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带式输送机配置电动滚筒的研究
带式输送机配置电动滚筒的研究
我国推广应用的带式输送机．是由化工部起重运输设计技术中心组织汇总并制订标准．于1982年形成的系列产品。该系列产品的传统皮带输送机在我国应用极广，但20多年过去了．带式输送机结构传动方式墨守常规地沿用至今，处于技术落后状态。在实际生产中存在许多不足：
(1)采用直接启动、停止，控制系统适应性差；
(2)不能随物料的多少进行变速运输。不能实现各类运输过程的程序控制：
(3)功率大，存在大马拉小车现象，空载时也常在运转，能耗大：
(4)不能在大坡度下运输；
(5)运输过程物料散落，浪费大，危害大。
针对存在的上述问题．国内许多专家开始对皮带运输机的改进进行了许多研究。本文对带式输机自动控制系统中的电动滚筒内部结构进行了改进设计。
1电动滚筒构造及特点
带式输送机的动力传动方式一般由电动机、联轴器、减速器及驱动滚筒组成(见图1)。驱动装置由电机、联轴器、减速机、滚筒组合而成，其结构复杂．布置宽度尺寸大．因而在井下巷道以及洗煤厂、发电厂、粮食加工、化工等行业运输通廊的使用都受到限制。改用电动滚筒可使横向尺寸大大减小．结构紧凑、轻巧，便于设备现场配置。采用图2和图3的电动滚筒，将电动机和减速器装入驱动滚筒内．适用于环境潮湿、机头空间位置狭小和有腐蚀性的场合。
电动液简具有结构紧凑、质量轻、便于布置、操作安全等优点。目标是解其横向尺寸大的问题．使皮带走廊变窄，节约基础建设费。由于电动滚筒无外露件．安全可靠。
国内外常用的电动滚筒均是在滚筒内部设置电机和许多降速齿轮．因而也增加了电动滚筒的成本。在本论文中的研究中，采用变频调速系统．因而不需要再增加许多齿轮降速。这样又大大地降低了电动滚筒的成本。
2设计改进内容
首先．把成型的PLC控制技术应用到改进带式输机的设计中。
PLC(programmable logic controller)．即可编程逻辑控制器。现代的可编程控制器以微处理器为基础．高度集成的新型工业控制装置，是计算机技术与工业控制技术相结合的产品。
PLC自问世以来．经过20多年的发展．已经成为最受欢迎的工业控制类产品。它之所以高速发展．除了工业自动化的客观需求外。还有许多独特的优点，较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题【3】。PLC控制一般具有可靠性高、易操作性、灵活性强、抗干扰能力强等特点．平均故障时间为几十万h，但在皮带运输领域的应用尚无报道。在实验中为实现皮带运输机的节能控制，带机调速控制采用PLC控制的变频调速系统。功率部分采用变频器调速，可根据带面负荷大小调整皮带运输机的运行速度．从而达到节能的控制目的．
图1 带式输送机驱动方式
图2 电动滚筒外形
图3 电动滚筒结构图
在本控制系统中。主要完成的是给料机、皮带运输机和出料机的联动控制．根据负荷对皮带运输机的调速控制．以及皮带运输机的各种保护控制。原理图见图4。
图4 控制系统硬件原理图
在本控制系统中。主要完成的是给料机、皮带运输机和出料机的联动控制．根据负荷对皮带运输机的调速控制．以及皮带运输机的各种保护控制。原理图见图4。
图4 控制系统硬件原理图
其次．完成驱动装置滚筒内部结构的改进设计。
由于本设计增加了PLC的设计．因此对电动滚筒内部结构一并作改进设计。在接线盒处采用由变频调速系统控制．因而电动滚内不需要再设许多齿轮降速。电动滚筒内部结构改进设计见图5。可编程控制器PLC进行自动化控制，外型不变内部结构改为无变速系统的单一电动机滚筒，显著地降低了电动滚筒的成本．
作为广泛应用的胶带输送机，非常希望宽度尺寸尽量地小．以适应井下狭窄的巷道和洗煤厂、发电厂等输煤通廊的需要。采用变频调速后，使齿轮变速部分全部去掉，这样电动滚筒实际上就是一个电机。其结构和成本都大大降低。电动滚筒配置的优化设计，使之在结构上简单，程序上简化。
将变频调速器并入控制系统，进行了输入输出节点分配，建立了各类模块。将变频调速器在带式输送机上的进行了实际调速应用．效果显著。皮带机的启动控制(包括自动和手动控制)要根据出料机运行状态和皮带机停车前运行状态进行。由操作人员向PLC发出指令．通过控制变频器驱动电动机并带动滚筒联动运行。进行了带机控制系统硬件设计。将变频调速器并入控制系统，进行了输入输出节点分配。建立了各类模块。将变频调速器在带式输送机上进行了实际调速应用．效果显著。
该系统的控制部分主要是由上位机的调度监控部分、下位机PLC控制部分组成。下位机在线实时记录、监控。并显示数据：PLC向上位机传递设备的实时状态．接受并执行上位机的实时控制命令。可通过控制继电器、接触器等设备实现对现场设备的控制．
3结束语
在带式输送机配套设备及自动化控制中采用PLC控制：进行了带机控制PLC软件设计和控制程序设计。该部分已制作了模型实验．满足设计要求。
电动滚筒改为本论文的电动机滚筒设计是大胆尝试．运输距离在200m内可参考本文设计，如超过200m需进一步研究。
参考文献
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[2]綦希林，曲非非．PLC的发展[J]．微计算机信息，2002(9)：1-2．
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[4]宋伟刚，王丹，陈霖．波状挡边带式输送机的发展[J]．煤矿机械．2004(2)：l-4．
[5]杨书卿．输送带工业产品的现状及发展[J]．河北化工，1999(1)：39-4．
带式输送机配置电动滚筒的研究
作者： 韩峰
作者单位： 鸡西大学,鸡西,158100
刊名：机电一体化
英文刊名： MECHATRONICS
年，卷(期)： 2008，14(11)
引用次数： 0次
参考文献(5条)
1.白文科.宋静芳 我国输送带行业的技术现状及展望[期刊论文]-辽宁化工 2004(3)
2.綦希林.曲非非 PLC的发展[期刊论文]-微计算机信息(测控仪表自动化) 2002(9)
3.高恒超.夏炎 波状挡边带式输送机发展简介 1998(6)
4.宋伟刚.王丹.陈霖 波状挡边带式输送机的发展[期刊论文]-煤矿机械 2004(2)
5.杨书卿 输送带工业产品的现状及发展 1999(1)
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