取舍相反。聯(lián)立式（2—4）和式（２—6）,可得和,再根據(jù)逐點(diǎn)張力計(jì)算法,求出張緊點(diǎn)處的張力。這些張力是滿足滾筒摩擦條件,即不打滑條件的，而且有１3%～１４%摩擦力備用。3．用懸垂度條件校核輸送帶張力為使皮帶輸送機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)而且運(yùn)行阻力降低,輸送帶在兩托輥之間的懸垂度不易過(guò)大。一般把懸垂度限制在托輥間距的2.4%以內(nèi)。輸送帶的垂度與其張力有關(guān),張力越大，懸垂度就越小,根據(jù)受力可導(dǎo)出以下方程：（2—10)式中——承載短最小張力；——輸送帶的最大垂度;將帶入上式,整理得（２—11)如果用摩擦條件所確定的輸送帶承載，空載段的最小張力不能滿足式（２—1１)和式(2—１2）,說(shuō)明懸垂度條件需求的張力大。此時(shí),可用懸垂度條件確定輸送帶承載段的最小張力,再用逐點(diǎn)張力計(jì)算法得出張緊點(diǎn)處的張力值。4.計(jì)算張緊系統(tǒng)的張緊力張緊系統(tǒng)所提供的張緊力基本按張緊點(diǎn)處輸送帶張力的兩倍選取,張緊系統(tǒng)所步置的位置的不同，張緊力也有所不同，可得出以下幾種對(duì)應(yīng)于不同張緊位置的張緊力。(１)水平運(yùn)輸機(jī)：在頭部或靠近頭部驅(qū)動(dòng),并在頭部裝有張緊系統(tǒng)，張緊力為,在頭部或靠近頭部驅(qū)動(dòng)，并在尾部裝有張緊系統(tǒng)時(shí)，張緊力為。（2）上運(yùn)輸送機(jī)：在頭部或靠近頭部驅(qū)動(dòng)，并在頭部裝有張緊系統(tǒng)時(shí)，張緊力為，在頭部或靠近頭部驅(qū)動(dòng),并在尾部裝有張緊系統(tǒng)時(shí),張緊力為。（3）下運(yùn)輸送機(jī)：在尾部或靠近尾部驅(qū)動(dòng)，并在頭部裝有張緊系統(tǒng)時(shí),張緊力值為由懸垂度所校核的最小張力的２倍,在尾部或靠近尾部驅(qū)動(dòng)，并在頭部裝有張緊系統(tǒng)時(shí)，張緊力為由懸垂度所校核的最小張緊力加上空載阻力的2倍,在頭部或靠近頭部驅(qū)動(dòng)且輸送機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài),并在頭部裝有張緊系統(tǒng)時(shí)，張緊力為，在頭部或靠近頭部驅(qū)動(dòng)且輸送機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài),并在尾部裝有張緊系統(tǒng)時(shí)，張緊力為。對(duì)于在中間部分裝設(shè)張緊系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于頭部驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī)，其張緊力為，對(duì)于尾部驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī),其張緊力為（其中——張緊系統(tǒng)距皮帶機(jī)頭的距離，皮帶長(zhǎng)度)可以看出,不同的布置方式，和對(duì)張緊系統(tǒng)張緊力有不同的影響,因此布置張緊系統(tǒng)時(shí)要遵循張緊系統(tǒng)盡可能地布置在輸送帶張力最小處這樣一個(gè)原則。５計(jì)算驅(qū)動(dòng)裝置的功率（2—12)式中：——驅(qū)動(dòng)裝置的功率——電動(dòng)機(jī)主驅(qū)動(dòng)滾筒的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的效率２．２．３皮帶輸送機(jī)起動(dòng)過(guò)程中輸送帶的張緊力皮帶輸送機(jī)在起動(dòng)時(shí)為了增加主動(dòng)滾筒的摩擦牽引力,其牽引力比正常運(yùn)行時(shí)要大，起動(dòng)牽引力與正常運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)滾筒牽引力的比值叫做啟動(dòng)系數(shù)。表2—4是水平輸送機(jī)在不同運(yùn)距和不同加速度下的起動(dòng)系數(shù)。表2-4水平輸送機(jī)的起動(dòng)系數(shù)102030401０02０0３00４0０>10000．1１.0841.１131.1291．１41１.２96１.2４１1.２4８1.2491．３9２０．１41.1201.1691.１9４1．2２４1.３１91.3621.3841．４141.49４0.２1.１６１1.２261.2４91.３01１.４241.4841.４181．4４41.6４8０．3１．２4２１．3３９1．３381.４431．6391.4221.4461.8361．988皮帶輸送機(jī)在起動(dòng)自動(dòng)張緊系統(tǒng)的張緊力和正常運(yùn)行時(shí)的張緊力也不同,兩者的比值叫做張緊力比。通過(guò)張緊力比與起動(dòng)系數(shù)的關(guān)系，可以確定長(zhǎng)進(jìn)系統(tǒng)在輸送機(jī)起動(dòng)前所提供給輸送帶的起動(dòng)張緊力值。輸送機(jī)啟動(dòng)系數(shù)的確定若起動(dòng)牽引力為,正常運(yùn)行時(shí)牽引力為,則,與啟動(dòng)系數(shù)的關(guān)系為：(２—１3)正常運(yùn)行時(shí)的牽引力應(yīng)等于運(yùn)行阻力,即，其計(jì)算見(jiàn)公式（2—6)而起動(dòng)牽引力應(yīng)等于運(yùn)行阻力與起動(dòng)慣性阻力之和，即,(２—１4)式中——輸送機(jī)起動(dòng)加速度;——旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性系數(shù)；2．張緊力比的確定對(duì)于自動(dòng)張緊要求在輸送機(jī)起動(dòng)前對(duì)膠帶奔離點(diǎn)進(jìn)行預(yù)張緊，則起動(dòng)時(shí)所需的張緊力，與正常運(yùn)行時(shí)所需的張緊力之比即為張緊力比,即;（2—1５)圖2—5皮帶輸送機(jī)布置圖1３.啟動(dòng)系數(shù)與張緊力之比的關(guān)系:(2—１６）式中:——分別為起動(dòng)和正常運(yùn)行時(shí)輸送帶趨入點(diǎn)的張力；——分別為起動(dòng)和正常運(yùn)行時(shí)輸送帶奔離點(diǎn)的張力;它們之間有如下關(guān)系：（2—17)式中：——正常運(yùn)行時(shí)摩擦力備用系數(shù);——起動(dòng)時(shí)摩擦力備用系數(shù)；將式(２—17)帶入式(2—13)得(２—１8)在水平和上運(yùn)時(shí)，因,則；而在下運(yùn)并發(fā)電運(yùn)行時(shí)，因,則。圖2—6皮帶輸送機(jī)布置圖2上述結(jié)論適用于張緊系統(tǒng)位于驅(qū)動(dòng)裝置附近的情況。當(dāng)兩者相距較遠(yuǎn),其間有運(yùn)行阻力時(shí)張緊力與啟動(dòng)系數(shù)的關(guān)系與上面不同，如圖2－6所示，張緊系統(tǒng)位于4點(diǎn)，則預(yù)緊后,4點(diǎn)的張力為:（２—1９）式中:——起動(dòng)時(shí)所需的張緊力；——正常運(yùn)行時(shí)所需的張緊力;起動(dòng)時(shí)輸送帶分離點(diǎn)的張力和預(yù)緊力的關(guān)系為：(２—２0）式中:——起動(dòng)時(shí)4點(diǎn)與５點(diǎn)間的運(yùn)行阻力；當(dāng)水平或上運(yùn)時(shí)則有（2—21）式中:——正常運(yùn)行時(shí)4點(diǎn)與5點(diǎn)間的運(yùn)行阻力;則此時(shí)張緊比與起動(dòng)系數(shù)的關(guān)系為:(２—22)下運(yùn)時(shí)有同樣的方法可得:（2—23）從表2—４可以看到起動(dòng)系數(shù)的值在1.１～1.８的范圍內(nèi),根據(jù)不同的起動(dòng)和正常運(yùn)行時(shí)的摩擦力備用系數(shù),可以得到張緊系統(tǒng)的張緊力比,一般情況下張緊系統(tǒng)所提供的起動(dòng)張緊力是正常情況運(yùn)行允許張緊力值的1．4～1.8倍。２.2.4皮帶輸送機(jī)制動(dòng)過(guò)程中輸送帶的張緊力皮帶輸送機(jī)制動(dòng)過(guò)程中,輸送機(jī)的制動(dòng)慣性阻力與氣動(dòng)慣性阻力的方向相反,其驅(qū)動(dòng)滾筒的摩擦牽引力減小。并且在輸送機(jī)停止運(yùn)行后，輸送帶只需維持較低的張緊力，以增加其使用壽命。因此在皮帶輸送機(jī)制動(dòng)過(guò)程中，輸送帶的張緊力要小于輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的張緊力，一般情況下,制動(dòng)張緊力是正常允許值張緊力的0.9倍左右。２.2張緊裝置安裝方式的方案設(shè)計(jì)考慮綜合因素，本次設(shè)計(jì)的張緊裝置安裝方式采用液壓絞車牽引,擬定采用牽引方式如圖２—7所示，其組成部分有液壓部分,電控部分，張力傳感監(jiān)控部分,液壓絞車部分,液壓張緊部分。其中傳動(dòng)部分采用電機(jī)、泵、高速小扭矩馬達(dá)、減速器、牽引滾筒方案。圖2—7張緊裝置布置方案第三章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1液壓系統(tǒng)的組成液壓絞車自動(dòng)張緊裝置最主要部分是液壓系統(tǒng)，它由液壓站、蓄能器和液壓絞車三部分組成。下面分別對(duì)它們的設(shè)計(jì)選型進(jìn)行說(shuō)明。3．2液壓絞車的設(shè)計(jì)３.2．1.液壓絞車的原理及結(jié)構(gòu)介紹皮帶輸送機(jī)液壓絞車自動(dòng)張緊裝置采用液壓絞車執(zhí)行張緊動(dòng)作,可根據(jù)實(shí)際張緊行程的需要儲(chǔ)繩,可以在大行程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)輸送帶自動(dòng)張緊，本裝置所選用的液壓絞車其結(jié)構(gòu)主要由液壓馬達(dá)、滾筒、支架、安裝底板、制動(dòng)器、平衡防顫裝置等組成。如圖3-1所示。圖３-１液壓絞車原理圖根據(jù)輸送帶所需要的最大張緊力１8００0０Ｎ,其性能參數(shù)原理和結(jié)構(gòu)尺寸為第一層拉力：45ＫN,液壓馬達(dá)進(jìn)出口壓差:２0MPa，鋼絲繩直徑:２4ｍm,靜制動(dòng)扭矩:９5０0ＮＭ圖3－2滾筒結(jié)構(gòu)圖3.2.2液壓絞車的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算牽引角速度一定時(shí),滾筒直徑Ｒ與牽引速度成反比,較小的角速是有利的，這時(shí)滾筒直徑較小。但滾筒直徑過(guò)小時(shí),使鋼絲繩壽命縮短,即鋼絲繩直徑d與筒直徑Ｄ一個(gè)比較合理的比值。D的大小已選取為24mm。參照已有的設(shè)計(jì)資料,取滾筒直徑Do＝376mm，Ro=188mm（如圖3—2所示)。滾筒轉(zhuǎn)速的計(jì)算過(guò)程如下:(3—1)式中：——牽引速度，m／s，(=0.2m/s）——滾筒半徑,m,（=０.1８8m)——角速度,ｒad／s由式（3—1)得（raｄ/ｓ）(3—2）由得（r/s)(r/ｍin)(3—3)將式（3—2）帶入（3—3)得(r／miｎ）即滾筒輸出轉(zhuǎn)速為１0r/ｍｉn(=0.2m/s,=0.１8８m時(shí)）。3．2.3液壓泵的選型1液壓泵的分類液壓泵按結(jié)構(gòu)不同可分類如下：2．泵型號(hào)的選擇通過(guò)調(diào)查研究和分析,本設(shè)計(jì)選用的泵的型號(hào)為:32的定量軸向柱塞泵。幾何排量,額定工作壓力取機(jī)械效率，額定效率,總效率，額定轉(zhuǎn)速,則輸出流量為液壓控制閥及管道可按選擇或按選擇。3．2.４液壓馬達(dá)的選型1液壓馬達(dá)的分類液壓馬達(dá)按結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)數(shù)不同可分類如下:2馬達(dá)型號(hào)的選擇選定量軸向柱塞馬達(dá)型號(hào)：200幾何排量，額定工作壓力(與液壓泵額定工作壓力相協(xié)調(diào)）,取機(jī)械效率,總效率在泵與馬達(dá)型號(hào)選定的條件下，液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速:(3—4）為保證滾筒輸出轉(zhuǎn)速,選擇傳動(dòng)比i=20的減速器，基本滿足設(shè)計(jì)要求。3.關(guān)于牽引速度復(fù)核取減速器傳動(dòng)比i=２0時(shí)，則滾筒轉(zhuǎn)速為＝０．１７1６r/s=rad／s＝0.188當(dāng)=1４５0r／miｎ時(shí)牽引速度符合設(shè)計(jì)要求。4.液壓馬達(dá)工作壓力計(jì)算滾筒輸出轉(zhuǎn)矩(最大）:液壓馬達(dá)——滾筒間能量守恒方程：（3—5）式中:——液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩,;——液壓馬達(dá)角速度，ｒａd/ｓ；——減速器機(jī)械效率,=０.９5（查手冊(cè)可知）;——滾筒牽引力,N；——滾筒角速度,rad／s;——滾筒半徑，ｍ；液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速與滾筒轉(zhuǎn)速關(guān)系為（3—6)?將式（3－５）帶入式(3－4），則有(3—7）液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩為:(3—8)將式(3-7)帶入式（3－6），則有(３—9)故有下式:（3—１0）帶入有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算3．2.５液壓泵及電機(jī)功率計(jì)算液壓泵工作壓力估算：液壓馬達(dá)被壓按,換向閥和液壓?jiǎn)蜗蜷y閥口損失按計(jì)算，則取液壓泵功率:考慮到機(jī)械效率：取電機(jī)功率可行,為保險(xiǎn)，可取型號(hào)。3.3蓄能器的選型計(jì)算蓄能器是液壓系統(tǒng)中的一種能量?jī)?chǔ)存裝置。它利用力的平衡原理使工作液體的體積發(fā)生變化，從而達(dá)到儲(chǔ)存或釋放液壓能的作用。1．蓄能器的分類:2.蓄能器總?cè)莘e的計(jì)算蓄能器的總?cè)莘e是指充氣容積，總?cè)莘e可根據(jù)氣體定律計(jì)算:常數(shù)，且(3—11)式中：——充氣壓力（Pa)——充氣容積，即蓄能器總?cè)莘e——最低工作壓力(Pａ）——壓力為時(shí)的氣體容積——最高工作壓力（Pa)——壓力為時(shí)的氣體容積——多變指數(shù)蓄能器工作為變溫過(guò)程，一般用于維持壓力,補(bǔ)償泄漏的蓄能器其釋放能量的速度緩慢，可認(rèn)為氣體在等溫條件下工作,?。?—1２)3.蓄能器充氣壓力的確定從保護(hù)蓄能器膠囊并延長(zhǎng)其使用壽命的角度來(lái)確定，取4.蓄能器參數(shù)的確定NXQ-40/3１.5-I①②③④①皮囊式液壓蓄能器②公稱容積4０L③公稱壓力31.５MPａ④類型3.4液壓站的設(shè)計(jì)3.４.1明確液壓站的工作要求在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)之前,首先應(yīng)明白整個(gè)張緊系統(tǒng)的工作過(guò)程，根據(jù)皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行情況,將自動(dòng)張緊系統(tǒng)的工作過(guò)程分為以下四部分：1、由于皮帶輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生加速度,使輸送帶驅(qū)入點(diǎn)的張力提高,為了保證輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)輸送帶不打滑,要求在輸送帶起動(dòng)之前，張緊系統(tǒng)將輸送帶的張力張緊到1.4倍的正常張緊力值。然后將液壓絞車制動(dòng)閘關(guān)閉，系統(tǒng)空載運(yùn)行等待輸送機(jī)起動(dòng)。2，輸送機(jī)起動(dòng)完成，在輸送帶達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)后，需將輸送帶的張力從起動(dòng)張力值降到正常運(yùn)行所需值,然后液壓系統(tǒng)停止工作。3、在皮帶輸送機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行過(guò)程中,張緊力監(jiān)測(cè)裝置隨時(shí)監(jiān)測(cè)輸送帶的張緊力。一旦發(fā)現(xiàn)輸送帶張緊力低于正常值的0.95倍，則重新起動(dòng)液壓系統(tǒng)，使輸送帶張緊力達(dá)到正常張緊力值。張緊動(dòng)作完成后液壓系統(tǒng)停止工作。循環(huán)執(zhí)行上述過(guò)程只到輸送機(jī)發(fā)出停機(jī)信號(hào)。４、在皮帶輸送機(jī)制動(dòng)階段，為了減少輸送帶的張力以增加其使用壽命,需將輸送帶張緊力降到0.9倍的正常張緊力值。然后整個(gè)張緊系統(tǒng)停止工作。３.4．2液壓站的工作過(guò)程根據(jù)自動(dòng)張緊系統(tǒng)的四個(gè)工作階段，液壓站的工作過(guò)程也分為以下四部分,分別見(jiàn)圖３-１6~３-１9。圖3—3起動(dòng)階段工作過(guò)程圖圖３—4起動(dòng)至正常階段的工作過(guò)程圖圖3—5監(jiān)控階段工作過(guò)程圖圖3—6制動(dòng)階段工作過(guò)程圖3.4.3液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和工作原理1）設(shè)計(jì)要求液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一部分,與設(shè)計(jì)要求密切相關(guān)。設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，首先要明確整體設(shè)計(jì)對(duì)液壓系統(tǒng)的要求，這是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。(1)明確主機(jī)和總體布局。主機(jī)功能和工作原理，機(jī)器總體結(jié)構(gòu)，主要部件結(jié)構(gòu)、布置及再主機(jī)中的位置、作業(yè)方式和工作循環(huán)等，這些不僅是合理確定液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式及其工作范圍的需要，也是合理確定液壓執(zhí)行元件安裝位置及其空間尺寸限制條件的需要。(2)明確主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作和性能要求。這些要求主要是指：哪些動(dòng)作要求用液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，這些動(dòng)作有無(wú)同步要求、互鎖要求、是否構(gòu)成一定的自動(dòng)循環(huán),運(yùn)動(dòng)方式(如往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)、往復(fù)擺動(dòng)），行程和速度范圍,負(fù)載條件,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和精度,完成一個(gè)循環(huán)的時(shí)間（周期）,工作可靠性、安全性等。（3）明確主機(jī)工作環(huán)境。工作環(huán)境的溫度、濕度、污染、沖擊震動(dòng)以及是否有腐蝕性和易燃性等情況均應(yīng)有明確答案。這涉及液壓元件和工作介質(zhì)的選擇。必要時(shí)在設(shè)計(jì)中還需附加防護(hù)措施。(4)其他要求。液壓裝置在質(zhì)量、外觀尺寸方面的限制及經(jīng)濟(jì)性、能耗方面的要求等。另外要了解和搜集同類型機(jī)器的有關(guān)技術(shù)資料,如應(yīng)用系統(tǒng)工作原理，使用情況及存在問(wèn)題等，為設(shè)計(jì)準(zhǔn)備必要的參考資料。由若干液壓元件和管路組成，以完成一定動(dòng)作的整體成為液壓系統(tǒng)。根據(jù)這次設(shè)計(jì)要求及其他經(jīng)濟(jì)性等因素，液壓系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)如圖３—7所示。圖3-7液壓系統(tǒng)原理圖1—油箱;２—溢流閥;3—電機(jī)；４—液壓泵；5,7—單向閥；６—濾油器；8，9,１3—二位二通電磁閥；10—電液溢流閥;１1—信號(hào)接收器；１2—二位四通手動(dòng)換向閥；１４，１7,18—壓力繼電器;15—截止閥;16—蓄能器;１9—液壓馬達(dá);２0-減速器2１—滾筒;2２—鋼絲繩；2３—滑輪組；24—皮帶。2)工作原理啟動(dòng)油泵電機(jī)，使二位四通閥1２，二位二通閥9和二位二通閥13處于圖示位置（2DT和3ＤT失電),此時(shí)液壓泵4提供的工作壓力由溢流閥2(其壓力由啟動(dòng)工況所需的較大張力決定）調(diào)定,壓力油經(jīng)單向閥5，濾油器６，單向閥７和二位四通閥12進(jìn)入液壓馬達(dá)，以較大的張力(1.５倍額定張力)實(shí)現(xiàn)張緊，滿足啟動(dòng)工況的需求,壓力繼電器１７動(dòng)作，發(fā)出信號(hào),啟動(dòng)皮帶輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)滾筒,并同時(shí)使２DT和３DT得電,二位二通閥9切換到左工位，二位二通閥13切換到上工位,此時(shí)泵的工作壓力由電液比例溢流閥1０調(diào)定,轉(zhuǎn)為正常工作所需的壓力,此時(shí),蓄能器16的進(jìn)油路被接通，泵在向馬達(dá)供油的同時(shí)，也向蓄能器充油。當(dāng)蓄能器16被充滿，其內(nèi)壓力達(dá)到額定值的１.1倍時(shí)，壓力繼電器１4動(dòng)作，發(fā)出信號(hào),使１DT得電，將二位二通閥8切換到左工位,泵4卸荷運(yùn)轉(zhuǎn)，由蓄能器1６供油，彌補(bǔ)泄漏，維持張力基本不變。當(dāng)由于泄漏,膠帶松弛等原因使壓力降低到額定值的０.９5倍時(shí)，壓力繼電器18動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)，使1DT失電，液壓泵4又恢復(fù)工作。此后將重復(fù)上述過(guò)程,使壓力(張力）在額定值的0．95～１.２倍之間變化,保持張力的基本恒定。3.4．4油箱的設(shè)計(jì)油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲(chǔ)油外,還起著散熱，分離油液中的氣泡，沉淀固體雜質(zhì)等作用。油箱中安裝有很多附件，如冷卻器、加熱器、空氣濾清器及液位計(jì)等。1油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)油箱時(shí)應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：1)油箱必須有足夠大的容積,以滿足散熱要求，停車時(shí)能容納液壓系統(tǒng)中所有的油，而工作時(shí)又能保持適當(dāng)?shù)挠臀灰蟮取?）吸油管及回油管應(yīng)插入最低油位以下,以防止吸油管吸入空氣,回油管正側(cè)產(chǎn)生氣泡。關(guān)口一般與油箱底,箱壁的距離不小于觀景的3倍。吸油管應(yīng)安裝80或100um的網(wǎng)式或線隙式濾油器。安裝位置要便于裝卸或清洗濾油器。回油管口斜切角并面向箱壁，以防回油沖擊油箱底部的沉積物。3)吸油管和回油管的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)一點(diǎn)，中間要設(shè)置隔板，使油液在油箱中流動(dòng)速度緩慢一點(diǎn),時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)，這樣能提高散熱，分離空氣及沉淀的效果。4）為了保證油液清油，油箱應(yīng)有密封的頂蓋,頂蓋上應(yīng)設(shè)有帶濾油網(wǎng)的注油口及帶空氣濾清器的通氣孔，注油及通氣一般都由一個(gè)空氣濾清器來(lái)完成，為了便于放油,油箱底應(yīng)有一定的傾斜度,最低處設(shè)有放油閥。5）箱壁上應(yīng)考慮安裝液位指示器，加熱器及溫度計(jì)等位置。6）油箱也可以設(shè)計(jì)成完全密封的充壓式油箱,用以改善液壓泵的吸油狀況。一般充氣壓力為0．0７～0．１MPa．2油箱本體設(shè)計(jì)1）油箱體積液壓泵流量,取長(zhǎng)度,寬度,長(zhǎng)度,體積,有足夠的體積。如圖3-8、圖3-９所示。有效容積按計(jì)算(H=２80ｍm)也足夠（有效容積302L)。該油箱的尺寸選擇有足夠的適用性。由于又想設(shè)計(jì)體積較大,可作必要調(diào)整。圖３-8油箱主視圖及其總體尺寸圖3-9油箱俯視圖及其總體尺寸材料選擇使用Q235鋼板,這種鋼板的焊接性能較好，油箱四周壁厚,油箱蓋板厚度為，擋油板厚度為。油箱支腿選擇寬度為1０mｍ的槽鋼,長(zhǎng)度與油箱寬度相同。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ａ)油箱長(zhǎng)度方向軸線剖向圖如油箱主視圖所示。b）焊接尺寸為前后側(cè)壁，為左右側(cè)壁。四條鉛垂焊接尺寸如圖3－10所示。圖3-10鉛垂焊接尺寸焊接處標(biāo)注規(guī)范化，查焊接手冊(cè)。平焊,每邊長(zhǎng)為3mｍ,此為估計(jì)焊縫，具體查手冊(cè)。底部四條焊縫尺寸如圖3－11所示。圖3-１1焊縫尺寸c)油箱口部設(shè)計(jì)油箱口部是指安裝箱蓋的部位。擬采取封油邊緣口內(nèi)置式設(shè)計(jì)方案。俯視圖如圖３-12所示。圖３-12油箱口部