液压张紧装置讲课讲稿.doc

液压张紧装置

精品资料

AHD型带式输送机全自动液压张紧装置
（比例型）
安 装 使 用 说 明 书

徐州中国矿业大学科技发展总公司

引 言

■ 感谢选用AHD比例控制型带式输送机全自动液压张紧装置。
■ 为保证安全、可靠的使用本产品，在安装、调试及使用本设备之前，应仔细阅读本安装使用说明书。
■ 操作及维护人员均需经过专门的培训后，方可使用本设备。未经培训擅自操作、维修本设备，有可能造成设备的损坏，甚至造成人身伤害。
■ 本使用说明书与所供设备配套使用。未经同意，任何单位和个人不得转载。

目 录
一. 概述…………………………………………………3
二. 张紧装置工作方式（控制方式）…………………4
三. 调试前准备工作……………………………………5
四. 张紧装置调试及试运行……………………………6
五. 运行参数设定及操作………………………………10
六. 手动备用系统工作…………………………………12
七. 张紧装置卸载………………………………………12
八. 日常维护及保养……………………………………13
九. 故障及维修…………………………………………14
十. 注意事项……………………………………………16
十一.附图…………………………………………………17
十二.附件…………………………………………………20

一、概述
AHD比例控制型全自动液压张紧装置是带式输送机胶带张紧的理想配套设备，它替代了原有的固定绞车张紧、重锤张紧，成为新一代的胶带张紧设备。
从技术上看，全自动液压张紧装置的发展经历了三个阶段：继电器控制、PLC（可编程控制器）控制和比例控制。AHD比例控制型全自动液压张紧装置是在原有的第一、二代产品基础上，开发的智能型比例控制液压张紧装置。该产品除具有一般液压张紧装置的响应快、避免起动时胶带的“打带、飘带、打滑”现象、减小紧边冲击等特点外，还具有以下特点：
1．技术先进性方面
采用先进的比例控制技术及PLC（可编程控制器）控制技术，对张紧力进行有效地控制，克服了以往各种液压张紧装置存在的不足，最大限度地满足输送机运行时不同工况对胶带张紧力的要求。主要体现在：
l 真正实现（满足）启动张紧力为运行张紧力1.4～1.5倍的要求；
l 采用液压比例控制技术，具有较高的张紧力控制精度；
l 采用液晶输入、输出控制面板，利用文本显示器上的按键进行张紧力大小设定，具有很高的重复性精度及方便的可调节性能；
l 可根据输送机对胶带张紧力的需要，在一定范围内设定和调整输送机启动工况、运行工况和停机工况等张紧力的大小，满足输送机多种运行工况对张紧力的要求；
l 输送机启动后，张紧力按照控制规律，由启动张紧力连续、平缓地降为运行张紧力（实现张紧力的柔性转换），确保胶带在理想状态下运行，减小胶带的冲击，提高胶带使用寿命；
l 该装置设置现场、远程两种控制方式。现场控制方式方便设备安装、调试及检修；远程控制方式用于正常生产，在这种控制方式下，张紧装置与输送机集中控制实现信号交接，实现对张紧装置的远程自动控制。

2．工作可靠性方面
l 整套装置的关键液压元件和电控元件均采用进口原装件，提高整套设备的工作可靠性及寿命；
l 具有完善的设备运行状态检测和故障诊断功能（检测液压系统工作压力、胶带张紧力、系统故障报警等），保证设备的运行可靠性，提高了设备的可维修性；
l 设置手动备用系统（选配），在主系统出现故障及系统维修时，由备用系统对胶带进行张紧，可保证不停机检修、维护。

二、 张紧装置工作方式（控制方式）
张紧装置的工作方式(控制方式)分为：现场非保压、现场保压和远程控制三种。
1．现场非保压方式用于设备的安装调试，此方式仅用于设备的调试，不可用于设备的运行。
2．现场保压方式用于张紧装置与输送机集中控制（以下简称中控）之间信号交接未建立情况下的设备运行。此时张紧力的控制为单点恒张力控制（启动张紧力恒值控制）。此种工作方式仅可作为临时应急之用。
现场控制下的现场保压和现场非保压两种方式的切换（选择）由操作文本显示器上的按键完成。按下文本显示器的F1按键，设备处于现场保压方式；按下F4按键，设备处于现场非保压方式。
3．输送机中控与张紧装置建立了信号交接后，张紧装置进入远程控制方式，实现张紧装置的远程自动工作。
张紧装置的现场和远程控制方式由控制柜上的选择开关（现场/远程）进行切换（选择）。
在文本显示器上可查看到上述三种工作方式的提示。

三、调试前准备工作
1．液压部分
l 根据液压系统原理图（附图1）、液压泵站示意图（附图2）及设备安装图（附件4），连接泵站与张紧液压缸之间的高压胶管；
l 根据第十部分（注意事项）的要求，通过加油滤网加注合适的液压油到油标顶位；
l 若配备手动备用系统，应关闭手动泵出口的截止阀，其余截止阀处于导通位置（各截止阀位置参见附图1、附图2）；
l 旋转溢流阀调压手柄至全松状态；
l 用充气工具检查蓄能器的充气压力，若充气压力小于4MPa，应及时补充氮气，使充气压力达到6MPa。检查蓄能器充气压力时，应注意使张紧装置处于卸载状态。
说明：
张紧装置的卸载状态是指液压系统无压力，张紧力为零。张紧装置由工作状态（液压系统有压力，张紧力不为零）转为卸载状态（参见第七部分）。

2．电气部分
参照电气接线图（参见附件3—电气系统图），连接电控箱与泵站端子排、电控箱与中控之间的电缆。

3．机械部分
l 根据设备安装示意图（参见附件4），安装液压缸支架、张紧液压缸、固定滑轮组件、固定绳座等；
l 所有滑轮处加注润滑油脂；
l 张紧液压缸活塞杆套上护套。

四、张紧装置调试及试运行
按照第二部分要求，完成整套设备的调试前准备工作，同时保证所有连接正确无误，严格按照下面的要求逐步进行调试：
1．调试前的检查工作
ü 油箱中液压油的油位；
ü 所有截止阀是否处于正常工作位置；
ü 溢流阀调压手柄是否处于全松状态；
ü 高压胶管的连接是否正确；
ü 地脚螺栓连接是否紧固；
ü 所需润滑处是否加注润滑脂；
ü 电气接线正确无误。

2．张紧装置上电
将断路器QF1拨到上电位置，观察控制面板是否有显示，若无显示，则按下急停按钮，使控制系统上电。用万用表检查电气柜内所需的各种电压是否正确，柜内有无异味或者不正常现象发生。

3．张紧装置运行参数设定
按照第五部分（运行参数设定及操作）所叙述的参数设定方法，在文本显示器上，根据输送机的运行要求，设置合适的启动张紧力、运行张紧力、停机张紧力、张紧液压缸的缸径/杆径、倍率和控制精度。
参数设定时，根据设备性能参数表（参见附件1）进行缸径、杆径、倍率的设定。
控制精度通常设定为5KN。
各张紧力的设定应根据输送机实际运行需要进行合理设置，但所设置的各张紧力不能超出设备参数性能表（或设备铭牌）给出的张紧力调节范围。
在设备调试时（张紧钢丝绳未与输送机张紧小车连接），可以将启动张紧力设置为设备参数性能表（或设备铭牌）给出的最大张紧力，以便在设备调试时，测试设备的最大工作能力。

注意：
设备上电后应首先在文本显示器上进行运行参数设定，文本显示器提示的所有参数均应设置，否则控制系统无法正常工作。

4．张紧装置三种工作方式调试
4．1现场非保压方式设备调试
① 将选择开关（现场/远程）置于现场控制位置；
② 按下文本显示器按键F4，使张紧装置处于现场非保压工作方式。在文本显示器上查看工作方式，确认工作方式；
③ 按下泵站启动按钮，首先观察电机的旋转方向是否与指示的方向相同，如果不同，应该立即按下泵站停机按钮，调换泵站电机任意两根动力线。重新启动后，观察电机旋转方向。旋转方向正确后，空运转10分钟，观察液压泵的运转是否正常，检查有无异常振动、噪音、发热以及整套液压装置有无泄漏等情况；
④ 交替按下油缸伸出和油缸缩回按钮（点动按钮），控制张紧液压缸往复动作，排出油缸中的气体；来回动作几次，观察油缸伸缩的平稳性。（若长时间液压缸无动作，可适当调高溢流阀的设定压力）；
⑤ 按下泵站停止按钮，停止泵站的运转；
⑥ 现场控制加载试验：启动液压泵，按下油缸缩回按钮，使液压缸全部缩回。液压缸缩回后，缓慢调节溢流阀调压手柄，整定溢流阀设定压力到液压系统最高工作压力，松开油缸缩回按钮，观察保压性能。此处溢流阀的设定压力为试验设定压力（液压系统最大工作压力），用于测试张紧装置的最大工作能力，实际溢流阀的设定值应根据所需实际张紧力的大小来设定，设定方法见后面叙述（溢流阀设定压力的修正）。
注：
现场非保压控制方式下，文本显示器上的所有按键及控制柜上的所有按钮及选择开关（现场/远程）均有效。

4．2现场保压方式设备调试
① 将选择开关（现场/远程）置于现场控制位置;
② 按下文本显示器按键F1，使张紧装置处于现场保压工作方式。在文本显示器上查看及确认工作方式。张紧装置根据参数设定值，将张紧力调整至启动张紧力，并进入恒值张紧力(启动张紧力)控制；
③ 如果系统停止运转、进行设备检修、发生故障或者其他一些原因需要停机，可以按下急停按钮，系统所有相关的液压设备均处于掉电状态。
注：
l 现场保压控制方式下，输送机可以进行启动、运行、停机操作。张紧力仅为单点恒张力（启动张紧力）控制，即输送机的启动、运行、停机过程中，胶带的张紧力恒为启动张紧力。
l 现场保压控制方式下，文本显示器上的所有按键和控制柜上的急停按钮、转换开关（现场/远程）有效，控制柜上的其它按钮无效。

4．3远程控制方式设备调试
远程控制方式允许操作人员在中控远程控制张紧装置的运行，但是相关参数的设置及修改仍然需要在现场设备的文本显示器上完成。参数设置参见第五部分。
具体操作及张紧装置的工作过程叙述如下：
①将选择开关（现场/远程）置于远程控制位置, 在控制面板上可查看到设备此种控制方式显示。（下面叙述的所有操作均由中控完成）；
②中控发送“启动准备”指令给张紧装置，张紧装置自动执行系统启动程序，并将张紧力调整到设定的启动张紧力。张紧力到达启动张紧力后，张紧装置发送“允许输送机启动”和“张紧力调整完毕”两信号给中控。此后在未接收到中控的新指令之前，张紧装置处于相应的启动张紧力恒值控制状态；
③中控接受到“允许输送机启动”和“张紧力调整完毕”两信号后，启动输送机。输送机启动完成后，中控发送“输送机启动完成”指令给张紧装置，张紧装置按照程序的设定将张紧力调整为运行张紧力。张紧力到达运行张紧力后，张紧装置发送“张紧力调整完毕”信号给中控。此后在未接收到中控的新指令之前，张紧装置进入运行张紧力恒值控制状态；
④中控发出“输送机停机准备”指令，张紧装置按照程序的设定将张紧力调整为停机张紧力。张紧力到达停机张紧力后，张紧装置发送“允许输送机停机”和“张紧力调整完毕”信号给中控。此后在未接收到中控的新指令之前，张紧装置进入停机张紧力恒值控制状态；
⑤中控接受“允许输送机停机”和“张紧力调整完毕”信号后，进行输送机的停机操作。输送机停机完成后，中控发送“输送机停机完成”指令给张紧装置，张紧装置将张紧力调整为运行张紧力。张紧装置调整完毕后发出“张紧力调整完毕”信号给中控。此后在未接收到中控的新指令之前，张紧装置进入运行张紧力恒值控制状态；
注：
远程控制方式下，控制柜的急停按钮、选择开关（现场/远程）和文本显示器的F2按键（参数设定按键）、F3按键（参数确认按键）有效，其余按钮及按键无效。

5．试运行
上述调试工作完成后，使张紧装置处于现场非保压工作方式，启动液压泵站，按油缸伸、缩按钮，调节张紧液压缸活塞杆的位置，按照设备安装示意图（参见附件4）所示方式，完成张紧装置与输送机张紧小车之间的钢丝绳连接。
根据输送机各工况张紧力的实际需要，重新修正张紧力设定值（参见第五部分），重复上述的调试过程，即完成设备的试运行。
注：
l 钢丝绳连接时，应注意根据相关规范的要求布置及拧紧绳卡，以保证连接的可靠性。
l 张紧装置处于运行张紧力恒值控制状态时，应使张紧液压缸活塞杆伸出长度为液压缸行程的1/2～1/3。若不满足要求，应重新调整钢丝绳的连接。

6．溢流阀设定压力的修正：
在远程控制方式下，观察输送机启动过程中文本显示器上最高显示压力，按照手动控制加压试验方法，调节溢流阀设定压力比最高显示压力高1～2MPa。

五、运行参数设定及操作
1、文本显示器的操作
本套设备的人机界面选用西门子公司的TD200文本显示器,其外观结构如右图所示。下面对文本显示器的操作予以说明：
① 功能按键介绍：
F1:现场保压方式确认按键
当所有运行参数设置完成后（所有的参数都应设定），选择开关处于现场控制方式，按下此键，PLC根据用户的设定，将张紧力调整到启动张紧力，张紧装置进入现场保压控制方式，界面显示为：
“当前张紧力： kN、当前压力： Mpa、 现场保压”；
F2:参数设定按键
在任何情况下按下本按键，文本显示器显示界面切换到参数设定界面，用户可以按照②（运行参数输入）进行参数设定；
F3:参数设定确认按键
当用户设定完参数后，需按下F3按键进行确认，之后界面切换至张紧力显示界面；
F4:现场非保压方式确认按键
当用户按下F4键后，张紧装置将从现场保压控制方式转换至现场非保压控制方式，界面显示为：
“当前张紧力： kN、 当前压力： Mpa、 现场非保压”；

② 运行参数输入方法：
首先按下F2功能键，再使用△或▽键,将光标移动到需要修改的运行参数行,此时参数行的数据栏的光标显示为“_”,按下“ENTER”键,数据栏的光标显示为“■”。此时允许用户通过△或▽键修改数据，数据修改完成后，再次按下“ENTER”键确认。所有参数设置完成后按下F3键完成参数设置，界面切换至张紧力和当前压力显示界面。

③ 故障及报警信息显示
当检测系统检测到张紧装置的故障及报警后，现场的故障指示灯以每秒一次的频率闪烁，同时给中控发出故障及报警信号。
文本显示器将显示故障及报警种类。故障及报警有以下几种：
油液油污染报警、油箱油位过低报警、KJ01继电器故障、KJ02继电器故障、KJ03继电器故障、KJ04继电器故障、KJ05继电器故障、电动机过热故障、KM01接触器故障和无运行参数故障等信息。

2、控制柜按钮
控制柜按钮布置如附图3所示，其功能分别介绍如下：
l 文本显示器
主要完成系统所需参数的设定、现场数据的实时显示以及故障报警信息显示等。具体操作已在前面叙述。
l 现场/远程控制方式选择开关
当选择开关处于现场控制位置时，张紧装置处于现场控制方式；当选择开关处于远程控制位置（即中控控制）时，张紧装置处于远程控制方式。
l 系统上电指示灯（绿色）
当上电指示灯亮时，允许进行操作。
l 故障指示灯（红色）
设备发生任何一种可检测到的故障或报警后，该指示灯均以每秒一次的频率闪烁。故障清除后，该指示灯灭。
l 泵站启动按钮
现场非保压控制方式下，该按钮用于启动液压泵站。
l 泵站停机按钮
现场非保压控制方式下，该按钮用于泵站停机。
l 油缸伸出按钮
现场非保压控制方式下，当泵站运行状态时，按下此按钮，张紧液压缸伸出。
l 油缸缩回按钮
现场非保压控制方式下，当泵站运行状态时，按下此按钮，张紧液压缸缩回。
l 紧急停机按钮
该按钮在任何工作方式下均有效，按下此按钮，张紧装置控制系统断电，张紧装置停机。再次按下此按钮，控制系统上电。

六、手动备用系统工作
若配备手动备用系统，在主系统出现故障及系统维修时，可由手动备用系统对输送机胶带进行临时应急张紧，实现不停机（输送机）张紧装置的检修及维护。
手动备用系统工作时，首先应打开手动泵出口的截止阀，关闭其余所有的截止阀及手动泵的放液阀（参见附图1、附图2），摇动手动泵手柄，对输送机胶带进行张紧。
注：
l 手动备用系统工作是张紧装置的非正常工作状态，应及时维修，恢复张紧装置的正常工作状态。
l 手动备用系统工作时，应设置专门的巡视人员，监视输送机运行时胶带的打滑现象。若出现胶带打滑现象，应及时利用手动泵对胶带进一步张紧。

七、张紧装置卸载
在进行蓄能器充气压力检测及输送机检修等工作时，需要对张紧装置进行卸载。
使张紧装置处于现场非保压工作方式，启动液压泵站，按控制柜上的油缸伸出按钮，即可实现张紧装置的卸载。
说明：
张紧装置卸载过程中可能出现液压系统的振动，这是由于胶带对液压系统产生的超越负载所致，不会对液压系统及张紧装置产生损坏。

八、日常维护以及保养
为了保证设备的正常运行，应定期进行设备的检查以及维护，具体如下：
■ 电控柜内端子的紧固;
■ 电控柜内电器元件的清灰;
■ 各轴所需润滑处的油杯定期加注润滑油脂;
■ 定期紧固地脚螺栓及钢丝绳绳卡;
■ 定期检查及更换液压油，液压油通常一年更换一次;
■ 定期清洗或更换滤油器滤芯；
■ 检测蓄能器充气压力，此时应注意使张紧装置处于卸载状态。

九、故障及维修
故 障 现 象
产 生 原 因
排 除 方 法
液压泵运转噪音大
1.电动机和液压泵安装不同轴；
2.电机与液压泵之间联轴器损坏。
1.调整电机与泵的安装；
2.更换联轴器。
液压泵温度过高
1.液压泵泄漏过大、泵效率低。
1.更换液压泵。
液压系统需要升压时,压力表1无压力或压力达不到设定值。
1.溢流阀故障；
2.溢流阀设定值过低；
3.电磁换向阀1故障；
4.电磁换向阀1控制电路故障；
5.电磁阀2故障；
6.手动泵出口处截止阀未关闭；
7.液压泵故障。
1.检修、清洗溢流阀或更换溢流阀；
2.调整溢流阀设定值；
3.检修电磁换向阀1；
4.检修电磁换向阀1控制电路；
5.检修电磁阀2；
6.关闭手动泵出口处截止阀；
7.检修或更换液压泵。
液压系统压力脉动大、管道振动及噪音严重。
1.油箱油位不足；
2.吸油管路中密封圈损坏或吸油管路漏气；
3.溢流阀故障；
4.蓄能器损坏；
5.蓄能器充气压力过低。
1.加注液压油到油位指示；
2.更换密封圈、紧固密封螺母；
3.检修或更换溢流阀；
4.检修或更换蓄能器；
5.蓄能器充气。
液压泵站频繁启动、保压性能差。
1.蓄能器损坏；
2.蓄能器充气压力过低；
3.液压系统管路泄漏；
4.液控单向阀泄漏；
5.电磁换向阀2泄漏；
6.蓄能器截止阀未打开；
7.张紧液压缸密封圈损坏。
1.检修或更换蓄能器；
2.蓄能器充气；
3.查找管路泄漏点并处理；
4.检修或更换液控单向阀；
5.检修或更换电磁
换向阀2；
6.打开蓄能器截止阀；
7.更换张紧液压缸密封圈。

故 障 现 象
产 生 原 因
排 除 方 法
文本显示器显示滤油器报警
1.滤油器堵塞。
1.清洗滤油器或更换滤芯。
文本显示器显示油位低
1.油箱油位低。
1.加注液压油到油位指示。
现场非保压方式下张紧液压缸动作不正常。
1.电磁换向阀1故障；
2.电磁换向阀1控制电路故障；
3.张紧液压缸高压胶管接错。
1.检修或更换电磁
换向阀1；
2.检修电磁换向阀1
控制电路；
3.更换高压胶管连接。
压力表2与文本显示器显示的压力值差别过大
1.压力表2或传感器损坏。

1.更换压力表2或传感器。
中控不能实现对张紧装置的控制
1.通讯电缆损坏；
2.存在信号干扰；
3.液压系统故障。
1.更换通讯电缆；
2.消除信号干扰；
3.排除液压系统故障。
电气故障报警
相应元件或控制电路故障
根据面板的提示进行处理
电机不启动
1.负荷侧有漏电；
2.电机供电及控制电路故障；
3.电机过热报警。
清除相应故障

十、注意事项
■ 工作用油
根据设备的具体使用环境，按下表选择相应的液压油品种。
环境温度（℃）
液压油种类及牌号
0～40
抗磨液压油，HM-46、HM-68
—25～40
低凝液压油，HV-46
—40～40
航空液压油，10号或12号
■ 加注液压油时，应确保所加注的液压油清洁度满足NAS7级的要求，并通过空气滤清器中的过滤网加注。
■ 每隔两个月检查蓄能器的充气压力，当充气压力降至4MPa时，应及时补充氮气，使充气压力达到6MPa。

十一、附图
附图1

附图1液压系统原理图
1.液压泵 2.滤油器 3.溢流阀 4.压力表1 5.单向阀
6.电磁换向阀1 7.液控单向阀 8.板式截止阀 9.高压胶管
10.张紧液压缸 11.压力传感器 12.压力表2 13.蓄能器
14.蓄能器截止阀 15.手动泵截止阀 16.电磁阀2 17.比例阀 18.手动泵

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附图3

附图3控制柜面板布置图
s01.现场/远程控制选择开关 s02.泵站启动按钮
s03.泵站停机按钮 s04.油缸伸出按钮
s05.油缸缩回按钮 s06.急停按钮
H1.系统上电指示灯 H2.系统故障指示灯
TD200.文本显示器

十二、附件
附件1设备性能参数表
附件2元件清单（液压、电气）
附件3电气系统图
附件4设备安装示意图

注：
附件1～附件4另行装订。