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[摘 要]目前我国最常见的传统系统是带液力耦合器的一种，在减速器、滚筒和异步电机的配合下，这种系统空载起动，运作较为简单。液力耦合器实现了软启动，但是大型的液力耦合器需要进口，价钱昂贵，大大增加了成本，并且，近年来，我们发现液力耦合器在运行时会漏油，所以我国开始推广另外一种传动方式即滚筒、减速器、异步电器和变频器的组合，也就是由变频器替换点液力耦合器。
[关键词]液力耦合器；变频器；节能改造
中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0091-01
现如今，随着煤炭行业的繁荣发展，胶带输送机的应用也更加广泛。但是，电机系统的正常运作需要消耗大量的能量，如何顺应世界节能潮流，如何推进胶带输送机节能技术的研究成为了工业界应该重视的问题。本文对传统矿用胶带输送机做出了一定分析，通过探究输送机电机传动系统的结构来对其进行改造，以期促进企业的节能减排。
1.电机传动系统概述
要想改造胶带输送机，使其更加节能，首先就要对传动系统结构有一定的了解。胶带输送机传动系统根据是否带液力耦合器分为两种。目前我国最常见的传统系统是带液力耦合器的一种，在减速器、滚筒和异步电机的配合下，这种系统空载起动，运作较为简单。液力耦合器实现了软启动，但是大型的液力耦合器需要进口，价钱昂贵，大大增加了成本，并且，近年来，我们发现液力耦合器在运行时会漏油，所以我国开始推广另外一种传动方式即滚筒、减速器、异步电器和变频器的组合，也就是由变频器替换点液力耦合器，变频器通过矢量变频控制也能实现软启动，而且比液力耦合器更加方便的是，变频器还能实现软停车，这种传动方式不仅方便运作，更加节约了成本，增加了企业利润。
2.传统胶带输送机分析
2.1 胶带输送机的优劣势
胶带输送机的优势在于它比一般的三相异步电动机启动电流更小，而过载能力更强，转矩更大，能够很好地满足煤矿工作的需要。但是胶带输送机也存在着一些劣势需要进一步的改进，最明显的就是低效率，中小型电机能效等级规定三级能效的55kW异步电机效率值为92.5%，而现如今的煤矿专用机的能效明显低于92.5%。此外，启动特性较差，虽然能够实现软启动，但是启动电流较大，而过载能力不够突出。同时，胶带输送机的轻载效率也较低，和异步电机不同。胶带输送机的负载容易受生产状况的影响，所以具备易变的特性，由于电机的选配有最大功率决定，这就造成了轻载状况的时常发生，也就意味着能量的大量消耗和无用做工。
2.2 减速器能耗
减速器的功能是在高转速机械功率和低转速机械功率之间进行转换，在转换的过程中为了适应胶带输送机所需功率，不可避免地会有一些能量的消耗，数据显大约为输入功率的6%，因此，要想提高效率，减少能量损耗，减速器的选择也非常重要。
2.3 液力耦合器的功能
目前，矿用的大多是限矩型液力耦合器，它有多种功能，具体来说一是软启动的实现，它能够在工作腔延时充液，在电机启动的时候缓慢加速，由此减少拉力，在输送带拉力和动态拉力之间做出一个平衡，优化启动结构。另外一方面，液力耦合器能够降低能耗，节能减排，不用液力的耦合器功率损耗大，电动机所需安装功率要大于胶带输送机的150%，而液力耦合器能安装功率基本等于胶带输送机所需功率。此外，液力耦合器还能提供过载保护，有的时候胶带输送机输送的货物过多造成液力耦合器的打滑和输送机的运转故障，这时液力油容易喷出，应使用阻燃液力油。
3.矿用胶带输送机的节能创新
3.1 有序运输，大型生产
随着煤矿工业的发展，其生产效率和生产质量在逐步提高，集约化生产模式对生产技术提出了新的要求，而胶带输送机也应该遵循有序化、系统化、大型化的发展趋势，而不能局限在过去的零碎化运输。因为调查结果显示，煤矿工业的运输量逐年大幅度提升，现在运输量已经高达每小时五千吨，胶带输送速度也达到了每秒六米，只有大型化胶带输送机才能满足这种日益增长的需求，保证运输的效率，减少不必要的能耗，而小型的输送机为了保证运输量的不变，运输的效率也碍于性能无法提高，那么就只能增加运输次数，同时也增加了能耗。此外，矿用胶带输送机的自动控制性能也应该得到提高，也就是要促进输送机的智能化，对突发情况有一个初步的紧急处理。
3.2 多角度提高电机效率
要想在节能方面对胶带输送机有所创新，笔者认为应重点提高驱动电机效率。首先煤矿企业应研究和选用高效率三项异步电机，最起码减少目前电机损耗的20%。对于电机的效率，我国也有一定分级，分为一、二、三级，而低于三级的则不能生产和出售，可见能效的重要影响力。
上文提到胶带输送机的负载经常随着生产情况的变化而变化，所以，电机效率在轻载时会下降。因此我们需要保证电机在轻载的状况下，效率仍然维持在较高水平。此外，可以采用永磁体取代电励磁，由于永磁体有较高的磁能积，所以稀土永磁同步电动机的效率比电励磁同步电机要高，它没有励磁损耗，还可以减小电机的体积，节约空间，减少能量排放。
3.3 提升性能，创新技术
上文提到矿用胶带输送机虽然能够实现软启动，但是在启动时暴露出来的性能问题也是不容忽视的，节能改造也必须看到这一点，来进一步提高输送机各部分的性能，尤其是在开机这一方面。输送机的开机状况是否良好主要由输送机的零件决定，部分零件对于开机过程至关重要。因此，煤矿企业需要增强关键零件的性能，采用先进技术，例如快速自移机尾、高寿命托辊装置、动态分析技术等。
3.4 创新结构，减少环节
胶带输送机结构的创新对节能减排来说也有一定意义，在电机传动系统概述部分中提到两种系统，一种是带液力耦合器，另外一种用变频器取代了液力耦合器来实现软停车，但是无论是哪一种传动系统，我们都发现系统中中间环节较多，传递环节越多也就意味着能量损耗越严重，所以企业可以尝试创新输送机的结构，简化电机系统，例如说采用直驱式电机系统，这种系统能够通过滚筒和无齿轮电机的直接组合减少中间环节，其主要原理也就是提高电机效率措施中提到的用永磁同步电机代替三项异步电机，在减少步骤、降低噪音的同时也省去了维修减速器、液力耦合器的开销。
3.5 尊重差异，研发机种
目前，我国正在开发新型矿用输送机，大倾角上运带式输送机、波纹挡边输送机、平面转弯输送机等多种类别的输送机开始广泛应用于各煤矿工作。事实上，对新型机种的研究非常符合我國煤矿工作特性，我国工作环境较差，具有复杂性和差异性的特点，主要是因为各地地质条件差异过大，例如不同地方倾斜度不同，再有转弯的角度也存在区别，同一种矿用胶带输送机很难适用于多样的煤矿工作，所以，在研发新型矿用胶带输送机的时候就要考虑这种差异性和复杂性，突破传统输送机设计时的局限。
4.结束语
以上就是笔者在认真研究了矿用胶带输送机的节能改造后，提出的几点意见。方法肯定不止以上列举的五个，重要的是要具备节能创新这样的意识，将节能和创新结合起来，不仅要认识到节能减排对煤矿工作乃至整个国家可持续发展工作的重要意义，还要具备敢于创新，勇于突破的精神，科学研究不能因为已经取得的成就而止步，而应时时刻刻注意到周围的变化，顺应大时代要求，突破传统机种的局限性，使得机种的开发更加智能化，我们也有理由相信，在不久的将来，在这样的意识和精神的指导下，我国矿用胶带输送机的节能创新将取得重要突破。
参考文献
[1] 实用机械设计手册编写组编.实用机械手册设计手册[M].北京：中国农业机械出版社，1985.7.
[2] 运输机械设计选用手册编组委.运输机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，1999.
[关键词]液力耦合器；变频器；节能改造
中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0091-01
现如今，随着煤炭行业的繁荣发展，胶带输送机的应用也更加广泛。但是，电机系统的正常运作需要消耗大量的能量，如何顺应世界节能潮流，如何推进胶带输送机节能技术的研究成为了工业界应该重视的问题。本文对传统矿用胶带输送机做出了一定分析，通过探究输送机电机传动系统的结构来对其进行改造，以期促进企业的节能减排。
1.电机传动系统概述
要想改造胶带输送机，使其更加节能，首先就要对传动系统结构有一定的了解。胶带输送机传动系统根据是否带液力耦合器分为两种。目前我国最常见的传统系统是带液力耦合器的一种，在减速器、滚筒和异步电机的配合下，这种系统空载起动，运作较为简单。液力耦合器实现了软启动，但是大型的液力耦合器需要进口，价钱昂贵，大大增加了成本，并且，近年来，我们发现液力耦合器在运行时会漏油，所以我国开始推广另外一种传动方式即滚筒、减速器、异步电器和变频器的组合，也就是由变频器替换点液力耦合器，变频器通过矢量变频控制也能实现软启动，而且比液力耦合器更加方便的是，变频器还能实现软停车，这种传动方式不仅方便运作，更加节约了成本，增加了企业利润。
2.传统胶带输送机分析
2.1 胶带输送机的优劣势
胶带输送机的优势在于它比一般的三相异步电动机启动电流更小，而过载能力更强，转矩更大，能够很好地满足煤矿工作的需要。但是胶带输送机也存在着一些劣势需要进一步的改进，最明显的就是低效率，中小型电机能效等级规定三级能效的55kW异步电机效率值为92.5%，而现如今的煤矿专用机的能效明显低于92.5%。此外，启动特性较差，虽然能够实现软启动，但是启动电流较大，而过载能力不够突出。同时，胶带输送机的轻载效率也较低，和异步电机不同。胶带输送机的负载容易受生产状况的影响，所以具备易变的特性，由于电机的选配有最大功率决定，这就造成了轻载状况的时常发生，也就意味着能量的大量消耗和无用做工。
2.2 减速器能耗
减速器的功能是在高转速机械功率和低转速机械功率之间进行转换，在转换的过程中为了适应胶带输送机所需功率，不可避免地会有一些能量的消耗，数据显大约为输入功率的6%，因此，要想提高效率，减少能量损耗，减速器的选择也非常重要。
2.3 液力耦合器的功能
目前，矿用的大多是限矩型液力耦合器，它有多种功能，具体来说一是软启动的实现，它能够在工作腔延时充液，在电机启动的时候缓慢加速，由此减少拉力，在输送带拉力和动态拉力之间做出一个平衡，优化启动结构。另外一方面，液力耦合器能够降低能耗，节能减排，不用液力的耦合器功率损耗大，电动机所需安装功率要大于胶带输送机的150%，而液力耦合器能安装功率基本等于胶带输送机所需功率。此外，液力耦合器还能提供过载保护，有的时候胶带输送机输送的货物过多造成液力耦合器的打滑和输送机的运转故障，这时液力油容易喷出，应使用阻燃液力油。
3.矿用胶带输送机的节能创新
3.1 有序运输，大型生产
随着煤矿工业的发展，其生产效率和生产质量在逐步提高，集约化生产模式对生产技术提出了新的要求，而胶带输送机也应该遵循有序化、系统化、大型化的发展趋势，而不能局限在过去的零碎化运输。因为调查结果显示，煤矿工业的运输量逐年大幅度提升，现在运输量已经高达每小时五千吨，胶带输送速度也达到了每秒六米，只有大型化胶带输送机才能满足这种日益增长的需求，保证运输的效率，减少不必要的能耗，而小型的输送机为了保证运输量的不变，运输的效率也碍于性能无法提高，那么就只能增加运输次数，同时也增加了能耗。此外，矿用胶带输送机的自动控制性能也应该得到提高，也就是要促进输送机的智能化，对突发情况有一个初步的紧急处理。
3.2 多角度提高电机效率
要想在节能方面对胶带输送机有所创新，笔者认为应重点提高驱动电机效率。首先煤矿企业应研究和选用高效率三项异步电机，最起码减少目前电机损耗的20%。对于电机的效率，我国也有一定分级，分为一、二、三级，而低于三级的则不能生产和出售，可见能效的重要影响力。
上文提到胶带输送机的负载经常随着生产情况的变化而变化，所以，电机效率在轻载时会下降。因此我们需要保证电机在轻载的状况下，效率仍然维持在较高水平。此外，可以采用永磁体取代电励磁，由于永磁体有较高的磁能积，所以稀土永磁同步电动机的效率比电励磁同步电机要高，它没有励磁损耗，还可以减小电机的体积，节约空间，减少能量排放。
3.3 提升性能，创新技术
上文提到矿用胶带输送机虽然能够实现软启动，但是在启动时暴露出来的性能问题也是不容忽视的，节能改造也必须看到这一点，来进一步提高输送机各部分的性能，尤其是在开机这一方面。输送机的开机状况是否良好主要由输送机的零件决定，部分零件对于开机过程至关重要。因此，煤矿企业需要增强关键零件的性能，采用先进技术，例如快速自移机尾、高寿命托辊装置、动态分析技术等。
3.4 创新结构，减少环节
胶带输送机结构的创新对节能减排来说也有一定意义，在电机传动系统概述部分中提到两种系统，一种是带液力耦合器，另外一种用变频器取代了液力耦合器来实现软停车，但是无论是哪一种传动系统，我们都发现系统中中间环节较多，传递环节越多也就意味着能量损耗越严重，所以企业可以尝试创新输送机的结构，简化电机系统，例如说采用直驱式电机系统，这种系统能够通过滚筒和无齿轮电机的直接组合减少中间环节，其主要原理也就是提高电机效率措施中提到的用永磁同步电机代替三项异步电机，在减少步骤、降低噪音的同时也省去了维修减速器、液力耦合器的开销。
3.5 尊重差异，研发机种
目前，我国正在开发新型矿用输送机，大倾角上运带式输送机、波纹挡边输送机、平面转弯输送机等多种类别的输送机开始广泛应用于各煤矿工作。事实上，对新型机种的研究非常符合我國煤矿工作特性，我国工作环境较差，具有复杂性和差异性的特点，主要是因为各地地质条件差异过大，例如不同地方倾斜度不同，再有转弯的角度也存在区别，同一种矿用胶带输送机很难适用于多样的煤矿工作，所以，在研发新型矿用胶带输送机的时候就要考虑这种差异性和复杂性，突破传统输送机设计时的局限。
4.结束语
以上就是笔者在认真研究了矿用胶带输送机的节能改造后，提出的几点意见。方法肯定不止以上列举的五个，重要的是要具备节能创新这样的意识，将节能和创新结合起来，不仅要认识到节能减排对煤矿工作乃至整个国家可持续发展工作的重要意义，还要具备敢于创新，勇于突破的精神，科学研究不能因为已经取得的成就而止步，而应时时刻刻注意到周围的变化，顺应大时代要求，突破传统机种的局限性，使得机种的开发更加智能化，我们也有理由相信，在不久的将来，在这样的意识和精神的指导下，我国矿用胶带输送机的节能创新将取得重要突破。
参考文献
[1] 实用机械设计手册编写组编.实用机械手册设计手册[M].北京：中国农业机械出版社，1985.7.
[2] 运输机械设计选用手册编组委.运输机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，1999.