當前，帶式輸送機上廣泛應用結構簡單的刮板式清掃器，刮板與輸送帶之間的預緊力主要依靠彈簧力或是配重重力。但是隨著刮板的磨損，該預緊力會逐漸減少，輸送帶表面的壓緊力不足，使清掃效果變差。文中設計了一款恒壓緊力清掃器，在現有刮板式清掃器的結構上，增加電液比例控制系統，實現刮板的恒定壓緊力。
恒(heng)壓緊力(li)清掃器工作原理及特點
恒壓緊力清掃器的結構如圖1所示，清掃器組件由刮板、滾筒、旋轉組件、行程開關、液壓系統、電氣控制系統組成。液壓系統由液壓缸、電液比例控制閥組及膠管組成，其中電液比例控制閥組由比例溢流閥，比例節流閥，電磁換向閥和蓄能器組成；電氣控制系統由控制器、壓力傳感器、旋轉變壓器及行程開關組成。
清掃器組件固定在機(ji)架上，旋(xuan)轉組件與(yu)清掃器及液壓缸活塞桿(gan)(gan)連(lian)接；油缸、電(dian)液比(bi)(bi)例(li)(li)控(kong)制(zhi)閥(fa)組分別固定在機(ji)架上，液壓缸有桿(gan)(gan)腔(qiang)及無桿(gan)(gan)腔(qiang)通過膠管(guan)與(yu)電(dian)液比(bi)(bi)例(li)(li)控(kong)制(zhi)閥(fa)組的控(kong)制(zhi)油口連(lian)接，電(dian)液比(bi)(bi)例(li)(li)控(kong)制(zhi)閥(fa)組控(kong)制(zhi)液壓缸的往復運動，使刮板與(yu)輸送(song)帶壓緊(jin)(jin)或松開(kai)，壓緊(jin)(jin)時，蓄(xu)能器為液壓缸無桿(gan)(gan)腔(qiang)保壓；壓力(li)傳感(gan)器檢(jian)測(ce)液壓缸無桿(gan)(gan)腔(qiang)的壓力(li)，旋(xuan)轉變壓器檢(jian)測(ce)輸送(song)帶是否轉動，行程開(kai)關使刮板達(da)到磨損極限后(hou)，使系統自動停機(ji)或報警。
恒壓緊(jin)力清掃器(qi)的液壓系(xi)統設計(ji)
該(gai)帶式輸送機(ji)恒壓(ya)(ya)(ya)緊力(li)(li)清掃器(qi)(qi)的(de)(de)液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)系統(tong)如圖2所示，主(zhu)要由電(dian)機(ji)、液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)泵(beng)、單向(xiang)閥(fa)(fa)、電(dian)液(ye)(ye)比例(li)溢流(liu)閥(fa)(fa)、帶壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)補償的(de)(de)電(dian)液(ye)(ye)比例(li)節(jie)流(liu)閥(fa)(fa)、三位(wei)四通電(dian)磁(ci)換向(xiang)閥(fa)(fa)、液(ye)(ye)控單向(xiang)閥(fa)(fa)、液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)油缸、壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)傳感器(qi)(qi)、蓄能(neng)器(qi)(qi)、蓄能(neng)器(qi)(qi)泄油電(dian)磁(ci)閥(fa)(fa)組成。液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)系統(tong)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)油源可以使用(yong)小型的(de)(de)泵(beng)站或者直接接到(dao)帶式輸送機(ji)的(de)(de)液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)系統(tong)中。
液壓系統的工作過程(cheng)分為(wei)以下4個階段：
1）啟(qi)動(dong)階段(duan)。帶式輸(shu)送(song)機(ji)啟(qi)動(dong)，比例電(dian)磁鐵1YA和2YA得(de)電(dian)，比例溢(yi)流(liu)(liu)閥4調(diao)定系統的(de)工作(zuo)壓力(li)，比例節(jie)流(liu)(liu)閥5調(diao)節(jie)液(ye)(ye)壓缸的(de)運(yun)動(dong)速(su)度，開關電(dian)磁鐵4YA得(de)電(dian)，3YA失(shi)電(dian)，壓力(li)油(you)(you)通過三(san)位四(si)通電(dian)磁換向閥6的(de)B口和液(ye)(ye)控單(dan)向閥7進入油(you)(you)缸8的(de)無(wu)桿腔(qiang)，油(you)(you)缸伸出，使清掃器刮板與(yu)輸(shu)送(song)機(ji)接觸，同時向蓄能器10內充油(you)(you)，壓力(li)傳感(gan)器9檢測無(wu)桿腔(qiang)壓力(li)。
2）正常運行階段。當旋轉變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)檢(jian)測(ce)(ce)到(dao)(dao)輸送機(ji)達(da)到(dao)(dao)設(she)定轉速時(shi)，此時(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)傳感器(qi)9檢(jian)測(ce)(ce)無(wu)桿(gan)(gan)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)，如果沒有達(da)到(dao)(dao)設(she)定壓(ya)(ya)(ya)(ya)緊力(li)(li)(li)(li)的壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)值，則通(tong)過(guo)比(bi)例溢流閥4提(ti)高系統壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)，系統繼(ji)續向油(you)(you)缸8無(wu)桿(gan)(gan)腔內供油(you)(you)，直到(dao)(dao)無(wu)桿(gan)(gan)腔內的壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)達(da)到(dao)(dao)設(she)定壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)。如果達(da)到(dao)(dao)設(she)定壓(ya)(ya)(ya)(ya)緊力(li)(li)(li)(li)的壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)(li)值，此時(shi)所有電磁鐵均不得電，通(tong)過(guo)液(ye)控單向閥7將油(you)(you)缸無(wu)桿(gan)(gan)腔油(you)(you)液(ye)鎖住，蓄能器(qi)8為無(wu)桿(gan)(gan)腔保(bao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)。
3）停止階段。當旋轉變(bian)壓器(qi)檢(jian)測到輸(shu)送(song)機轉速降低時，比例電(dian)磁(ci)鐵(tie)1YA和2YA得(de)電(dian)，開關電(dian)磁(ci)鐵(tie)3YA得(de)電(dian)，壓力油(you)通過(guo)三位四通電(dian)磁(ci)換向閥6的A口進入液壓缸8的無桿腔，同時控制(zhi)液控單向閥7打開，油(you)缸縮(suo)回(hui)，使清掃器(qi)刮板與輸(shu)送(song)機脫離。
4）刮(gua)板磨(mo)損階(jie)段。當刮(gua)板磨(mo)損，油缸(gang)(gang)8活塞桿(gan)推動旋轉(zhuan)組件，使刮(gua)板與輸送帶(dai)壓(ya)(ya)緊，此時(shi)由于(yu)活塞伸出，無(wu)桿(gan)腔(qiang)內壓(ya)(ya)力(li)減小(xiao)，無(wu)桿(gan)腔(qiang)內壓(ya)(ya)力(li)通過壓(ya)(ya)力(li)傳感器(qi)反饋給控制器(qi)，控制器(qi)控制比例電磁鐵(tie)1YA和(he)2YA得電，開關電磁鐵(tie)4YA得電，向油缸(gang)(gang)8無(wu)桿(gan)腔(qiang)內補油，保證油缸(gang)(gang)8無(wu)桿(gan)腔(qiang)內壓(ya)(ya)力(li)恒定。當刮(gua)板磨(mo)損到極限(xian)時(shi)，油缸(gang)(gang)8活塞桿(gan)觸動行程(cheng)開關，輸送機(ji)停機(ji)并且報警，提醒工人進行更換。
恒壓緊(jin)力清掃器的(de)液壓系統的(de)仿(fang)真
根據(ju)上(shang)述的(de)恒壓緊力清(qing)掃器的(de)結構(gou)，建(jian)立的(de)仿(fang)(fang)真模型如圖3所示(shi)，為了保證仿(fang)(fang)真回(hui)(hui)(hui)路與實際工況接近，仿(fang)(fang)真回(hui)(hui)(hui)路中各部(bu)件的(de)參(can)數(shu)與原機一致，仿(fang)(fang)真回(hui)(hui)(hui)路的(de)主(zhu)要參(can)數(shu)見表(biao)1。
油缸(gang)(gang)(gang)位移隨(sui)電(dian)(dian)磁(ci)閥控(kong)制信號輸出(chu)(chu)如(ru)圖4所示，在0~4s，電(dian)(dian)磁(ci)閥6的左位得電(dian)(dian)，油缸(gang)(gang)(gang)10伸出(chu)(chu)；在4~10s，電(dian)(dian)磁(ci)閥6處(chu)(chu)于中位，油缸(gang)(gang)(gang)伸出(chu)(chu)位移恒定(ding)，處(chu)(chu)于穩定(ding)工作狀態；在10~14s，電(dian)(dian)磁(ci)閥6右位通電(dian)(dian)，油缸(gang)(gang)(gang)縮(suo)回。
比例溢(yi)(yi)流(liu)閥與油(you)(you)缸(gang)(gang)(gang)各腔的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)如圖5所示(shi)，在(zai)0~4s，油(you)(you)缸(gang)(gang)(gang)10伸出(chu)，比例溢(yi)(yi)流(liu)閥4在(zai)控制(zhi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)總用下，控制(zhi)泵(beng)出(chu)口的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)(jian)上(shang)升(sheng)，油(you)(you)缸(gang)(gang)(gang)10無(wu)桿腔的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)也逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)(jian)上(shang)升(sheng)，油(you)(you)缸(gang)(gang)(gang)伸出(chu)到(dao)(dao)一(yi)定(ding)(ding)位移時，比例溢(yi)(yi)流(liu)閥4的(de)(de)(de)控制(zhi)壓(ya)力(li)恒定(ding)(ding)，油(you)(you)缸(gang)(gang)(gang)無(wu)桿腔的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)到(dao)(dao)壓(ya)力(li)傳感(gan)器的(de)(de)(de)調(diao)定(ding)(ding)壓(ya)力(li)；在(zai)4~10s，油(you)(you)缸(gang)(gang)(gang)無(wu)桿腔壓(ya)力(li)到(dao)(dao)壓(ya)力(li)傳感(gan)器設定(ding)(ding)壓(ya)力(li)，處于(yu)保(bao)壓(ya)狀(zhuang)態；在(zai)10~14s，電(dian)(dian)(dian)磁閥6右位通電(dian)(dian)(dian)，油(you)(you)缸(gang)(gang)(gang)10縮回(hui)，比例溢(yi)(yi)流(liu)閥4在(zai)控制(zhi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)作用下，控制(zhi)泵(beng)出(chu)口的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)(jian)上(shang)升(sheng)，油(you)(you)缸(gang)(gang)(gang)有桿腔壓(ya)力(li)逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)(jian)上(shang)升(sheng)，油(you)(you)缸(gang)(gang)(gang)完(wan)全縮回(hui)時，比例溢(yi)(yi)流(liu)閥4壓(ya)力(li)逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)(jian)下降(jiang)，有桿腔壓(ya)力(li)也逐(zhu)(zhu)漸(jian)(jian)(jian)下降(jiang)。
圖5中可以看出，系統正(zheng)常運(yun)行時，油缸(gang)無桿腔的(de)壓(ya)力(li)(li)一直(zhi)為(wei)壓(ya)力(li)(li)傳感器(qi)的(de)設定(ding)壓(ya)力(li)(li)，為(wei)清掃器(qi)提供(gong)恒(heng)定(ding)的(de)壓(ya)緊力(li)(li)；比例溢流閥的(de)壓(ya)力(li)(li)比油缸(gang)的(de)壓(ya)力(li)(li)要高一定(ding)的(de)值，主要是仿真時考(kao)慮系統內的(de)各部分壓(ya)力(li)(li)損失(shi)。
試(shi)驗驗證
試(shi)驗平(ping)臺主(zhu)要包(bao)括(kuo)帶式(shi)轉載機恒壓(ya)(ya)緊力(li)液(ye)壓(ya)(ya)系統、壓(ya)(ya)力(li)傳感(gan)器、測壓(ya)(ya)軟(ruan)管及(ji)采(cai)集儀等。通過壓(ya)(ya)力(li)傳感(gan)器采(cai)集油(you)缸兩腔的(de)壓(ya)(ya)力(li)，給比(bi)例(li)溢流閥輸入控制曲線，就可以改變(bian)油(you)缸的(de)進油(you)壓(ya)(ya)力(li)，控制清掃器的(de)壓(ya)(ya)緊力(li)。
試驗(yan)(yan)現場考慮到(dao)摩(mo)擦及液壓系統的(de)壓力(li)損失因(yin)素，將比例溢流(liu)閥(fa)的(de)設(she)定壓力(li)提(ti)高，設(she)定壓力(li)為(wei)7MPa，同時未減少壓力(li)沖擊，設(she)定平緩的(de)比例溢流(liu)閥(fa)的(de)控制(zhi)信號(hao)。操作控制(zhi)器使油(you)缸伸出(chu)至工作位置，在此過程中采(cai)集并記(ji)錄(lu)比例溢流(liu)閥(fa)控制(zhi)信號(hao)和油(you)缸無(wu)桿腔壓力(li)，試驗(yan)(yan)測試曲線如圖6、圖7所(suo)示(shi)。
從試驗測試曲線中(zhong)可以看出，油(you)缸(gang)無(wu)桿腔的壓(ya)力與比例溢流閥的控制(zhi)(zhi)曲線變化趨勢基本(ben)一致(zhi)，刮片在(zai)壓(ya)緊時(shi)油(you)缸(gang)壓(ya)力幾(ji)乎沒有波動(dong)，壓(ya)力基本(ben)穩定在(zai)6MPa，達到(dao)了(le)自動(dong)控制(zhi)(zhi)清掃器壓(ya)緊力的工作要求。
結語
設計的(de)恒壓緊力清掃(sao)器具有以下特點(dian)：
①可自動(dong)調節(jie)清掃(sao)器的壓緊力；
②高速(su)的動態響應(ying)能力，采用電(dian)液比例閥，提高系(xi)統的響應(ying)速(su)度；
③控制方便，可以實(shi)(shi)現(xian)對(dui)其遠程(cheng)控制。該裝置(zhi)通過現(xian)場實(shi)(shi)際使用，清掃效果(guo)良好，大(da)大(da)減輕了工人的勞動(dong)強度。
標簽: 輸送機清掃器
在線定制皮帶輸送機
掃一掃添加微信