引言
带式输送机是一种常用的散料输送机械，广泛运用于矿井下、电厂、港口、化工行业等散料输送的场所。带式输送机正常运行时需要适当的张力来保证胶带的运动从而达到输送散料的目的。对于长距离带式输送机，输送机启动前带张力应该是运行时张力的1.5倍，并且这各种张力过渡时应缓慢平稳，以减小胶带冲击和提高胶带寿命。目前，为了满足物料双向输送的要求，大部分输送机与斗轮机配套使用，因此输送机的工况较单向输送机复杂。双向输送机的工况为：堆料启动，堆料运行，取料启动，取料运行，斗轮机状态转换5种工况。每种工况下输送带需要恒定的张紧力，并且每种工况下的张紧力都不同。液压张紧装置是带式输送机的重要组成部分，其作用是控制输送带各种工况下的张紧力。
1、双向运行输送机的张力控制要求
图la中所示的是与斗轮机配套使用的双向输送机，与单向输送机差别是增加了用于堆料和取料状态转换的调整滚筒20和可以转动的斗轮机杆13，该种输送机的张力控制要求：堆料启动、堆料运行、取料启动取料运行和斗轮机状态转换5种工况胶带张力必须恒定，5种张力各不相等，并且各种工况张紧力过渡时，胶带张力变化必须平缓以防止胶带张力冲击。特别是斗轮机状态转换时，斗轮机杆13转动从而带动移动滚筒14移动，造成胶带张力变化，但要求该转换过程中胶带张力也须恒定。
图la所示液压部分是适用于单向运行输送机的张紧装置系统图（作者以前参与研制），主要用于控制单向输送机启动张力和运行张力。工作原理：启动张力和运行张力的控制主要是利用开关阀的动作和蓄能器的缓冲来实现的，两种张力的平缓过渡是靠节流阀8的阻尼保证的。但在斗轮机状态转换时，液压缸12要配合移动滚筒14动作才能维持胶带张力恒定，该系统由于缺乏控制元件很难满足张力控制精度要求。我们曾提出在图1中8和9支路右侧增加一条由普通溢流阀构成的张力控制回路，但经现场使用发现存在以下问题：①斗轮机状态转换胶带张力设定不方便，需要用手动调节溢流阀；②手动溢流阀的调压偏差随溢流流量变化较大，难易保证控制精度。
电液比例阀具有控制精度高，相对于伺服阀所需液压油的清洁度低，便于和计算机结合实现电液闭环控制等优点，所以本文提出将比例溢流阀应用到液压张紧装置中，将各种工况张紧力用软件实现闭环控制，简化液压系统结构，满足各种工况张紧力控制要求。
2、双向运行输送机液压张紧装置
图lb所示系统由以下几部分组成：张紧缸、蓄能站、油源、控制阀组、传感器和液压附件。张紧缸是执行元件，连接移动滚筒提供胶带张力；蓄能站的目的有两个：一是降低液压缸小腔油液的弹性模量，补偿系统油液泄漏，维持液压缸小腔压力恒定，减少液压站的起动次数，延长控制元件的寿命，降低事故率；二是缓冲胶带的张力冲击，起到弹簧减震的作用。
3、张紧力控制原理
考虑液压张紧装置的系统效率和可靠性，输送机在不同工况下，采用了不同的控制算法。
3.1堆料启动、堆料运行、取料启动和取料运行工况
在以上4种工况下，设定张力控制精度，采用了双位开关控制方式，其控制方框图如图2所示。
表1为软件控制算法。
以上闭环双位控制算法是指，系统张力大于控制精度上限时，系统张力由比例阀开环线性降压从而保证胶带张力变化平缓；系统张力小于精度下限时，系统张力靠泵补充；系统张力处于控制范围之内时，所有元件停止动作，这样可以提高效率，减少热损耗和元件故障。
3.2斗轮机状态转换工况
在斗轮机状态转换时，斗轮机杆转动会带动移动滚筒的位置移动，为了使得胶带张力恒定，必须使得张紧缸配合斗轮机杆一起运动，所以斗轮机杆的运动对于胶带张力控制来说是个干扰信号，在该工况下的控制方框图如图3所示。
在这种工况下，电机、1DT、2DT和3DT全通电，由数字PID算法和比例溢流阀协同控制胶带张力，消除斗轮机杆运动给张力控制系统带来的干扰。
4、结论
与斗轮机配合使用的双向输送机运行工况多，胶带张力控制复杂，将比例溢流阀应用到液压张紧装置中，经云南滇东电厂三号带现场使用，结果表明：该方案能满足多个张紧力点恒值控制和各张紧力间平缓过渡的控制要求，特别可以解决斗轮机状态变化时带来的对张力控制的干扰，这是原来适用于单向运行输送机张紧装置所不能解决的问题。
