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1、编码2015-JXLW专业代码080202-140商A x亭俺qHRNGQrU INSTITUTH OF TBCHNOLORY本科毕业论文（设计）带式输送机自动张紧装置设计提交日期2015年04月10日摘要本设计主要是带式输送机的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
2、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。关键词： 带式输送机; 全自动液压张紧装置; 比例控制 ; 可编程控制ABSTRACTThis design is mainly about full automatic hydraulic tension station for belt convey. It is designed on the foundation are of opening technology in and outside, according to the domestic operation characteristic o
3、f belt convey and requirement. The equipment is also made on domestic belt-type convey movement characteristic and request. It uses the proportional control technology and the reliable higher programmable control technology. It may carry on the mult-spots control to strict the strength, adjust press
4、ing the strength size as necessary according to the different working condition. It can be the greatest degree lengthen the leather belt the life, great save he cost. In the design, It causes the hydraulic cylinder with a move pulley the stroke to reduce one half, and avoid using a stroke longer hyd
5、raulic cylinder. In this way, it reduces difficulty of the hydraulic cylinder s produce. At the same time, it increases certain accumulator in the system, and limits absorption hydraulic press impact, which reduces the leather belt impulse and enhances adhesive tapse life.Key words: Belt-type convey
6、;Full automatic hydraulic tension station; Proportional control;Programmable control1 绪论 11.1 张紧装置综述 11.1.1 张紧装置作用 11.1.2 张紧装置类型 11.2 新型液压张紧装置 21.3 液压传动的特点 21.3.1 优点 21.3.2 缺点 22 主要设计参数及方案确定32.1 主要设计要求 32.2 方案确定 32.2.1 参考方案一 32.2.2 参考方案二 32.2.3 参考方案三 42.2.4 方案对比 42.3 确定系统主要参数 42.3.2液压缸的主要参数 53 确定液压泵
7、及配套电机 63.1 液压泵的选用 63.2 电动机的选用 84 确定液压系统元件、辅件 104.1 选择液压控制阀型号 104.1.1 蓄能器的选用 104.1.2 过滤器的选用 124.1.3 液压管路的设计 135 液压缸设计155.1 液压缸的类型和安装形式 155.2 液压缸主要零部件结构、材料和技术要求 155.2.1 缸筒与缸盖 155.2.2 活塞 175.2.3 活塞杆 185.3 活塞杆的导向套、密封和防尘 195.4 排气阀 205.5 油口 205.6 密封圈、防尘圈的选用205.7 销轴的安装215.8 液压缸的主要性能参数216 液压油路板的结构 256.1 液压油
8、路板的设计 257 油箱及其附件 287.1 油箱的用途和分类 287.2 油箱的构造和尺寸 287.3 液压油箱的结构设计 288 液压系统的安装、使用和维护 348.1 液压系统的安装 348.2 试压 348.3 液压系统的使用和维护 34致谢 36参考文献371 绪论1.1 张紧装置综述1.1.1 张紧装置作用张紧装置在皮带机中的重要作用可简述如下：可保证输送带在驱动滚筒的奔离点具有适当的张力，以防止输送带打滑，从而带动机器正常运转；保证输送带与托辊接触弧上具有必要的张力，防止输送带在两组托辊间因为发生松弛而引起撒料；补偿输送带的塑性变形以及在不同工况下起动、稳定运行时弹性伸长。我国带
9、式输送机目前使用的张紧装置有两个特点:1) 输送带在驱动滚筒奔离点的张紧力可随时间、运行工况作任意变化(例如螺栓拉紧装置和绞车拉紧装置)；2) 保持输送带具有恒定张力值(例如重锤拉紧装置)。由于输送带在启动过程中的非稳定状态，要求启动和稳定运行的条件下具有不同的张力，且在稳定运行时张力不变。1.1.2 张紧装置类型现有的张紧装置有三种形式，重锤式、固定式和液压式。(1) 重锤式张紧装置重锤式张紧装置是最初张紧装置中的一种，它主要由张紧装置框架、偏心制动轮、张紧改向滚筒、弹簧缓冲器等元件组成。此种张紧张紧装置主要靠框架的重量和配重的质量大小来拉紧皮带。此种张紧装置的优点是，结构简单，成本低廉；缺
10、点是不能随工作情况的变化，来调整张紧力之大小，皮带通常只能保持在一种拉紧的状态。(2) 固定式张紧装置固定式张紧装置是指张紧滚筒在输送机起动前和停机后可以通过左右移动来改变张紧力大小, 而在运行过程中始终保持位置不变, 张紧力随张力的变化而变化即不能保持恒定的张紧装置。其中螺旋张紧装置经常用于短距离的输送机中；手动和电动绞车式固定张紧装置则适用于小倾角和水平上运输送的大型输送机。(3) 液压式张紧装置该装置主要通过液压缸的伸缩来拉紧皮带。现在的液压张紧装置，一般是通过继电器来控制皮带的张紧。它可以根据工作情况来调整张紧力的大小，从而改善了皮带的工作状况，极大地提高了皮带的寿命。但是，它不易对张
11、紧力实现点控。为此，可以设计出一种液压式张紧装置，这种张紧装置不仅可以改变张紧力之大小，也可以解决张紧力出现的点控问题。1.2 新型液压张紧装置新型自动控制液压张紧装置的主要技术特点：(1) 用动滑轮解决长行程的难题。通过若干个动滑轮组拉住张紧小车，虽可以降低液压缸的长度，但也增大了液压缸的拉力。(2) 设置提高系统张力稳定性的蓄能器。在张紧装置的液压系统中设置若干个蓄能器，以抵消入射波与反射波对奔离点张紧力的影响。(3) 通过压力传感器及时监控液压缸的张紧状态，根据情况改变张紧力的大 小。这样就可以大大改善皮带的工作条件，提高皮带的寿命。1.3 液压传动的特点1.3.1 优点1) 液压传动装
12、置的重量轻、体积小。2) 可实现无级变速，调速范围大。3) 惯性小，能够频繁快速换向，易缓冲吸震，并能过载保护。4) 电气配合容易实现运动和操作自动化。5) 部件已基本上系列化、标准化和通用化，提高效率，降低成本。1.3.2 缺点1) 易产生泄漏，污染环境。2) 因有泄定位传动。漏且弹性变形大，不易做到精确的。3) 系统内易混入空气，引起爬行、噪音和震动。2主要设计参数及方案确定2.1 主要设计要求最大张紧力200KN最大张紧行程10ml电机功率：7.5-11kW2.2 方案确定2.2.1 参考方案一(1)方案原理图见图2.1 :图2.1重锤张紧装置1.滑轨2.张紧装，置框架3.滚筒安，装平台
13、4.滚筒。滑槽5.限位挡块6.制动偏心轮7.销轴8.装运、连杆9.吊架10.传动，连杆11.缓冲，器12.胶带13.轴承，支座14.张紧改向滚筒15.配重(2)工作原理如上图所示，此种重锤式张紧装置主要由张紧装置框架、张紧改向滚筒、弹簧 缓冲器、偏心制动轮等部件组成。张紧力的大小取决于配重块的质量、张紧装置框 架质量以及滚筒的质量，根据胶带重载时的所需驱动力来选择。2.2.2 参考方案二(1)方案原理图见图2.2:图2.2张紧装置原理1慢速绞车2 张紧小车3 输送带4手动换向阀5张紧油缸6 单向阀7 电磁换向阀8 油泵9 油箱10、 11 溢流阀(2)工作原理当开关闭合后，电控箱首先启动油泵8
14、,压力油经过手动换向阀4及单向阀6 进入油缸，拉动张紧小车 2;当达到输送机启动所需张紧力时，压力继电器控制输 送机启动。溢流阀10控制胶带的最大张紧力。正常运行阶段张紧力由压力继电器 和溢流阀调整。溢流阀10的调定压力比溢流阀11的调定压力高。可以保证输送胶 带的自动张紧，张紧力减小时，溢流阀 11关闭，油泵向油缸补液，油缸拉动张紧 小车；张紧力超出整定范围时，溢流阀 11打开进行回油。2.2.3 参考方案三(1)原理图见图2.3:(2)工作原理工作前，先关闭节止阀，液压泵工作，拉紧装置起动，使系统达到规定的启动 拉力，进行拉紧，当装置拉紧后，打开节止阀，使系统压力达到运行张力，启动张 力约
15、是运行张力的1.21.5倍。2.2.4 方案对比方案一的优点是：结构和原理都较简单，即利用物体自身的重力，来拉紧皮带, 但缺点是不能调节张紧力，体积较庞大，占地面积大。图2.3原理图1过滤器2 液压泵39 溢流阀4手动换向阀5 液控单向阀6压力表7液压缸8 蓄能器方案二的优点是：靠油缸来张紧皮带的，可以根据张紧力大小来选用液压缸， 结构紧凑。易实现自动化，缺点是张紧力不能实时控制。方案三的优点有：张紧力可以根据带式输送机的需要调节，安装时占用空间小,比较以上几个方案后，在此选择第三个方案进行设计。2.3确定系统主要参数2.3.1 主要设计参数(2.1)(2.4)图2.4布置图液压缸负载作用力 F=600KN,液压缸行程
