帶式輸送機節能設計
摘 要：本文分析了我國帶式輸送機的節能現狀，通過(guò)對帶式輸送機功率計算的分析，試圖找到能夠有效降低帶式輸送機能耗的途徑和方法，以便使設計更加合理，提高經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞：帶式輸送機;功率;能耗;托輥
帶式輸送機是以膠帶作為牽引和承載機構并通過(guò)膠帶的連續運動(dòng)實(shí)現物料輸送和裝卸的一種運輸設備。具有輸送能力大、效率高、輸送距離長(cháng)、工作阻力小、能耗低、工作平穩可靠、結構簡(jiǎn)單、操作維修方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應用于冶金、煤炭等工業(yè)部門(mén)。由于帶式輸送機是根據工藝和運輸能力要求按最大運輸量加一定的冗余系數確定的，因此帶式輸送機配置的電動(dòng)機一般均有20%～45%的富余量，加上帶式輸送機經(jīng)常處于輕載、空載狀態(tài)，所以導致電動(dòng)機效率處于50%以下的工作狀態(tài)，這就出現了“大馬拉小車(chē)”的現象，造成相當一部分電能的耗費。因此研究帶式輸送機的節能增效對于企業(yè)高效生產(chǎn)和建設節約型社會(huì )具有重要意義。
1 我國帶式輸送機的節能現狀
節能減排是當前世界的熱門(mén)話(huà)題，帶式輸送機的節能也早有涉及。我國帶式輸送機的節能方式主要有以下幾種：
1.1 電機功率控制節能
電機功率控制技術(shù)節能是指通過(guò)減少電機的輸出功率來(lái)使負載大小與驅動(dòng)功率相匹配。其關(guān)鍵是準確判斷增減電機的時(shí)機，目前主要有堆、取料機位置檢測法和電機電流檢測法兩種。前者由于未考慮輕載工況，不能根據煤流量來(lái)判斷是否應進(jìn)行減電機操作，因而仍然會(huì )存在電動(dòng)機利用效率不高的問(wèn)題。而電機電流檢測法可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監控帶式輸送機上負荷的大小，但是由于受到外界干擾時(shí)會(huì )造成負荷波動(dòng)，檢測到的電流值有時(shí)不能真實(shí)反應帶式輸送機的穩定負荷，會(huì )出現明顯的偏差
1.2 采用調速節能改造
調速是電動(dòng)機節能的主要方法之一。調速方式有轉子串電阻、電磁調速、液力耦合器、變極調速、串級調速、變頻調速等。
1.3 異步電動(dòng)機Y—Δ接法節能
此種方法由于帶式輸送機有時(shí)并不輸送物料或輸送物料很少，若電機一直運行會(huì )造成能源浪費，若電機頻繁起動(dòng)，又會(huì )大大降低電機的使用壽命。所以此方法節能有限，主要用于短距離帶式輸送機中負載較低的情況下。
2 功率計算
帶式輸送機是由電動(dòng)機驅動(dòng)運轉的。帶式輸送機在運轉過(guò)程中凡是運動(dòng)部件如滾筒、托輥、軸承等，它們在運轉過(guò)程中都會(huì )產(chǎn)生阻力。帶式輸送機運行阻力可分為四大類(lèi)：基本阻力(中間段阻力)，傾斜阻力，附加阻力和特殊阻力。
2.1 基本阻力
基本阻力是出現在中間段上，也就是在輸送帶運行中輸送帶、物料和托輥之間相互作用所產(chǎn)生的阻力，對于近水平的帶式輸送機來(lái)說(shuō)，這部分阻力占比例最大。帶式輸送機的基本阻力由以下幾個(gè)部分組成：
�、佥斔蛶г谕休伾系膲合葑枇�
�、谖锪系臄D壓阻力
�、弁休伒倪\行阻力
�、茌斔蛶У膹澢鷶[動(dòng)阻力。
2.2 傾斜阻力
傾斜阻力是由于帶式輸送機傾斜而造成的，是輸送物料的重力分量，與帶式輸送機的角度有關(guān)系。
2.3 附加阻力
帶式輸送機的附加阻力主要有以下三種：
�、偈芰蠀^阻力
�、诟南驖L筒處改向阻力
�、垓寗�(dòng)滾筒運轉阻力。
2.4 特殊阻力
特殊阻力并非所有的帶式輸送機都存在，只有在采取特殊措施或附加裝置后才產(chǎn)生。包括側托輥前傾阻力、導料槽阻力、清掃器阻力、中間卸料區阻力。對于大型帶式輸送機，可不考慮相對很小的這種阻力。對于長(cháng)距離帶式輸送機，其附加阻力和特殊阻力要遠遠小于基本阻力和傾斜阻力。因此，在計算帶式輸送機牽引力時(shí)可以不考慮。
3 影響帶式輸送機功率的主要因素
由上式可以看出，帶式輸送機驅動(dòng)滾筒所需要的功率與參數qd、qi'、qi"、βi、fi、li、Q、v等有關(guān)，但對于一個(gè)具體的帶式輸送機而言，參數qd、qi'、qi"、βi、fi、li、是不變的。由此可看出輸送機的運量Q和帶速是直接影響帶式輸送機功率的主要因素。當運量Q一定時(shí)，則輸送機功率P與帶速v成正比。
若輸送機帶速提高，則克服阻力所消耗的功率也相應增加，降低帶速，就能減少帶式輸送機的功率消耗以達到明顯節能的目的。但是，輸送機帶速的降低是有條件的，要受輸送量、帶寬和帶強的相互制約。因為帶速降低，物料線(xiàn)密度將增大，所需要的輸送帶張力也要加大。而為了保證帶式輸送機的正常運行，輸送帶的張力應限制在安全系數所允許的范圍內。所以，為了降低能耗，我們應充分挖掘帶強和帶寬的潛力，在滿(mǎn)足帶強和帶寬的情況下，取較低的帶速以達到節能的目的。
除此之外，托輥是帶式輸送機的重要部件，用來(lái)支撐輸送帶和物料重量，承受了70%以上的阻力，因為大多數帶式輸送機的工作環(huán)境都具有淋水、粉塵和各種稀泥類(lèi)污染物，因此，托輥的各種性能參數決定著(zhù)帶式輸送機做功時(shí)的正常功率消耗和不正常功率損耗之間的差異。有研究托輥結構與性能得出結論：國產(chǎn)輸送機每噸公里所耗用的功率約大于國外的1倍，這主要是由于運行阻力系數不同造成的，托輥質(zhì)量的好壞與此系數有直接的關(guān)系。因此托輥運轉必須靈活可靠。具體可根據托輥徑向跳動(dòng)量;托輥靈活度;軸向竄動(dòng)量等予以選擇。
4 結束語(yǔ)
我國帶式輸送機的設計研發(fā)起步較晚，不過(guò)在上世紀80年代中后期以來(lái)，我國帶式輸送機也有了很大的發(fā)展，但和國外先進(jìn)機型相比，在生產(chǎn)技術(shù)和技能技術(shù)等方面仍存在一定的差距。本文通過(guò)對帶式輸送機的功率計算分析，指出了一些節能方法。當然，輸送機的節能課題還有很多值得去探討的地方，在保證正常生產(chǎn)的情況下更加合理設計，對節能減排做出一份努力。
參考文獻：
[1]宋偉剛.通用帶式輸送機設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006：160-183.
[2]張志.帶式輸送機機械效率測定方法的探討[J].華北礦業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報，2001，3(4)：58-63.
[3]陳鋒，秦恒寶.強力帶式輸送機的設計及應用[J].起重運輸機械，2008，6：66-68.
[4]閆發(fā)堯，李剛，劉曉波.帶式輸送機功率計算中效率計算的探討[J].煤礦機械，2004，7：37-39.
【帶式輸送機節能設計】相關(guān)文章：
帶式輸送機租賃合同12-19
輸送機租賃合同10-12
鏈板輸送機租賃合同12-03
轉彎輸送機采購合同12-08
滾柱輸送機租賃合同通用09-24
輸送機短期租賃合同通用11-08
氣力輸送機租賃合同09-11
節能的標語(yǔ)11-29
節能的標語(yǔ)11-21