港口網(wǎng)帶輸送機(jī)是現(xiàn)代化干散貨碼頭重要的水平運(yùn)輸裝備,它全由電力驅(qū)動(dòng),相比采用水平運(yùn)輸車輛進(jìn)行運(yùn)輸大幅提高了港口的裝卸運(yùn)輸效率,同時(shí)大幅降低能源消耗。在網(wǎng)帶輸送機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置一般都按照所需承載的最大運(yùn)輸量來考慮配置,因?yàn)榕渲眠^低會(huì)嚴(yán)重影響網(wǎng)帶輸送機(jī)的使用壽命,因此大多網(wǎng)帶輸送機(jī)采用電動(dòng)機(jī)+液力偶合器+減速器的驅(qū)動(dòng)配置方式。
由于網(wǎng)帶輸送機(jī)是慣性力矩較大的機(jī)械設(shè)備,其托輥多且皮帶長(zhǎng),啟動(dòng)時(shí)需要較大的輸入功率。在電動(dòng)機(jī)選型時(shí)需要選擇額定功率較大的電動(dòng)機(jī),而當(dāng)啟動(dòng)完成后,正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷功率一般都小于啟動(dòng)功率,使電動(dòng)機(jī)大部分時(shí)間處于輕載狀態(tài),輸出效率較低;此外,港口網(wǎng)帶輸送機(jī)作業(yè)環(huán)境環(huán)境較差,當(dāng)堆料機(jī)、取料機(jī)處于不同位置時(shí),網(wǎng)帶輸送機(jī)上有料段長(zhǎng)度和寬度均不相同,物料分布極不均勻,導(dǎo)致皮帶機(jī)運(yùn)行負(fù)載變化很大。以上這些因素,都使網(wǎng)帶輸送機(jī)存在著較為嚴(yán)重的“大馬拉小車”現(xiàn)象。
針對(duì)網(wǎng)帶輸送機(jī)空載或輕載能耗較大的現(xiàn)狀,國(guó)內(nèi)很多港口都進(jìn)行了這方面的研究。港口裝卸作業(yè)時(shí)網(wǎng)帶輸送機(jī)上的料流連續(xù)性越強(qiáng)、物料分布越均勻、平均流量越穩(wěn)定,系統(tǒng)的單噸耗電量就越少;反之則越大。網(wǎng)帶輸送機(jī)流量自動(dòng)控制技術(shù)就是基于這一原理,其控制流量的方式是通過采取網(wǎng)帶輸送機(jī)料流檢測(cè)裝置測(cè)出的瞬時(shí)流量值,隨時(shí)對(duì)上料設(shè)備的數(shù)量以及作業(yè)速率進(jìn)行調(diào)整。這種自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置可以及時(shí)、準(zhǔn)確地調(diào)整物料流量,增強(qiáng)料流的穩(wěn)定性,提高輸送機(jī)作業(yè)效率,降低系統(tǒng)的能耗。
對(duì)于多電機(jī)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)帶輸送機(jī)采用超越離合器實(shí)現(xiàn)重載時(shí)多電機(jī)驅(qū)動(dòng),輕載時(shí)減電機(jī)運(yùn)行,即對(duì)于雙電機(jī)的網(wǎng)帶輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí),雙電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng),再根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流的變化,采用超越離合器和智能檢測(cè)器及時(shí)甩掉或投入另一臺(tái)電動(dòng)機(jī),達(dá)到減少電動(dòng)機(jī)及減速箱的損耗,節(jié)約能源。上述方案對(duì)于上料設(shè)備可控的應(yīng)用環(huán)境均具有良好的節(jié)能效果,但對(duì)于某些鐵水聯(lián)運(yùn)的煤炭碼頭,尤其是前端上料設(shè)備由人工操作的如螺旋機(jī),翻車機(jī)等卸車設(shè)備,網(wǎng)帶輸送機(jī)的上料狀態(tài)往往無規(guī)律可循,也不具備自動(dòng)控制條件。針對(duì)這種情況,只能通過對(duì)下游網(wǎng)帶輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)控制實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。
為此,上海昱音機(jī)械有限公司設(shè)計(jì)了基于電流反饋、斷面流量反饋、變頻調(diào)速技術(shù)和模糊控制算法的節(jié)能型網(wǎng)帶輸送機(jī)智能控制系統(tǒng)。針對(duì)上料設(shè)備以人工操作為主的應(yīng)用環(huán)境,前級(jí)皮帶機(jī)采用工頻運(yùn)行,其運(yùn)行電流作為第二級(jí)網(wǎng)帶輸送機(jī)的調(diào)速依據(jù),第二級(jí)皮帶前端安裝有斷面流量檢測(cè)裝置,其斷面流量和運(yùn)行速度作為第三級(jí)網(wǎng)帶輸送機(jī)的調(diào)速依據(jù),由于系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制除前端網(wǎng)帶輸送機(jī)外每一級(jí)網(wǎng)帶輸送機(jī)的運(yùn)行速度,因此可以根據(jù)第二級(jí)網(wǎng)帶輸送機(jī)的斷面荷載以及各級(jí)帶速描述每一級(jí)皮帶上的料流位置,通過這種物料檢測(cè)方式,自第三級(jí)網(wǎng)帶輸送機(jī)開始就可以通過調(diào)整帶速使得料流逐步趨于平穩(wěn)、連續(xù),分布均勻,直至最末一級(jí),往往最末級(jí)是具有計(jì)量功能的電子皮帶秤,采用工頻運(yùn)行,連續(xù)平穩(wěn)的料流對(duì)于計(jì)量準(zhǔn)確性的提高也有很大幫助。