1、前言
膠帶拉緊裝置是帶式輸送機（以下簡稱為膠帶機）不可缺少的重要組成部分，它直接關系到膠帶機的安全運行及使用壽命，對于大運量、長距離等大型膠帶機而言更是如此。以往的帶式輸送機一般采用兩種拉緊方式，即垂直拉緊方式和重錘塔架車式拉緊方式。
對于垂直拉緊方式，其優點是較好的利用了原有的空間位置，拉緊結構形式簡單，拉緊裝置本身不需要動力，維護量小。但垂直拉緊方式具有以下幾點缺陷：
（1）拉緊滾筒及重錘箱懸掛在半空中，在膠帶機檢修時，松帶、緊帶及增減張緊力都很不方便，工人的勞動強度大，使得整機檢修時間長、效率低。
（2）膠帶機起、制動時，重錘上下振動，對膠帶的沖擊大，直接影響到膠帶及膠帶接頭的使用壽命，易造成斷帶事故。
（3）膠帶張力無法自行調整。此類拉緊方式始終以起動時所需的張緊力來選擇配重的，所以，在膠帶機正常運行時，膠帶始終處于過張緊狀態，對膠帶、滾筒及托輥的損害都很大。
（4）具有明顯的安全隱患：
a)萬一發生斷帶（或斷繩），配重下落帶來的安全隱患；
b)增減配重時，給檢修人員帶來的安全隱患；
c)因為無法與膠帶機集控裝置連接進行遠程控制，所以不具備保護功能；
d)當重錘拉緊行程不夠時，會造成膠帶打滑，以致于無法起動膠帶機（此時必須縮短一截膠帶）。
對于重錘塔架車式拉緊方式，除了具有和上述垂直拉緊方式相同的缺陷以外，還具有以下幾點不足：
{dy}、此類拉緊方式需占用較大的場地空間。
第二、此類拉緊方式采用的改向滑輪較多，因滑輪生銹等因素會造成拉緊裝置的動態響應滯后，繼而造成膠帶機起動時出現打滑現象。
第三、成本相對較高。此類拉緊方式的重錘塔架一般高達成10米以上，塔架的鋼結構重量大，配重塊的重量也大。從太鋼2*90 m2燒結機易地大修工程膠帶機的有關拉緊參數來分析，可以得出明確的結論。
DYL型膠帶自控液壓拉緊站以及后來拓展的ZLY型膠帶自動液壓拉緊裝置是根據膠帶機的工況特點，吸收世界工業發達國家的先進技術，考慮膠帶在起動和正常運轉時對拉緊力需要不同，經合理的膠帶張力模型分析研究而設計的。它適合于煤礦、電力、港口、金屬礦山、鋼鐵、建材等行業廣泛使用。
2、組成結構
DYL型膠帶自控液壓拉緊站由液壓泵站、張緊油缸、蓄能器、PLC可編程電氣控制箱、滑輪組、高壓膠管、鋼絲繩及附件等組成，采用高可靠性PLC控制系統，以滿足對張緊力的有效控制。
液壓系統由液壓源、溢流閥、液控單向閥、電磁換向閥和手動換向閥、截止閥、蓄能器及張緊油缸等組成。
電控系統主要由SIEMENS S7-200PLC系統（包括CPU224模塊、EM223數字量輸入/輸出擴展模塊、EM235模擬量擴展模塊、TD200文本顯示器）、空氣斷路器、接觸器、中間繼電器、變壓器等組成。
配置特點：控制系統先進。作為工控領域國際公認的知名品牌，西門子公司享有盛譽，本系統人機界面、PLC等控制核心部件全部選用該公司的產品。其優點如下：
（1）完善的操作方式及故障處理手段
本系統的參數設定靈活、方便。所有參數設定和各種故障報警提示均采用漢字顯示。電控箱面板上設有急停開關，便于發生事故時緊急停車。
（2）系統的可擴展性
西門子S7-200系統具有很大的擴展空間。既可以作為AS-1網的主站控制多臺現場執行機構，也可以作為profibus—pp網的一個從站方便地納入管控一體化的網絡系統。
（3）經濟性
由于S7-200屬于小型PLC控制系統，性價比優于中、大型PLC控制系統,也減少了布線、維護方面的費用。
3、系統特征
（1）系統具備以下四種工作模式：近控（機旁）手動，近控（機旁）自動，遠控（中控）手動和遠控（中控）聯動，四種模式可以通過機旁按鈕任意切換。上電初始化設置可根據現場需要設定，出廠設置為：近控自動模式。
（2）液壓系統中張緊油缸前腔工作壓力分為四個等級：P1、P2、P3和P4，P1為系統起動壓力，P2為正常工作壓力，P3為系統停機時壓力，P4為停機后的壓力。系統壓力由P1到P2，P2到P3改變時間段T1、T2，P1、P2、P3、P4、T1、T2，均可由TD200文本顯示器上人為現場設定。

油缸壓力變化簡圖
（3）系統工作方式和工作狀態，于機旁控制箱的TD200文本顯示器上實時顯示，顯示各種狀態信息列表如附表（還可根據需要現場添加或刪除，最多不得超過80條信息）。
⑤電控箱設置張緊力觀測旋鈕，張緊力通過壓力變送器，送到PLC模擬量轉換模塊，經PLC換算，由TD200實時顯示。
⑥系統具有上電自動檢測遠控按鈕短路故障功能，如發現此類故障，張緊裝置顯示“張緊裝置起動按鈕上電短路”的故障信息。
⑦當張緊油缸碰到行程開關時，系統于TD200文本顯示器自動顯示“油缸到極限位置”故障信息。
4、自動張緊裝置工作過程
（1）狀態設定
①工況選擇：張緊裝置電控箱上電后，PLC初始化，將張緊裝置工作狀態設定為“自動近控”方式（可根據用戶需要在四種工況中任選一種）。在機旁電控箱上，可通過按鈕進行工況選擇。
②常量設定：將常數設定旋鈕打到設定位置，根據理論計算依次設定起動壓力P1、工作壓力P2、停車壓力P3、停車后壓力P4，在現場調試時，根據現場實際工況對P1、P2、P3、P4進行調整。
待以上狀態設定完成后，將設定旋鈕回復到工作狀態。
（2）“中控聯動”模式工作過程
由中控通過控制線發出“起動準備”信號，傳送到機旁自動張緊裝置電控系統（電控箱），電控箱接到起動準備信號后，起動液壓系統投入工作，此時由溢流閥1控制，將張緊油缸對膠帶的張緊力升至起動張緊力P1，開關箱內有一無源常開接點閉合，為膠帶輸送機集控裝置送允許起動的信號，通過一磁霍爾元件檢測膠帶輸送機轉速，將轉速信號送到電控箱內PLC，待膠帶輸送機運轉正常后（中控通過控制線發出“運轉正常”信號），PLC開始使溢流閥2控制壓力下降，使油缸對膠帶的張緊力逐漸下降至運行張緊力P2。此后，張緊裝置一直動態保持P2張力值，直至中控發出停機信號為止。當中控發出停機信號時，有兩種停機信號：{dy}種是正常停機，第二種是緊急停機。當中控“正常停機”信號發出后，張緊裝置中PLC使溢流閥1逐漸將壓力上升至設定值P3（即膠帶輸送機停機時的張力值）。膠帶機停機后，系統將張力值自動保持在P4張力值。當中控緊急停機信號發出后，張緊裝置起動至設定的膠帶輸送機停機時的張力值P3，完成此工作后自動張緊裝置停止工作。系統接到正常停機信號，張緊裝置在T2時間段內，將張緊力升由P2上調至P3。
在膠帶輸送機正常運行時，膠帶張緊力通過壓力傳感器經壓力變送器檢測送到PLC。由于膠帶的{yj}性變形等原因致使張緊力下降，當張緊力下降值在設定值P2的-10%以內時，張緊裝置不動作；當膠帶張緊力下降值超過-10%時，油泵啟動運轉，系統升壓至P2的110%值。
為了防止壓力變送器、溢流閥等張力控制及檢測元件失靈，在張緊油缸前后裝置有限位行程開關，一旦膠帶張力超出設定范圍，張緊裝置發出故障信號（無源接點信號），迫使膠帶機停機，同時TD200文本顯示器顯示張緊裝置超限故障信息。
上述動作過程一旦設定，即按預定程序周而復始地工作。
當設定在“近控手動”模式時，張緊裝置可單獨進行工作，并可以對每種工況下的張力值等進行設定和調節。
當設定在“遠控聯動”模式時，自動張緊裝置接受由中控室發出的指令進行聯動運轉。
5、主要技術特點
DYL型拉緊站具有以下幾方面的特點：
（1）根據輸送機的工況及對膠帶張力的不同要求，可以任意調節輸送機起動時和穩定運行時的拉緊力（拉緊力的調節范圍由所選型號確定），完全可以達到起動時的拉緊力比穩定運行時的拉緊力大1.4-1.5倍的要求。電液系統一旦調定后，即按預定程序自動工作，保證膠帶在理想狀態下工作，克服了其他類型拉緊裝置拉緊力或大或小、難以控制的弊病。
由于拉緊站的拉緊力可以根據需要自動調節，所以使輸送機在穩定運行時的張力明顯降低（一般可降低15-30％），在輸送機基本參數不變的情況下，該拉緊站與其他類型的拉緊裝置相比，可以降低膠帶的強度等級，并能減小輸送機的功率，因而能減少設備的初期投資及運行費用。
（2）響應快。帶式輸送機起動時，膠帶的松邊會突然松弛伸長，此時拉緊油缸在蓄能站的作用下，能立刻收縮活塞桿，及時補償膠帶的伸長量，減小了膠帶松邊對緊邊的沖擊，不但使得輸送機起動平穩、可靠，而且較好地保護了膠帶，可減少斷帶事故的發生。過也是其他絞車系列拉緊裝置所無法比擬的特點。
（3）適應性強。該拉緊站現已系列化，適應范圍較廣，設計拉緊小車{zd0}拉緊力為600kN，{zd0}拉緊行程為24m，所以一般可滿足各種大型帶式輸送機對拉緊系統的要求。
由于拉緊站僅由拉緊油缸與輸送機的拉緊小車相連，所以可根據實際需要靈活地布置拉緊系統；當采用機頭或中部拉緊時，拉緊油缸安裝在輸送機機身內；當采用機尾拉緊時，拉緊油缸既可以安裝在輸送機的尾部，也可以借助于平面改向滑輪組將拉緊油缸置于輸送機機身外側，因而給帶式輸送機的選型設計提供了方便。
（4）當發生斷帶或膠帶被異物卡住等意外情況時，該拉緊站能立即終止帶式輸送機的運行；當輸送機膠帶出現打滑現象時，拉緊站能自動增加拉緊力。
（5）以往的絞車拉緊裝置或重錘拉緊裝置一般均采用多種滑輪組使拉緊鋼絲繩多繩纏繞，不但使得拉緊系統復雜化，而且使得拉緊的動態響應特性差。DYL型液壓拉緊站結構緊湊，拉緊用的鋼絲繩纏繞的布置形式極為簡單，因而簡化了帶式輸送機的拉緊系統，使得拉緊的動態響應好，改善了帶式輸送機的運行特性。
（6）該拉緊站還可以與輸送機的集控裝置連接，以實現對拉緊站的遠距離控制。另外，考慮到膠帶機環境條件差的實際情況，DYL型拉緊站的液壓泵站采用了集中油路閥塊并且采取全封團式護罩結構，泵站與油缸及蓄能站之間采用膠管快速接頭聯接，保證了液壓系統無外部泄漏。當帶式輸送機處于穩定運行階段時，液壓泵站僅起到“補油”的作用，因而泵站的運行時間極為短暫，確保了拉緊站的工作可靠性。