一种智能变频张紧装置的制作方法

1.本实用新型涉及带式输送机技术领域，具体涉及一种智能变频张紧装置。


背景技术：

2.带式输送机又被称为胶带输送机，具有输送能力强、输送距离远、结构简单易于维护等特点，能方便地实行程序化控制和自动化操作，是组成有节奏的流水作业线所不可缺少的经济型物流输送设备，广泛应用于家电、电子、电器、机械、烟草、注塑、邮电、印刷、食品、物件的组装、检测、调试、包装及运输等各行各业。
3.而张紧装置则是带式输送机的关键和重大安全设备之一，广泛用于煤炭、有色金属、化工的输送系统，为保障输送设备的可靠运行起着重要作用。但是传统的机械固定式张紧装置和半自动化液压张紧装置已经不能满足长距离可伸缩带式输送机的自动化控制要求，存在行程不够、起机张紧响应过慢、停机峰值张力过高、胶带张力变化过快、胶带易断带等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型针对目前张紧装置胶带张力变化过快、胶带易断带等问题，提出了一种智能变频张紧装置。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种智能变频张紧装置，包括动力机构、钢丝绳、张紧小车、固定绳轮组、钢丝绳固定座、张力控制柜以及张力传感器，所述钢丝绳的一端固定于所述钢丝绳固定座，依次绕过所述张紧小车和所述固定绳轮组，最终与所述动力机构连接；所述张力传感器设置于所述钢丝绳，所述张力控制柜能够控制所述动力机构与所述张力传感器；所述动力机构包括电机和联轴器，所述联轴器设置为永磁限矩联轴器。该智能变频张紧装置采用变频矢量控制，可预先设定张紧装置的张紧力。在皮带机的主电机启动前，先启动张紧装置，动力机构正向旋转，通过钢丝绳拉动张紧小车移动，逐渐将胶带张紧。在动力机构的作用下，当钢丝绳的拉力达到预先设定的拉力时，动力机构停止转动，但设定的张紧力保持不变。智能变频张紧装置始终保持设定张紧力，控制皮带机的张力，并随皮带机皮带张力的变化自动调节动力机构的转向和转速，以保持智能变频张紧装置的设定张紧力。动力机构采用永磁限矩联轴器，可实现无接触传递扭矩和实现限矩保护。
6.优选的，所述张力传感器设置于所述钢丝绳固定座与所述张紧小车之间。
7.优选的，所述张力传感器设置有两个。智能变频张紧装置采用双张力传感器，这样检测更加准确，更加安全。
8.优选的，所述张力控制柜与所述张力传感器之间、所述控制柜与所述动力机构之间均通过电缆连接。
9.优选的，所述电缆的长度设置为不大于30m。
10.优选的，所述张力控制柜设置为变频器。
11.优选的，所述张紧小车设置有移动绳轮组，所述移动绳轮组包括三个移动绳轮。
12.优选的，所述固定绳轮组包括两个固定绳轮。
13.优选的，所述钢丝绳交错绕过三个所述移动绳轮与两个所述固定绳轮。
14.优选的，所述智能变频张紧装置还包括工控系统，所述张力控制柜与所述工控系统相连并能够将相关数据上传至所述工控系统并形成数据分析平台。
15.本实用新型的有益效果是：
16.该智能变频张紧装置采用永磁限矩联轴器，可实现无接触传递扭矩和实现限矩保护。
17.该智能变频张紧装置具有对应胶带反张力过大的应对措施，当胶带反张力大于设定张紧力的几倍时，张紧装置会快速的指令变频器全赫兹运转，快速松绳，避免张力过大，拉断胶带；同时也具有对胶带张力变化响应快的特点，可对胶带的张力能够实时监测、实时调节，具有完全智能化控制的功能，对胶带张力变化缓冲响应快，有效消除胶带起动张力峰值，降低胶带疲劳破坏程度，延长胶带使用寿命，避免断带事故的发生。
18.该智能变频张紧装置具有双控制模式，连续式控制模式(制动闸不参与控制，遇到突变时反应速度快)和间歇式控制模式(制动闸参与控制)。
19.该智能变频张紧装置的整套系统无液压系统，避免渗油情况，反应速度更快。
20.该智能变频张紧装置为恒扭矩输出，拉力自动补偿，失电自锁、安全可靠，智能操作、系统安全。
21.该智能变频张紧装置采用永磁同步电动机，可保证当张力变化时，能动态地跟随输送带的变形，快速地为输送带提供稳定的张紧力。
22.该智能变频张紧装置具有良好的操控界面，实时显示设备的主要参数和工作状态，可方便现场操作。
23.该智能变频张紧装置具有很高的信息化程度，支持modbus\opc等大多数通讯协议，可接入任意工控系统，同时将相关数据上传、储存、记录，形成分析数据平台，方便数据研究和构建物联网。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型所述的智能变频张紧装置的侧视图。
26.图2为本实用新型所述的智能变频张紧装置的俯视图。
27.图3为本实用新型所述的钢丝绳的缠绕示意图。
28.图中：1、动力机构，2、钢丝绳，3、张紧小车，4、固定绳轮组，5、钢丝绳固定座，6、张力控制柜，7、张力传感器，8、电机，9、联轴器，10、电缆，11、移动绳轮组，12、移动绳轮，13、固定绳轮。
具体实施方式
29.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体
实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
30.如图1、图2和图3所示，在本实施例中，本实用新型所述的智能变频张紧装置包括动力机构1、钢丝绳2、张紧小车3、固定绳轮组4、钢丝绳固定座5、张力控制柜6以及张力传感器7，钢丝绳2的一端固定于钢丝绳固定座5，依次绕过张紧小车3和固定绳轮组4，最终与动力机构1连接；张力传感器7设置于钢丝绳2，张力控制柜6能够控制动力机构1与张力传感器7；动力机构1包括电机8和联轴器9，联轴器9设置为永磁限矩联轴器。该智能变频张紧装置采用变频矢量控制，可预先设定张紧装置的张紧力。在皮带机的主电机启动前，先启动张紧装置，动力机构1正向旋转，通过钢丝绳2拉动张紧小车3移动，逐渐将胶带张紧。在动力机构1的作用下，当钢丝绳2的拉力达到预先设定的拉力时，动力机构1停止转动，但设定的张紧力保持不变。智能变频张紧装置始终保持设定张紧力，控制皮带机的张力，并随皮带机皮带张力的变化自动调节动力机构1的转向和转速，以保持智能变频张紧装置的设定张紧力。动力机构1采用永磁限矩联轴器，可实现无接触传递扭矩和实现限矩保护。
31.永磁限矩联轴器基于以下原理：导体环与电机轴相连，电机8启动前导体环和永磁体组件之间保持一个最大的气隙。当导体环随着电机8转动，导体环会切割永磁体转子的磁场磁力线，从而在导体环上产生感应涡流，感应涡流又会产生感应磁场。通过感应涡流磁场和永磁体组件的磁场之间的强大磁耦合力，实现电机8和负载之间的无接触扭矩传递。通过调节永磁体组件与导体环之间的气隙大小，可以调节输出扭矩的大小。在负载端过载时，永磁体组件径向向内移动到最大气隙位置，从而使得传递扭矩急剧下降到最小，使得传动系统得到限矩保护。
32.具体的，张力传感器7设置于钢丝绳固定座5与张紧小车3之间。
33.具体的，张力传感器7设置有两个。智能变频张紧装置采用双张力传感器，这样检测更加准确，更加安全。
34.具体的，张力控制柜6与张力传感器7之间、张力控制柜6与动力机构1之间均通过电缆10连接。
35.具体的，电缆10的长度设置为不大于30m。
36.具体的，张力控制柜6设置为变频器。
37.具体的，张紧小车3设置有移动绳轮组11，移动绳轮组11包括三个移动绳轮12。
38.具体的，固定绳轮组4包括两个固定绳轮13。
39.具体的，钢丝绳2交错绕过三个移动绳轮11与两个固定绳轮13。
40.具体的，智能变频张紧装置还包括工控系统，张力控制柜6与工控系统相连并能够将相关数据上传至工控系统并形成数据分析平台。
41.该智能变频张紧装置的工作原理是：首先启动张紧装置，动力机构1正向旋转并通过钢丝绳2拉动张紧小车3移动，逐渐将胶带张紧；在动力机构1的作用下，当张力传感器7测量到钢丝绳2的拉力达到预先设定的拉力时，在张力控制柜6的控制下动力机构1停止转动，但设定的张紧力保持不变。智能变频张紧装置始终保持设定的张紧力，控制皮带机的张力并随皮带机皮带张力的变化自动调节动力机构1的转向和转速，以保持智能变频张紧装置
的设定张紧力。
42.本实用新型的有益效果是：
43.该智能变频张紧装置采用永磁限矩联轴器，可实现无接触传递扭矩和实现限矩保护。
44.该智能变频张紧装置具有对应胶带反张力过大的应对措施，当胶带反张力大于设定张紧力的几倍时，张紧装置会快速的指令变频器全赫兹运转，快速松绳，避免张力过大，拉断胶带；同时也具有对胶带张力变化响应快的特点，可对胶带的张力能够实时监测、实时调节，具有完全智能化控制的功能，对胶带张力变化缓冲响应快，有效消除胶带起动张力峰值，降低胶带疲劳破坏程度，延长胶带使用寿命，避免断带事故的发生。
45.该智能变频张紧装置具有双控制模式，连续式控制模式(制动闸不参与控制，遇到突变时反应速度快)和间歇式控制模式(制动闸参与控制)。
46.该智能变频张紧装置的整套系统无液压系统，避免渗油情况，反应速度更快。
47.该智能变频张紧装置为恒扭矩输出，拉力自动补偿，失电自锁、安全可靠，智能操作、系统安全。
48.该智能变频张紧装置采用永磁同步电动机，可保证当张力变化时，能动态地跟随输送带的变形，快速地为输送带提供稳定的张紧力。
49.该智能变频张紧装置具有良好的操控界面，实时显示设备的主要参数和工作状态，可方便现场操作。
50.该智能变频张紧装置具有很高的信息化程度，支持modbus\opc等大多数通讯协议，可接入任意工控系统，同时将相关数据上传、储存、记录，形成分析数据平台，方便数据研究和构建物联网。
51.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。