摘要：带式输送机是煤矿生产中必不可少的运输设备，其以后的主要发展方向是长距离、大运量、节能化、带速高。一般情况下，运输距离越长，带式输送机所需要的电机功率就越大，而且需要多台，此时就需要把富裕系数考虑在内，通常为25%～40%。
关键词：带式输送机；节能；应用
1带式输送机工作原理
带式输送机以传动滚筒和输送带之间摩擦力为动力牵引机构，输送带既是货物承载体也是驱动体，不同形式的带式输送机结构基本相同，主要由输送带、驱动装置（电机、变速器、联轴节等）、滚筒、导料槽、托辊、机架、输送带清理机构、拉紧装置和其它辅助装置构成。
输送带属于弹性元件，在承载受力过程容易被拉长，导致传动滚筒和输送带之间的正压力降低，进而降低输送机驱动装置间所需的摩擦力，因此需要设置专门的张紧机构来补偿输送带张力。滚筒和输送带之间摩擦力可能会因为磨损、温升、元件老化等原因变小，故此需要设计采取的防滑措施，提高摩擦系数，在工作环境恶劣区域也应增加必要的防护、除尘除湿等措施，防止出现因摩擦力不足带来安全隐患。当带式输送机承载过重，牵引驱动力相对不足时，需要考虑新结构来增加驱动摩擦力，例如增加滚筒（如变向滚筒）以增加工作围包角，从而使驱动牵引力增加。
驱动装置主要由电机、变速器、联轴节和止逆装置等组成，电机选型时必须考虑电网的波动和工作满载状况仍可以保持正常平稳运行，变速器和联轴节选用考虑满载的情况下，充分考虑系统的抗冲击和减震能力，且通用性好易更换。滚筒主要功能是驱动和改向，根据载荷和工作条件不同需要设置不同数量的滚筒满足要求，一般单滚筒包角210°-230°即可，双滚筒可达350°。
2带式输送机能耗概述
工业生产中，带式输送机的组成部分包括输送带、驱动电动机及滚筒、减速器、托辊、张紧结构、制动结构等。输送带以闭合的方式分别绕过驱动滚筒和换向滚筒，托辊在上输送带和下输送带中起到支撑作用，拉紧结构主要是提供拉力。生产中，驱动电动机转动将扭矩传递给输送带，牵引输送带运动，完成物料的运输。
通常情况下带式输送机的运送量都相对较多，因而在生产的成本构成中能源消耗就成为了一个重要方面。通常带式输送机都是利用电动机来作为动力输出的，设备的各个部位都存在着阻力，包括基本阻力、倾斜阻力、附加阻力和特殊阻力4种。其中，基本阻力主要是存在于皮带、托辊，以及物料之间的摩擦力；倾斜阻力则是来自于设备倾斜导致的物料的重力分量所产生的阻力；附加阻力则是来自于物料落在皮带上，因为自身没有速度同具有一定速度的皮带产生摩擦产生的阻力，以及皮带被下落的物料压弯产生变形恢复过程中产生的阻力；特殊阻力一般都是在对设备进行维修、改造、升级过程中产生的各类阻力。有研究表明，在保证一定输送距离的前提下，带式输送机的阻力主要是来自于基本阻力和倾斜阻力。
现阶段，我国各类生产中带式输送机的运转通常都是保持匀速状态，无法依据装载量的大小进行变化，这时如果因为外界条件引起生产计划的变化，导致装载量少，甚至是空载的情况下就会造成大量能源的浪费。因此，实现带式输送机输送速度与装载量之间的动态调整是实现带式输送机节能优化的关键一环。
3带式输送机控制系统
由于在煤炭、电力等生产企业，输送机的运行具有一定的间歇性，尤其是在生产淡季，输送机跑空车现象较多，这样就造成了能源的浪费，现阶段国内煤矿企业实现带输式送机节能的方式主要有变频器控制和软启动技术。
随着信息技术和智能系统的的发展应用，本文提出新的智能控制系统，一方面监控货物通量的大小，根据不同的输送需求进行转速、转矩的匹配，另一方面建立数据库，建立空载、轻载和满载的不同工作模式，防止检测系统过于频繁的调节电流造成电网波动和电气元件损坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当带式输送机启动后，按照轻载模式进行运转，检测系统检测输送带的货物量和驱动系统的电流等信息，向中央控制系统进行反馈，以确定其当前工作模式，控制系统同时将工作信息向数据库上传，积累原始数据。控制系统经计算后，通过通讯网络向变频器发出工作指令，调节带式输送机转速等参数，当输送机功率较大时，控制系统根据工作模式进行多个电机的功率匹配，实现最少的电力消耗和设备的稳定运行及功率平衡。
4带式输送机节能方法的应用
4.1带式输送机启动时的节能方法
距离较长的带式输送机一般在驱动的时候都是通过多台交流变频电动机完成，由于不同因素的作用，电动机的功率会不平衡，这就影响了电机负荷的分配，使其变得不均匀，如果严重还会把电机烧毁。鉴于此，对输送机功率进行控制就显得很有必要，保证其处于平衡状态。
电机平衡与否主要和两种因素息息相关，第一就是静态因素，第二就是动态因素。而静态因素主要由输送机原始设计参数决定，如果设计科学合理，就能够确保静态功率平衡取得好的效果。动态因素指的是带式输送机在运行的时候会出现瞬间不平衡，针对此现象要第一时间做出响应，这样才可以收获良好的效果。对带式输送机功率平衡静态因素产生重大影响主要涉及以下几方面：传动比、滚筒直径差异、电机特性、输送带和滚筒间的摩擦因素、滚筒围包角等，所以，在输送机设计之初，务必对上述参数进行严格把控。影响带式输送机功率平衡的动态因素主要有以下几方面：电动机输出的电磁转矩、输送机运行阻力等。具体到实际中，如果带式输送机已经设定了静态参数，此时要想再调节电动机功率平衡，就必须通过调节供电频率来完成。
4.2带式输送机变频调速节能控制方法
输送机往往具有很多种的节能技术方法，常用的有异步电机Y－Δ接法变换节能、降电压技术、减电机运行节能技术、变频调速节能方法等。一般情况下调速可以实现电动机节能，而变频调速是通过改变电源频率来调节速度，该方式具有节能、稳定输出、相应速度快等优点，发展前景较好。考虑到矿上所用的变频器造价较高，多依赖进口，所以，工频拖动在国内很多煤企都得到广泛应用，当前我国的变频技术发展比较快，在带式输送机中应用可以显著实现矿井运输系统节能。
带式输送机是矿井上的主要运输工具，其能耗高低很大程度上影响了企业运输成本，但是工频恒速运行方式具有以下弊端：第一，输送机轻载和空载都会极大地浪费电能；第二，输送带之间和机械之间摩擦有较大的摩擦系数。为充分确保耗电能减少，保证输送机运输效率提高，因此，最直接实现节能运行方式就是调节输送机的带速，同时为延长设备使用期限打下基础。
输送机的运转说到底是依靠电机，在运转的时候滚筒、输送带、辊都会产生阻力，进而会影响电动机功率，主要通过降低输送机功率效率来完成节能。带式输送机运量取决于工艺设备以及生产地质条件，不确定性很大，要想使输送机能耗得到降低，就需要弄清楚输送带带速和物料填充率之间的关系。如果带速是固定的，那么其速度越低则物料的充填率就越高，两者成反比关系。如果输送带运送的货物量降低，带速不变的话，那么能耗就会增大，因此，当输送带运输量降低的时候，其带速可以设置成最小值。
5结束语
总之，带式输送机的应用越来越广泛，这不仅是其使用的现状，也将会成为未来发展趋势。因此，如何让企业通过输送机的使用达到节约成本、提高效率的目的，应当成为当前输送机研究的重点。
参考文献
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[4]何仲波.带式输送机调速节能控制研究[J].神华科技，2018，11（2）：91-93.
论文作者:吴继辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：输送带论文; 带式输送机论文; 滚筒论文; 阻力论文; 节能论文; 输送机论文; 功率论文; 《基层建设》2019年第30期论文;