对带式输送机节能降耗的分析探讨

%

    带式输送机是利用驱动滚筒和改向滚筒将形成环行的胶带张紧，上槽形托辊和下平行托辊作为支承胶带的载体，驱动滚筒驱动胶带转动运行进行物料输送。它正常做功消耗功率的部件单元有驱动滚筒、改向滚筒、清扫器和托辊。前三种部件的数量少，也易于管理，因此能源消耗的比例较小，损耗可以忽略。托辊的数量很多，即成为主要消耗功率的部件。即带式输送机的主要阻力是由托辊旋转阻力和输送带前进阻力组成的。国外也有试验研究表明，托辊旋转阻力和输送带压陷阻力占主要阻力的50％～85％，平均值为70％。
    总上而言，带式输送机节能降耗的主要途径是减少托辊的能源消耗，而托辊消耗能源的多少，与其旋转阻力的大小有着密切的关系，而其旋转阻力的大小和能够持续的时间又是由它的综合技术性能参数决定的。
    目前，国内外对于托辊的性能指标参数都有严格的技术规范。无数从事托辊研究和生产的工程技术人员，对托辊的密封结构和生产工艺进行了多次设计改造，虽然效果都有了大幅度的提高，但还是没有得到彻底解决。尤其是一些传统观念认为托辊是一种简单而粗糙的机械部件，人们都可以比猫画虎的制造。更有一些托辊生产厂家错误的认为托辊使用寿命长会影响自己市场的业务量，没有考虑到托辊的质量差会带来严重恶性循环的后果。一大部分带式输送机的用户，也没有比较专业的技术和管理人才，无法辨别托辊的技术质量水平。从长期的生产实践中观察，传统的托辊仍然存在严重缺陷。1、托辊的密封性能差，轴承容易被污染，形成托辊的“早期失效”，阻力增大直至卡死失效；2、制造精度低，托辊的灵活度差，尤其是轴承的损坏周期，只有其正常使用寿命的几分之一甚至几十分之一，也形成“早期失效”，也造成阻力增大直至卡死失效；3、托辊旋转部分的重量大（为了延长使用寿命，有的托辊管体厚度采用6毫米，国外甚至有用10毫米的），转动惯量大；4、托辊的外圆径向圆跳动大，旋转阻力大。上述因素都会使托辊与胶带之间由理想的滚动摩擦在短期内转变为非正常的滑动摩擦，不但需要大幅度的增加驱动功率，胶带的强度也需要大幅度增加，重量也会相应增大。因此，在带式输送机的选型设计和计算中，都充分考虑了上述因素。尤其是长运距、大运量、高速度的带式输送机，必须选用较大的驱动功率进行配置，其中有相当大的一部分功率作为储备，以保证在托辊出现“早期失效”时，能够正常的运行工作。合理的配置功率即为正常的功率消耗，较大储备功率就造成了大量的不正常功率损耗。
    在托辊受污染的过程中随着阻力的增加会不断消耗储备的电机功率，也就是增加了能源的损耗。但是实际上托辊阻力增加都是渐进性的，托辊卡死之前都要经过“早期失效”的过程，不容易被发现，因此在托辊还没有被卡死的时候，储备的电机功率就被逐渐损耗了，等到托辊完全卡死，就必须进行更换，因为储备的驱动功率已经到了极限，否则，就会造成电机损坏。
    我国改革开放以后，一些注重产品质量和市场前景的企业引进国外先进技术，对托辊的技术进行多次改革，虽然很多缺陷还没有得到彻底解决，但总体技术有了大幅度的提高。但还有一部分只顾眼前利益的企业，对产品的附加值要求不高，仍然沿袭旧的生产工艺粗制滥造，因此，托辊技术水平“良莠不齐”的差距，旋转阻力变化无法预测的现实，仍然是提高带式输送机的性能指标、降低能源损耗的瓶径。
    我们公司自1996年至今，对托辊进行了5次重大技术革命，先后申报了5项国家专利，研制成功具有“清除器”作用和特有纵向迷宫式密封的“神效托辊”，其旋转阻力≤1N是由如下的综合技术性能参数决定的：①密封性能：淋水试验，滴水不进；防尘试验，一尘不染。②新增设的“清除器”，阻止了煤泥、湿炉渣等对托辊的污染。③采用新的装配工艺，使每个托辊两端轴承位置的不同轴度≤0.05mm。④外圆径向圆跳动≤0.3mm。⑤管体重量减轻1/3，大幅度降低了转动惯量。上述性能参数有效保证了托辊在具有淋水、粉尘和稀泥类环境中长期正常运行，旋转阻力不发生变化，正常使用情况下损坏率为零。因此，不需要较大的配置功率，不但节能降耗的效果十分显著，还大幅度减少了维修的费用、胶带的磨损、噪音的污染和各种潜在的事故隐患，提高安全性能。胶带的强度可以大幅度减小，驱动滚筒等相关部件的使用寿命大幅度延长。尤其是长运距、大运量、高速度的带式输送系统，有效保证它的可靠运行率，是实现最佳综合经济效益根本保证。
    “神效托辊”在广西来宾B电厂、内蒙古丰镇电厂、甘肃永昌电厂、山西古交电厂、阳泉电厂、大同一电厂、华维扬州电厂、开封光华电力、山东济宁金桥煤矿、龙口北皂煤矿、西山西曲煤矿、靖远煤业魏家地煤矿、陕西红石岩煤矿、蒲白西固煤业、贵州兴义星福煤矿、神华宁夏煤业集团、烟台港务局、连云港港务局、桐庐三狮建材公司、镇江船山建材公司、内蒙古乌兰水泥集团、河南孟电水泥集团、豫龙同力水泥、甘肃祁连山水泥集团、北京海斯顿环保设备公司、北京陶瓷厂、酒泉钢厂、攀枝花钢厂等数十家单位先后三年多的推广应用中，正常使用中的损坏率为零，可靠性得到了充分的证明。每个用户上至领导，下到使用和维护皮带机的员工，无不翘起拇指，赞不绝口夸奖我公司托辊的神奇效果！
    我们所提出的带式输送机节能降耗，就是能够从根本上解决了传统托辊存在的各种缺陷，设计计算时大幅度减小了配置功率。我们旨在以“神效托辊”为依托，试验研究节能、高效、安全、可靠的新一代带式输送机。欢迎广大同仁加盟合作！
    我们拟在煤矿、电厂、钢厂、水泥、矿山等不同的行业进行实际考核，验证理论计算的数据，得出正确的结论以推广应用。