[发明专利]一种可靠的连续皮带机自动张紧控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种可靠的连续皮带机自动张紧控制系统及其控制方法，解决了现有皮带机张紧技术存在的溜车、拉断皮带、张紧不稳定等问题。本发明包括张紧绞车上设置的绞车主电机，与绞车主电机传动配合设置有钢丝绳卷筒，钢丝绳卷筒上缠绕有与张紧架相配合的张紧钢丝绳，张紧钢丝绳上设置有拉力传感器，绞车主电机和拉力传感器均与控制单元相连接，绞车主电机的驱动轴上设置有抱闸，抱闸上设置有驱动开合的抱闸电机，抱闸电机通过抱闸继电器与所述控制单元相连，控制单元连接有变频器，与变频器相配合设置有电阻箱，绞车主电机通过变频器控制单元相连，绞车主电机与控制单元之间还连接有旋转编码器。本发明控制简单、成本低廉、运行稳定可靠。

技术领域

本发明涉涉及连续皮带机自动张紧技术领域，特别是指一种可靠的连续皮带机自动张紧控制系统及其控制方法。

背景技术

随着中国盾构事业的蓬勃发展，硬岩掘进机（简称TBM）的应用也越来越多，连续皮带机作为TBM的出渣装置，是不可或缺的组成部分。在TBM掘进过程中，连续皮带机可以随TBM主机的推进而不断延伸，实现连续出渣的目的。自动张紧装置一般有两种类型：重锤自动张紧和变频自动张紧。变频自动张紧系统比较复杂，一般包括张紧绞车、制动抱闸、钢丝绳滚筒、变频器、控制器、人机界面等。

一般变频自动张紧分两种类型：电机持续性工作的自动张紧系统和电机间歇性工作的自动张紧系统。电机持续性工作的自动张紧系统，是通过电机持续运行给皮带机一个持续性动态的力来平衡皮带机的张力，从而达到一种动态平衡状态。该模式动态响应速度好，是一个闭环控制模式，需要对电机增加编码器，来实现控制闭环。例如：引黄、引松连续皮带机自动张紧系统都是这种模式。电机间歇性工作的自动张紧系统，就是电机只在实际值与设定值有偏差时才会工作，无偏差时抱闸抱紧电机，电机和绞车处于静止状态。两者相比较而言，电机间歇性工作的自动张紧系统更加易于控制，可靠性更高，更加节能环保。

经检索，现有申请日2016.06.13、申请号为CN205675691U的实用新型专利，公开了一种永磁电机变频张紧装置，包括张紧绞车；张紧绞车上设有缠绕轮以及驱动缠绕轮旋转的驱动机构，缠绕轮上缠绕有绳索；绳索上设有用于感应绳索张力的张力传感器；缠绕轮通过减速机与永磁电机连接；变频器分别与永磁电机、制动器和张力传感器电连接，变频器用于控制永磁电机的转动方向及启停，并通过控制制动器对永磁电机与减速机之间的传动机构实行抱闸；还用于接收张力传感器感应的绳索张紧力，并根据张力传感器感应的绳索张紧力，控制永磁电机运行，对绳索的张紧力进行调节。上述技术方案主要解决了变频自动张紧装置长距离应用效果不好和动态响应速度慢的问题。

另外有申请日为2015.07.07、申请号为CN204945745U的实用新型专利，公开了一种矿用变频张紧绞车控制系统，该技术方案的电源通过防爆滤波电抗器和防爆变频器连接绞车变频电机，绞车变频电机通过液压制动器连接绞车传动装置，绞车传动装置通过张紧滚筒连接张紧小车，防爆变频器由防爆PLC控制箱连接控制，防爆PLC控制箱双向连接有集控中心，防爆PLC控制箱连接控制有液压制动器、转速传感器、张力传感器和压力变送器。该技术方案给出了一种防爆变频自动张紧装置的电气控制设计思路。

以上两个实用新型专利的技术方案都解决了皮带张紧的问题，但是随着技术的发展，以上两个技术方案均显露出了不足之处，在机械配合、电气控制等方面均缺乏可靠性，而且两者都存在使用成本高、稳定性差的技术问题。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种可靠的连续皮带机自动张紧控制系统及其控制方法，解决了现有连续皮带机自动张紧系统使用成本高、稳定性差的技术问题。