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张紧系统的主要作用之一是保证输送带有足够的初张力,以实现摩擦传动,避免驱动滚筒打滑。长距离带式输送机由于运输距离长、运输能力大,且随着运行过程中工况条件的变化,必将引起输送带的张力变化,而张力又使得输送带的变形量也随之改变,容易产生打滑现象,影响输送机的正常工作。因而对张紧系统提出了新的要求,即:随着输送带张力的变化能自动调节张紧行程和张紧力,且响应速度快,响应时间应小于输送带张力变化周期,保证输送带有较稳定的张紧力。因此,必须开展自动张紧技术和系统的研究。 本文针对普通的液压油缸自动张紧系统存在的响应速度与张紧行程问题,提出并设计了一种由电机、减速机和绞车组成的变频自动张紧系统,这种张紧系统不仅能够满足长距离带式输送机快速张紧性能和张紧行程的要求,而且与液压油缸自动张紧系统相比在结构上有明显的创新之处:它省去了张紧油缸等一系列液压部件,采用变频器驱动电机和减速机,利用电气驱动的快速性实时调节输送带张紧力,并且能够增加张紧行程。 为了研究张紧系统响应的快速性对带式输送机的影响,运用机械、电气和液压理论,建立变频自动张紧系统各个部件的数学模型。以此模型为基础,研究各部件的技术参数对张紧快速性的影响。通过分析输送带的静态特性和动态特性,确定了将Voigt模型的特性应用在输送机的动态仿真中。利用AMEsim软件仿真带式输送机在起动阶段张紧系统响应的快速性对输送机的影响,采用控制单一变量法,在快速和慢速两种张紧模式下,分别对输送带重要位置的张力值进行分析比较,并得出以下结论:张紧系统响应速度快,不仅能够快速补偿输送带的蠕变特性和松弛特性,而且可以有效的减小输送带张力波动,保证长距离带式输送机起动过程的稳定性。这对于指导变频自动张紧系统的机械设计、电气控制策略等的确定具有重要的意义。