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現代工業(yè)生產(chǎn)中，帶式輸送機的應用十分廣泛，通常是用于物料、物件的傳送，具有較高的輸送量和輸送距離，在電力、港口、煤炭等行業(yè)作用顯著(zhù)，尤其是在煤炭領(lǐng)域，已經(jīng)成為了最為重要的傳輸設備。

在上個(gè)世紀九十年代以來(lái)，我國帶式輸送機在借鑒國外經(jīng)驗的基礎上逐步的進(jìn)行了自主研發(fā)，截止到目前我國的帶式輸送機在輸送量和輸送距離上都有了很大的提升。

但是在運行過(guò)程中，由于各方面原因，帶式輸送機在能耗上普遍存在浪費的情況，這與我國綠色發(fā)展的理念是不符的，因此針對帶式輸送機節能優(yōu)化方法的研究具有十分重要的意義。

1、帶式輸送機能耗概述

工業(yè)生產(chǎn)中，帶式輸送機的組成部分包括輸送帶、驅動(dòng)電動(dòng)機及滾筒、減速器、托輥、張緊結構、制動(dòng)結構等。輸送帶以閉合的方式分別繞過(guò)驅動(dòng)滾筒和換向滾筒，托輥在上輸送帶和下輸送帶中起到支撐作用，拉緊結構主要是提供拉力。生產(chǎn)中，驅動(dòng)電動(dòng)機轉動(dòng)將扭矩傳遞給輸送帶，牽引輸送帶運動(dòng)，完成物料的運輸。

通常情況下帶式輸送機的運送量都相對較多，因而在生產(chǎn)的成本構成中能源消耗就成為了一個(gè)重要方面。通常帶式輸送機都是利用電動(dòng)機來(lái)作為動(dòng)力輸出的，設備的各個(gè)部位都存在著(zhù)阻力，包括基本阻力、傾斜阻力、附加阻力和特殊阻力4種。

其中，基本阻力主要是存在于皮帶、托輥，以及物料之間的摩擦力；傾斜阻力則是來(lái)自于設備傾斜導致的物料的重力分量所產(chǎn)生的阻力；附加阻力則是來(lái)自于物料落在皮帶上，因為自身沒(méi)有速度同具有一定速度的皮帶產(chǎn)生摩擦產(chǎn)生的阻力，以及皮帶被下落的物料壓彎產(chǎn)生變形恢復過(guò)程中產(chǎn)生的阻力；特殊阻力一般都是在對設備進(jìn)行維修、改造、升級過(guò)程中產(chǎn)生的各類(lèi)阻力。

有研究表明，在保證一定輸送距離的前提下，帶式輸送機的阻力主要是來(lái)自于基本阻力和傾斜阻力。

現階段，我國各類(lèi)生產(chǎn)中帶式輸送機的運轉通常都是保持勻速狀態(tài)，無(wú)法依據裝載量的大小進(jìn)行變化，這時(shí)如果因為外界條件引起生產(chǎn)計劃的變化，導致裝載量少，甚至是空載的情況下就會(huì )造成大量能源的浪費。

因此，實(shí)現帶式輸送機輸送速度與裝載量之間的動(dòng)態(tài)調整是實(shí)現帶式輸送機節能優(yōu)化的關(guān)鍵一環(huán)。

2、帶式輸送機節能優(yōu)化方法分析

要實(shí)現帶式輸送機的節能優(yōu)化，實(shí)現輸送速度與裝載量之間的動(dòng)態(tài)調整就首先要在方法論上進(jìn)行探索，找到基本的方向。

2.1 輸送速度、裝載量和功率的關(guān)系分析

上文介紹到帶式輸送機的能耗主要是來(lái)自于各類(lèi)阻力，尤其是基本阻力和傾斜阻力。正是由于阻力的存在，帶式輸送機在保持勻速的狀態(tài)下，隨著(zhù)裝載量的增加，阻力不斷增加，功率也是逐步增加；而在保持裝載量不變的情況下，輸送速度越快，阻力和功率也就越大。

在設備的最初設定上，通常都會(huì )進(jìn)行最大化的峰值設計，而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，帶式輸送機并不是要時(shí)刻都保持在峰值狀態(tài)運轉，因而就導致了在生產(chǎn)中帶式輸送機帶速超過(guò)需求，浪費能源。

2.2 運用模糊控制理論調節速度和裝載量

所謂模糊控制理論，就是利用數學(xué)原理和機器語(yǔ)言來(lái)建立一種模糊的、非具體的邏輯關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現對目標實(shí)物的控制。帶式輸送機速度對于能耗有著(zhù)較為顯著(zhù)的影響，所以依據生產(chǎn)情況對帶式輸送機的速度進(jìn)行調整能夠實(shí)現能耗的降低。

而要實(shí)現這一目標，就需要通過(guò)模糊控制理論，在帶式輸送機的功率、怠速、帶速和運量之間建立模糊關(guān)系，并利用模糊控制器實(shí)現上述參數之間的協(xié)調一致，讓帶速在滿(mǎn)足生產(chǎn)需要的前提下，最大可能的降低對能源的消耗。模糊控制是基于計算機理論的，具體應用時(shí)需要相關(guān)計算機程序，如PLC技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)進(jìn)行在線(xiàn)程序編寫(xiě)，實(shí)現輸送機的自動(dòng)化控制。

3、帶式輸送機節能優(yōu)化的具體措施 3.1 裝載量控制

裝載量控制是實(shí)現帶式輸送機節能優(yōu)化的重要途徑。在帶式輸送機生產(chǎn)設計階段，就應當根據實(shí)際優(yōu)化器最佳裝載量，并在使用說(shuō)明中明確，保證操作人員在操作過(guò)程中都夠準確掌握最佳裝載量。

同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中，帶式輸送機的使用也要按照說(shuō)明對裝載量進(jìn)行控制，當發(fā)現輸送帶裝載量過(guò)高時(shí)要適當減少，當裝載量較少時(shí)可以考慮運輸類(lèi)似物料，但要保證人員監管，確保裝載量適中。通過(guò)對運量的控制，達到阻力最小化，達到能源使用的最大化。

3.2 設置速度調節裝置

可以利用模糊理論來(lái)調控輸送速度，實(shí)現裝載量與速度的最佳匹配。在對帶式輸送機速度進(jìn)行調整時(shí)，第一要明確裝載量，在此基礎上根據生產(chǎn)需要調整速度，以達到裝載量與帶速的平衡。

而在利用PLC進(jìn)行編程中，要嚴格依據相關(guān)公式和實(shí)驗，不能隨意進(jìn)行，且對于速度的調整范圍應當有限定，逐步的進(jìn)行調整，切忌突然增大或者是減小皮帶速度。該系統一般包括三個(gè)結構，分別是檢測結構、控制結構和驅動(dòng)結構，通過(guò)該系統能夠實(shí)現帶式輸送機帶速的在線(xiàn)監控。