带式输送机节能降耗控制方法探究

0、引言 

能源行业作为中国的主要支柱之一，给我们的生活带来了极大的变化，也提供了极大便利，给生产企业提供了原始动力。煤炭行业逐渐开始使用带式输送机运输物料，为相关物料的输送带来了便利，提高了物料的传送效率。它的优势在于具有极大的装载量，可以进行远距离传输。在中国煤炭等资源行业，带式输送机已成为主要的运输工具，并且，通过中国的进一步研究，其运输性能在原有基础上也得到了更大提高。但是，我们也必须看到带式输送机也存在一定问题，当前输送机运转能量不足，能源损耗严重，增加企业成本。正因为如此，带式输送机节能减耗的控制方法一直受到使用单位的重视，并在其研究上不曾停下脚步。

1、带式输送机工作原理  

带式输送机在煤炭、电力、港口等行业应用广泛，因为其工作原理符合此类行业的需要，因此，掌握其原理，根据原理进行合理的应用是提高其应用性能的基础。带式输送机主要由输送带、驱动电动机、滚筒、减速器、托辊、张紧装置及制动装置等部分组成。输送机的输送带分为上下两条输送带，二者均以托辊为支撑，拉紧力产生于拉紧装置。工作过程中，驱动电动机转动将扭矩传递给输送带，通过对传送带的牵引，完成物料运输。

2、带式输送机的能源损耗 

中国研究人员对带式输送机能源损耗的研究一直没有停歇，并在原有基础上已经得到了一定程度地改善。但是，因为带式输送机的承载量较大，产生的能源损耗必然会较为严重，这也成为影响企业成本控制的一个重要因素。

2.1 阻力造成的能源损耗 

带式输送机的运转主要来自于电动机的驱动，电动机驱动机器运转后，带动机械的各个部分参与到运转中。通过之前的一系列实验及数据分析可以得知，其阻力主要来源于基本阻力、倾斜阻力、附加阻力和特殊阻力四种:

a) 基本阻力不可避免，其来源于物料输送过程中各个配件间的摩擦;

b) 倾斜阻力指的是机械设备本身存在一定的倾斜度，物料在进行倾斜运送时所产生的阻力;

c) 附加阻力指的是物料与输送带之间的摩擦阻力，这是因为物料的速度与输送带的速度不同，二者速度不同所产生的摩擦。有时输送带因为重力的原因已经造成弯曲，那么输送带在进行物料输送时就需要对弯度进行恢复，这也会产生一定的阻力;

d) 特殊阻力指的是输送机在改造后产生的阻力。在输送机进行长距离输送过程中，所产生的阻力最大来自于基本阻力和倾斜阻力。

2.2 恒速运行产生的能源损耗

带式输送机的恒速传送也增加了其输送过程中的能源损耗，产生了极大的能源浪费。目前市场上所使用的输送机，大多不能进行速度调节，也就是说机器的速度一般呈恒定状态，在需要加载运行时，其速度无法得到提升，并在恒速的基础上，承载量的加大也会给速度造成一定影响，形成“小马拉大车”的情况。

在空载时，完全可以让运输机停止运行或慢速运行，但是其恒定的速度则让很多能源一直处于消耗状态，但是却没有产生转化。因此，其恒定的速度也提高了带式输送机的能源消耗，增加了企业运营的成本。不同地区、不同行业对于输送机的使用程度不同，但是所使用的速度是同样的，给行业的发展造成一定阻碍，难以提高生产和运输效率。

3、带式输送机节能技术探索

带式输送机节能减耗，必须对其工作原理和技术进行深人了解，在了解了其能源损耗的根源后，有针对性地提出解决措施，从而让输送机给人们带来更加方便快捷的服务。

3.1 输送机运量和带速的关系探索

输送机能源损耗的源头之一便是阻力，其中基本阻力、倾斜阻力对其影响最为严重。在对功率进行研究的过程中，可以发现对其影响较为严重的是运量和运行带速。在带速不变的情况下，运量越大，其所产生的功率越大，产生的阻力越大;载运量不变的情况下，带速越高那么所产生的功率越大，产生的阻力越大。输送机在设计时，往往会进行最大化的峰值设计，但是在使用过程中并不是全部需要在峰值的程度上运行，这就造成在不需要峰值运行时，输送机功率增加，阻力加大，增加能源消耗。

3.2 运用模糊控制理论调节带速与运量

模糊控制理论的本质是运用数学和计算机语言来表示逻辑关系的一种控制系统，但是其数学模型和编程语言是模糊的逻辑关系而不是具体的规则。通过之前的论述，我们可以得知，输送机中输送带的速度对于能源消耗产生了一定作用，那么根据实际情况对速度进行调节则可以在能源使用方面起到一定的减少作用。这个技术的基础是模糊控制理论，通过此理论，建立运量、带速、怠速变化率、输出功率之间的模糊关系，通过模糊控制器调整这几种变量间的关系，让带速的变化建立在实际需要的基础上，从而减少输送机的能源消耗。模糊控制算法依托的基础是计算机理论，需要通过计算机程序进行控制与完成，这时候可以通过PLC技术进行在线程序编写，实现输送机的自动化控制。

4、带式输送机节能控制方案

在找到带式输送机能源消耗的根结，并对其技术的探索进行了研究后，可以根据需要制定相应的输送机节能控制预案。在预案中进行相应的重点控制，力争将机械的能源损耗将至最低，提高其利用效率。

4.1运量控制

提高输送机能源使用效率的方式之一是做好其运载量的控制。输送机在设计时，应当根据其所能够承受的运量进行最优化设计，在何种运量的程度上所使用的能源最少、产生的功率最低，应当在设计时予以明确，在出厂时应当标注在显著位置，让使用人根据说明来操作。同时，企业在使用输送机时，要实时控制，在运量过高时要予以适当减少，在运量较少的情况下，可以同类物品同时运输，安排适当人员监控，保证其运输量适中。通过对运量的控制，达到阻力最小化，达到能源使用的最大化。

4.2 进行调节装置设计

输送机输送带的速度对能源的消耗是非常重要的一个影响因素，根据之前的模糊理论，应当控制和调节输送带的速度，让输送带的速度与运量呈现最佳的配合方式。在带速调节时，首先要了解所需要运输的运量，根据运量调节速度，使二者保持正比一致。在进行PLC编程操作时要根据实验或公式进行，不可盲口编程，对其速度控制设定一个合理范围，在合理范围内可以进行小幅度的速度调节，如果超出合理范围，则可以通过预警设置等方式提醒人们采取相应的其它方法进行运输量调节或带速调节。此系统的设置应当由检测部分、控制部分和驱动部分组成，可以让输送机进行自动化监控，节省人工成本。检测部分可以使用变频器和通风机，在机械运行过热时进行散热处理，或连接到预警装置发出警报，或直接停机处理。

5、结语

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、提高效率的口的，应当成为当前输送机研究的重点。企业在使用过程中积极发现问题、反馈问题，研究人员在研究过程中，要结合实际，立足现实，让二者无缝衔接，达到最优组合，让输送机为企业效益的增加不断服务，促使企业获得更大的利润空间，获得更具竟争力的市场份额，为社会生产发展提供源源不断的动力，贡献更大的力量。