对带式输送机节能降耗的探讨

水泥 2010-05-26

　　带式输送机是利用驱动滚筒和改向滚筒将环行的胶带支撑涨紧，槽形承载托辊和下平行托辊作为胶带的载体，驱动滚筒驱动胶带运行进行物料连续输送的设备。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、托辊和胶带。由于前三种部件的数量少，又易于管理，能耗有限。托辊的数量多，胶带的重量大，它们就成为输送做功时主要消耗功率的部件。气垫式输送机没有托辊，能够大幅度节能降耗的根本原因也就在这里。

　　因为大多数带式输送机的工作环境都具有淋水、粉尘和各种稀泥类污染物，因此，托辊的各种性能参数决定着带式输送机做功时的正常功率消耗和不正常功率损耗之间的差异。

　　国内外对于托辊的性能指标参数都有严格的技术规范。但从长期的生产实践中观察，传统的托辊仍然存在很多缺陷：
　　（1）密封性能差，托辊中的轴承极易被污染；
　　（2）制造精度差，严重影响托辊的旋转阻力和轴承的正常使用寿命；
　　（3）托辊旋转部分的重量大，转动惯量大。

　　因此，在带式输送机的选型设计和计算中，都要充分考虑托辊的上述因素。尤其是长运距、大运量、高速度的带式输送机，胶带的强度需要增加很多，重量增大的幅度也就很高。因此，必须选用较大的配置功率作为储备，以保证带式输送机的正常运行工作。合理的配置功率为正常的功率消耗，较大的配置功率就造成了不正常功率的大量损耗。

　　理想的托辊技术性能参数为：
　　（1）托辊两端轴承位置的不同轴度严格控制在轴承精度要求的范围内，这样，不但托辊的旋转阻力很小，轴承也可以达到正常的使用寿命；
　　（2）托辊的迷宫式密封结构能够有效的保证在具有淋水、粉尘和稀泥类等环境中，零污染长期正常运转；
　　（3）在保证机械强度的情况下，选用合适壁厚的托辊钢管，尽量减小转动惯量（托辊的防腐耐磨性采用轻质材料解决）。

　　上述性能的托辊，从安装使用到最终的自然磨损失效能够达到10年甚至更长（符合标准的轴承，按照其寿命公式计算，在托辊中应该达到10万小时以上），带式输送机配套上述性能的托辊，其配置功率的储备就能够大幅度下降，初步概算可以降低50%左右，节能降耗效果是十分显著的。其中，胶带和驱动滚筒的寿命同时也能够延长很多倍，设计计算时，胶带的强度和重量也可以大幅度下降，节约大量成本，综合经济效益十分显著。

　　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，仍然是带式输送机提高性能指标、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”：

　　（1）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）托辊两端轴承位置的不同轴度≤0.05mm，外圆径向圆跳动≤0.3mm，旋转阻力≤1N，噪音（1000r/min情况下）≤40dB。管体重量减轻1/3，大幅度降低了转动惯量；
　　（4）采用新的装配工艺，使托辊的装配精度和出厂合格率达到100%。

　　上述主要性能参数已远远超过国际先进技术水平，模拟强化试验折算使用寿命超过了10万小时，彻底告别了传统托辊重量大、精度低、阻力大、不耐磨、易损坏、靠维修的年代。正常使用情况下损坏率为零。

　　“神效托辊”用于设计制造节能、高效、安全、可靠的新一代长运距、大运量、高速度的带式输送机，有效保证它的可靠运行率，降低噪音污染，提高安全性能，实现“傻瓜式”使用效果。尤其节能降耗效果十分显著。

　　我们公司近期将进行托辊旋转阻力和转动惯量的动态力学计算。通过模拟测试，计算出不同旋转阻力和转动惯量托辊承载时所需要的驱动力，用比较的方法得出节能降耗的理论数据，然后，在煤矿、电厂、钢厂、水泥、矿山等不同行业进行实际考核，最后得出正确的结论以推广应用。

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