皮帶機在世界應用發展歷史100多年，我國加入WTO至今，皮帶機的設計制造技術得到了較快的發展。但是，目前國內外皮帶機“大馬拉小車”的難題始終得不到解決，對電力能源的浪費比較嚴重。

隨著能源危機和成本的不斷加劇，國家乃至世界加強節能減排，實現低碳經濟可持續發展目標的任務更加艱巨，實現皮帶機的節電、可靠、安全、高效輸送運行，是企業效益的需求；是環境保護的需求；也是國家政治任務的需求！更是從事皮帶機設計生產行業義不容辭的責任！

皮帶機浪費能源的主要原因分析，傳統托輥旋轉阻力大、尤其軸承不可預測的污染損壞后，托輥與膠帶之間的滾動摩擦變為滑動摩擦，阻力更大；還有前傾支架和調心支架上托輥與皮帶摩擦阻力、刮板清掃器與膠帶摩擦的阻力、反轉膠帶機構造成的阻力、托輥粘料后膠帶跑偏造成的阻力、還有物料卡住皮帶等意外產生的阻力等。

上述的各種阻力，基本都是不可預測阻力，因此設計計算的配置功率，要比皮帶機阻力未增加時實際需要的驅動功率大2倍以上，造成了電力的大量浪費。

北京雨潤華科技開發有限公司從1996年—2003年對托輥進行了5次重大技術革命，至今已經16年持續對托輥乃至皮帶機的研發實踐，獲得或申報多項國家專利。《帶式輸送機械托輥》（發明專利號：02115632.8）；《一種托輥》（發明專利號：200910064235.6），該項專利已申報美國、加拿大、俄羅斯、澳大利亞、巴西國際專利；《托輥膠帶清掃器》（實用新型專利號：200920223505.9）；《一種軟質布密封裝置》（實用新型專利號：200920092581.0）；《一種機械設備的功率提供裝置和減小機械設備的配置功率的方法》（發明專利申請號：201110200274.1）。利用上述相互支持、相互依存的專利技術，率先攻克了皮帶機節電的世界難關。

一、皮帶機節電的方法是，拆分配置功率：《一種機械設備的功率提供裝置和減小機械設備的配置功率的方法》（申請號201110200274.1）。

配置功率是皮帶機實際需要驅動功率的2倍以上，在皮帶機阻力沒有增大時，大部分功率被浪費掉；但若減小，不可預測的阻力增大時，又容易造成電動機的損壞而影響生產，配置功率的拆分技術徹底解決了這一相互矛盾。如圖所示，圖中：

1、驅動功率提供裝置 2、儲備功率提供裝置

3、機械設備 4、連接器

5、結合裝置 6、控制箱

7、驅動功率電流表 8、電流監控裝置

9、報警裝置 10、儲備功率電流表

11、電器儀表箱

如上圖：將計算出來的配置功率拆分為驅動功率提供裝置1和儲備功率提供裝置2兩部分，驅動功率提供裝置1設計為皮帶機實際需要功率的1.2—1.5倍，單獨用作皮帶機正常運轉時的驅動；儲備功率提供裝置2與驅動功率提供裝置1之間用結合裝置5連接；中間設有電流監控裝置8，其作用是，在驅動功率提供裝置1的電流達到設定的極限值時，可以自動啟動儲備功率提供裝置2，反之，自動斷開儲備功率提供裝置2；報警裝置9與儲備功率提供裝置2連接，驅動功率電流表7和儲備功率電流表10分別監控驅動功率提供裝置1和儲備功率提供裝置2；3是皮帶機；4是連接器（聯軸器、減速機）。工作原理是：1、需要啟動皮帶機，開啟驅動功率提供裝置1時，電流會瞬間增大，電流監控裝置8能夠瞬間自動接通儲備功率提供裝置2的電源，啟動儲備功率提供裝置2和驅動功率提供裝置1共同將皮帶機啟動（通過聯軸器、減速機4，驅動皮帶機3運轉）。當皮帶機達到正常轉速后，驅動功率提供裝置1的電流恢復到設定極限值內，電流監控裝置8又能夠自動斷開儲備功率提供裝置2的電源，由驅動功率提供裝置1單獨驅動皮帶機運行，實現節電的效果；當皮帶機出現不可預測的阻力增大時，使驅動功率提供裝置1的電流達到設定的極限值時，電流監控裝置8重新自動接通儲備功率提供裝置2的電源，啟動儲備功率提供裝置2與驅動功率提供裝置1共同驅動皮帶機可靠運行。但同時發出報警信號，警示操作人員，皮帶機阻力增大，出現了潛在故障，及時檢查維修，避免重大事故發生。

下面以甘肅祁連山集團永登水泥公司的長度162.278米，寬度0.8米，帶速1.6米，運量250噸/小時，角度：0，輸送水泥的皮帶機為例，天津水泥設計院按照傳統托輥性能和經驗以及國家標準設計配置功率30千瓦，配套北京雨潤華公司托輥后，我們建議更換為18.5千瓦，后經永登水泥公司同意，更換為22千瓦。

該條皮帶機從2011年3月22日投入正常使用。6月27日進行電流檢測，空載電流16.9—17.6A；滿載電流18.1—19.2A。實際驅動功率小于10千瓦，配置功率15千瓦即可以滿足該條皮帶機的正常運行，比傳統經驗和標準設計降低配置功率50%。如果按照拆分配置功率的方法，即將驅動功率提供裝置1設定為11—15千瓦，儲備功率提供裝置2設定為5.5千瓦，按照上述的工作原理，既能夠收到皮帶機在不可預測的阻力沒有增大運行時的節電效果，又能夠保證不可預測阻力增大后的可靠運行，尤其是同時發出的報警信號，警示操作人員出現早期故障，及時進行檢查排除，避免重大事故的發生。

二、皮帶機節電的關鍵是：選擇配套北京雨潤華公司旋轉阻力小，軸承不再污染損壞的真托輥，降低皮帶機的運行阻力。真托輥同時具有三個核心特點：1、新的密封結構，迷宮式腔中添加少許潤滑脂，即可使淋水和粉塵不污染托輥軸承，軸承長期在良好潤滑的狀態下運轉，正常使用壽命達到15萬小時，并且對旋轉阻力影響極小；2、托輥兩端軸承位置不同軸度≤0.05mm，迷宮式腔中潤滑脂少，使得旋轉阻力平均≤1N（比國家標準低1倍以上），外圓徑向圓跳動≤0.3毫米。托輥制造精度高也是保證軸承壽命的關鍵條件之一。3、托輥管體的防腐耐磨。北京雨潤華公司很好的解決了托輥管體防腐和耐磨的難題：1、將報廢的汽車輪胎橡膠，不改變性能包裹在托輥鋼管上作為防腐耐磨材料；2、特別是純超高分子量聚乙烯托輥管體，不但防腐耐磨性能非常突出，還具有多種突出的綜合特點：重量輕、搬運輕便、安裝省力、轉動慣量小、阻力小、不怕金屬帶扣沖擊、耐低溫（-50℃）、低噪音、不易粘料、保護膠帶、防偷盜、碰撞無火花等，還可以實現阻燃抗靜電，節電效果更加顯著，預計3年左右，將會取代85%以上鋼管托輥。雨潤華不易損壞真托輥不但還給了皮帶機一個健康的“心臟”，1年半左右節省的電費即可沖零真托輥費用。

還有，緩沖托輥取代緩沖床，減小皮帶機阻力。由于傳統緩沖托輥的密封性能差，軸承極容易污染造成皮帶機阻力增大；緩沖橡膠圈耐磨性差，導致傳統緩沖托輥的使用壽命只有幾個月，沖擊力大時甚至到10天橡膠圈就會斷裂，對膠帶的壽命造成嚴重影響，頻繁維修的費用高，經常停產的損失更大。

無奈之下，從國外引進了價格昂貴的緩沖床，使用壽命雖然只有1年多，但感覺好像有一定的性價比優勢。

豈不知緩沖床不僅是價格高幾倍，緩沖條沒有彈性，緩沖效果差，料塊沖擊損傷和磨損膠帶；維修更換麻煩，增加勞動強度，影響輸送效率，尤其它與膠帶之間是滑動摩擦，阻力大，耗費能源；

北京雨潤華科技公司的汽車輪胎橡膠緩沖真托輥，價格僅是緩沖床的1/3，使用壽命卻比緩沖床延長3倍！緩沖性能遠高于緩沖床，不傷膠帶；維修更換省力、簡單、速度快，尤其是運行阻力比緩沖床減小很多。

三、安裝調試是皮帶機節電的基礎：安裝調試的實踐經驗技術到位，即可去掉皮帶機中的前傾支架，讓調心支架也處在不調心狀態（膠帶不跑偏，調心支架不調心），大幅降低皮帶機運行阻力。

四、相關輔助的技術不可忽視：專利產品《托輥膠帶清掃器》（專利號：200920223505.9）可減小皮帶機的多項阻力：1、既能夠將膠帶上粘附的物料徹底振打清掃干凈，阻力又很小，將頭部刮板清掃器與膠帶之間調整到輕微接觸即可，有效減小膠帶阻力；2、膠帶清掃干凈后，反轉膠帶的機構即可取消，不但省掉膠帶反轉機構的投資成本，還去掉了膠帶反轉機構造成的阻力；3、消除托輥和膠帶粘料造成的阻力。

綜上所述，看起來很簡單的皮帶機，由于其中的復雜系數都不能和汽車一樣實現在線標準化復制生產，因此做好每一條節電皮帶機的確不是一件很容易的事情！

北京雨潤華科技開發有限公司抓住皮帶機的設計、優化配置、安裝調試、輔助技術四個重要環節，能夠實現皮帶機的節電、高效、安全、可靠的運行。尤其優化配置了雨潤華真托輥后，在沒有意外故障情況下，儲備功率提供裝置2不會啟動，節電效果顯著穩定。一旦儲備功率提供裝置2啟動報警，操作人員很容易判斷出是異常故障，及時檢查處理，避免最大事故的發生，最大限度減少經濟損失。另外，減小膠帶強度、延長膠帶、驅動滾筒、減速機、電動機和電器、托輥支架等部件壽命；免除經常維修；避免故障停機；降低噪音、勞動強度和矽肺病危害；提高系統的設備運轉率和產能利用率（如系統中的破碎機等），實現皮帶機節能降耗、低碳高效和可持續發展良性循環鏈，潛在的綜合經濟效益要遠大于看得見的節電經濟效益。

節電皮帶機改造案例：2011年初，在冀東水泥集團三七水泥廠一條長度190米，帶寬1.2米，3401—1號原料皮帶機上，進行全部更換托輥改造，與同樣的但沒有更換托輥改造的3401—2皮帶機進行數據對比試驗。結果是實際運行功率下降約10KW，噸石灰石耗電下降約0.01KWh/t，（經計算大約1.5年，節省的電費將托輥費用沖零）。如果采用拆分配置功率的方法，節電效果將更加顯著。

2009年在內蒙古烏蘭水泥改造的長度1200米、寬度0.8米的皮帶機，驅動功率220KW，托輥更換前電流為390—430（A），更換后為360—380（A），平均降低電流40—50（A）；

在山西潞寶集團焦化廠的一條長度200米、寬度1.4米、角度14o、運量300噸/小時、帶速1.32米/秒的皮帶機上，驅動功率75KW，托輥更換前A、B、C三項電流分別為53、56、48（A），更換后為A、B、C三項電流分別為44、49、40（A），平均降低電流8（A）；

在河南孟電水泥的皮帶機上，驅動功率45KW，托輥更換前電流為40（A），更換后為28（A），平均降低電流12（A）；

北京雨潤華科技開發有限公司在國內外首次全面、系統、認真、深刻、創新性研究實踐安全、可靠的節電皮帶機項目，同時也進行皮帶機的節電改造。尤其對長距離、大運量、高速度皮帶機的項目和改造，投資運營成本大幅度下降，節電數據會更加喜人。

我們將再接再厲，竭誠為更多皮帶機用戶創造更大的價值！為提高中國皮帶機的國際競爭能力，為中華民族實現科技創新型強國的偉大復興做貢獻！

皮帶機在世界應用發展歷史100多年，我國加入WTO至今，皮帶機的設計制造技術得到了較快的發展。但是，目前國內外皮帶機“大馬拉小車”的難題始終得不到解決，對電力能源的浪費比較嚴重。

隨著能源危機和成本的不斷加劇，國家乃至世界加強節能減排，實現低碳經濟可持續發展目標的任務更加艱巨，實現皮帶機的節電、可靠、安全、高效輸送運行，是企業效益的需求；是環境保護的需求；也是國家政治任務的需求！更是從事皮帶機設計生產行業義不容辭的責任！

皮帶機浪費能源的主要原因分析，傳統托輥旋轉阻力大、尤其軸承不可預測的污染損壞后，托輥與膠帶之間的滾動摩擦變為滑動摩擦，阻力更大；還有前傾支架和調心支架上托輥與皮帶摩擦阻力、刮板清掃器與膠帶摩擦的阻力、反轉膠帶機構造成的阻力、托輥粘料后膠帶跑偏造成的阻力、還有物料卡住皮帶等意外產生的阻力等。

上述的各種阻力，基本都是不可預測阻力，因此設計計算的配置功率，要比皮帶機阻力未增加時實際需要的驅動功率大2倍以上，造成了電力的大量浪費。

北京雨潤華科技開發有限公司從1996年—2003年對托輥進行了5次重大技術革命，至今已經16年持續對托輥乃至皮帶機的研發實踐，獲得或申報多項國家專利。《帶式輸送機械托輥》（發明專利號：02115632.8）；《一種托輥》（發明專利號：200910064235.6），該項專利已申報美國、加拿大、俄羅斯、澳大利亞、巴西國際專利；《托輥膠帶清掃器》（實用新型專利號：200920223505.9）；《一種軟質布密封裝置》（實用新型專利號：200920092581.0）；《一種機械設備的功率提供裝置和減小機械設備的配置功率的方法》（發明專利申請號：201110200274.1）。利用上述相互支持、相互依存的專利技術，率先攻克了皮帶機節電的世界難關。

一、皮帶機節電的方法是，拆分配置功率：《一種機械設備的功率提供裝置和減小機械設備的配置功率的方法》（申請號201110200274.1）。

配置功率是皮帶機實際需要驅動功率的2倍以上，在皮帶機阻力沒有增大時，大部分功率被浪費掉；但若減小，不可預測的阻力增大時，又容易造成電動機的損壞而影響生產，配置功率的拆分技術徹底解決了這一相互矛盾。如圖所示，圖中：

1、驅動功率提供裝置 2、儲備功率提供裝置

3、機械設備 4、連接器

5、結合裝置 6、控制箱

7、驅動功率電流表 8、電流監控裝置

9、報警裝置 10、儲備功率電流表

11、電器儀表箱

如上圖：將計算出來的配置功率拆分為驅動功率提供裝置1和儲備功率提供裝置2兩部分，驅動功率提供裝置1設計為皮帶機實際需要功率的1.2—1.5倍，單獨用作皮帶機正常運轉時的驅動；儲備功率提供裝置2與驅動功率提供裝置1之間用結合裝置5連接；中間設有電流監控裝置8，其作用是，在驅動功率提供裝置1的電流達到設定的極限值時，可以自動啟動儲備功率提供裝置2，反之，自動斷開儲備功率提供裝置2；報警裝置9與儲備功率提供裝置2連接，驅動功率電流表7和儲備功率電流表10分別監控驅動功率提供裝置1和儲備功率提供裝置2；3是皮帶機；4是連接器（聯軸器、減速機）。工作原理是：1、需要啟動皮帶機，開啟驅動功率提供裝置1時，電流會瞬間增大，電流監控裝置8能夠瞬間自動接通儲備功率提供裝置2的電源，啟動儲備功率提供裝置2和驅動功率提供裝置1共同將皮帶機啟動（通過聯軸器、減速機4，驅動皮帶機3運轉）。當皮帶機達到正常轉速后，驅動功率提供裝置1的電流恢復到設定極限值內，電流監控裝置8又能夠自動斷開儲備功率提供裝置2的電源，由驅動功率提供裝置1單獨驅動皮帶機運行，實現節電的效果；當皮帶機出現不可預測的阻力增大時，使驅動功率提供裝置1的電流達到設定的極限值時，電流監控裝置8重新自動接通儲備功率提供裝置2的電源，啟動儲備功率提供裝置2與驅動功率提供裝置1共同驅動皮帶機可靠運行。但同時發出報警信號，警示操作人員，皮帶機阻力增大，出現了潛在故障，及時檢查維修，避免重大事故發生。

下面以甘肅祁連山集團永登水泥公司的長度162.278米，寬度0.8米，帶速1.6米，運量250噸/小時，角度：0，輸送水泥的皮帶機為例，天津水泥設計院按照傳統托輥性能和經驗以及國家標準設計配置功率30千瓦，配套北京雨潤華公司托輥后，我們建議更換為18.5千瓦，后經永登水泥公司同意，更換為22千瓦。

該條皮帶機從2011年3月22日投入正常使用。6月27日進行電流檢測，空載電流16.9—17.6A；滿載電流18.1—19.2A。實際驅動功率小于10千瓦，配置功率15千瓦即可以滿足該條皮帶機的正常運行，比傳統經驗和標準設計降低配置功率50%。如果按照拆分配置功率的方法，即將驅動功率提供裝置1設定為11—15千瓦，儲備功率提供裝置2設定為5.5千瓦，按照上述的工作原理，既能夠收到皮帶機在不可預測的阻力沒有增大運行時的節電效果，又能夠保證不可預測阻力增大后的可靠運行，尤其是同時發出的報警信號，警示操作人員出現早期故障，及時進行檢查排除，避免重大事故的發生。

二、皮帶機節電的關鍵是：選擇配套北京雨潤華公司旋轉阻力小，軸承不再污染損壞的真托輥，降低皮帶機的運行阻力。真托輥同時具有三個核心特點：1、新的密封結構，迷宮式腔中添加少許潤滑脂，即可使淋水和粉塵不污染托輥軸承，軸承長期在良好潤滑的狀態下運轉，正常使用壽命達到15萬小時，并且對旋轉阻力影響極小；2、托輥兩端軸承位置不同軸度≤0.05mm，迷宮式腔中潤滑脂少，使得旋轉阻力平均≤1N（比國家標準低1倍以上），外圓徑向圓跳動≤0.3毫米。托輥制造精度高也是保證軸承壽命的關鍵條件之一。3、托輥管體的防腐耐磨。北京雨潤華公司很好的解決了托輥管體防腐和耐磨的難題：1、將報廢的汽車輪胎橡膠，不改變性能包裹在托輥鋼管上作為防腐耐磨材料；2、特別是純超高分子量聚乙烯托輥管體，不但防腐耐磨性能非常突出，還具有多種突出的綜合特點：重量輕、搬運輕便、安裝省力、轉動慣量小、阻力小、不怕金屬帶扣沖擊、耐低溫（-50℃）、低噪音、不易粘料、保護膠帶、防偷盜、碰撞無火花等，還可以實現阻燃抗靜電，節電效果更加顯著，預計3年左右，將會取代85%以上鋼管托輥。雨潤華不易損壞真托輥不但還給了皮帶機一個健康的“心臟”，1年半左右節省的電費即可沖零真托輥費用。

還有，緩沖托輥取代緩沖床，減小皮帶機阻力。由于傳統緩沖托輥的密封性能差，軸承極容易污染造成皮帶機阻力增大；緩沖橡膠圈耐磨性差，導致傳統緩沖托輥的使用壽命只有幾個月，沖擊力大時甚至到10天橡膠圈就會斷裂，對膠帶的壽命造成嚴重影響，頻繁維修的費用高，經常停產的損失更大。

無奈之下，從國外引進了價格昂貴的緩沖床，使用壽命雖然只有1年多，但感覺好像有一定的性價比優勢。

豈不知緩沖床不僅是價格高幾倍，緩沖條沒有彈性，緩沖效果差，料塊沖擊損傷和磨損膠帶；維修更換麻煩，增加勞動強度，影響輸送效率，尤其它與膠帶之間是滑動摩擦，阻力大，耗費能源；

北京雨潤華科技公司的汽車輪胎橡膠緩沖真托輥，價格僅是緩沖床的1/3，使用壽命卻比緩沖床延長3倍！緩沖性能遠高于緩沖床，不傷膠帶；維修更換省力、簡單、速度快，尤其是運行阻力比緩沖床減小很多。

三、安裝調試是皮帶機節電的基礎：安裝調試的實踐經驗技術到位，即可去掉皮帶機中的前傾支架，讓調心支架也處在不調心狀態（膠帶不跑偏，調心支架不調心），大幅降低皮帶機運行阻力。

四、相關輔助的技術不可忽視：專利產品《托輥膠帶清掃器》（專利號：200920223505.9）可減小皮帶機的多項阻力：1、既能夠將膠帶上粘附的物料徹底振打清掃干凈，阻力又很小，將頭部刮板清掃器與膠帶之間調整到輕微接觸即可，有效減小膠帶阻力；2、膠帶清掃干凈后，反轉膠帶的機構即可取消，不但省掉膠帶反轉機構的投資成本，還去掉了膠帶反轉機構造成的阻力；3、消除托輥和膠帶粘料造成的阻力。

綜上所述，看起來很簡單的皮帶機，由于其中的復雜系數都不能和汽車一樣實現在線標準化復制生產，因此做好每一條節電皮帶機的確不是一件很容易的事情！

北京雨潤華科技開發有限公司抓住皮帶機的設計、優化配置、安裝調試、輔助技術四個重要環節，能夠實現皮帶機的節電、高效、安全、可靠的運行。尤其優化配置了雨潤華真托輥后，在沒有意外故障情況下，儲備功率提供裝置2不會啟動，節電效果顯著穩定。一旦儲備功率提供裝置2啟動報警，操作人員很容易判斷出是異常故障，及時檢查處理，避免最大事故的發生，最大限度減少經濟損失。另外，減小膠帶強度、延長膠帶、驅動滾筒、減速機、電動機和電器、托輥支架等部件壽命；免除經常維修；避免故障停機；降低噪音、勞動強度和矽肺病危害；提高系統的設備運轉率和產能利用率（如系統中的破碎機等），實現皮帶機節能降耗、低碳高效和可持續發展良性循環鏈，潛在的綜合經濟效益要遠大于看得見的節電經濟效益。

節電皮帶機改造案例：2011年初，在冀東水泥集團三七水泥廠一條長度190米，帶寬1.2米，3401—1號原料皮帶機上，進行全部更換托輥改造，與同樣的但沒有更換托輥改造的3401—2皮帶機進行數據對比試驗。結果是實際運行功率下降約10KW，噸石灰石耗電下降約0.01KWh/t，（經計算大約1.5年，節省的電費將托輥費用沖零）。如果采用拆分配置功率的方法，節電效果將更加顯著。

2009年在內蒙古烏蘭水泥改造的長度1200米、寬度0.8米的皮帶機，驅動功率220KW，托輥更換前電流為390—430（A），更換后為360—380（A），平均降低電流40—50（A）；

在山西潞寶集團焦化廠的一條長度200米、寬度1.4米、角度14o、運量300噸/小時、帶速1.32米/秒的皮帶機上，驅動功率75KW，托輥更換前A、B、C三項電流分別為53、56、48（A），更換后為A、B、C三項電流分別為44、49、40（A），平均降低電流8（A）；

在河南孟電水泥的皮帶機上，驅動功率45KW，托輥更換前電流為40（A），更換后為28（A），平均降低電流12（A）；

北京雨潤華科技開發有限公司在國內外首次全面、系統、認真、深刻、創新性研究實踐安全、可靠的節電皮帶機項目，同時也進行皮帶機的節電改造。尤其對長距離、大運量、高速度皮帶機的項目和改造，投資運營成本大幅度下降，節電數據會更加喜人。

我們將再接再厲，竭誠為更多皮帶機用戶創造更大的價值！為提高中國皮帶機的國際競爭能力，為中華民族實現科技創新型強國的偉大復興做貢獻！