CN107850481A - 用于确定带式输送机的单位能耗的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带式输送机(1)和一种用于确定带式输送机(1)的涉及带式输送机的输送带分段(8)或涉及其机组区段(13)的能耗的方法。带式输送机包括至少一个用于驱动由输送带分段(8)构成的输送带(2)的驱动器(7)。带式输送机(1)具有控制装置(10)，向该控制装置传递用于检测驱动器(7)的能耗的第一传感机构(18)的信号、用于检测能配属于输送带(2)的一个区段的载荷的第二传感机构(24)的信号以及用于探测在输送带分段(8)之间的连接区段(9)的第三传感机构(11)的信号。借助该控制装置获知涉及机组区段(13)和/或输送带分段(8)的能耗。

Description

用于确定带式输送机的单位能耗的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于确定带式输送机的能耗或阻力的方法和设备。

背景技术

在带式输送机运行时，能耗是最大的成本因素。因此有很大需求将这种能耗保持得很小。在某些情况下，各个带式输送机在用于材料运输的单位能量需求方面有极大的区别。除了如槽角度、托辊间距和托辊直径等这些事后仅能用很大的成本才能改变的设计性的影响外，所使用的带和机组的维护状况都对带式输送机组的水平的运动阻力以及因此对能影响的能耗有着最大的影响。

在某些情况下，不同制造商的带和/或不同橡胶混合物的带产生了明显不同的运动阻力，如在Hintz,A的1993年汉诺威大学博士论文《Einfluβ des Gurtaufbaus auf denEnergieverbrauch von (带结构对带式输送机组的能耗的影响)》[1]、Geesmann,F.O.的2001年汉诺威大学博士论文《Experimentelle und theoretischeUntersuchungen der von (对带式输送机组的运动阻力的实验研究和理论研究)》和Ziegler.M的《Energetische Optimierung vonbei der RWE Power AG(莱茵电力集团的输送带的能量优化)》(World ofMining(世界矿物)，2009年6月)中所详细阐明的那样。带式输送机组的运营者因此对使用关于这一点特别有利的带有着很大的兴趣。迄今为止，通常已知的方法仍缺乏关于这一点对带做出的评判以及因此缺乏向用户给出重要的选定标准。更是无法实现利用合理的费用普遍地获知在持续运行中带的运动阻力。

关于这一点在莱茵电力集团的露天采矿机组中的带式输送机组中存在两个测量托架，它们以文献[1]的工作为基础且它们针对所使用的带来测量运动阻力作为加载负荷的函数。

在汉诺威大学的运输和自动化技术学院中也存在用于获知按DIN22123的输送带的压入滚动阻力(Eindrückrollwiderstand)的试验台。经空气调节的试验台提供了用于在特定的加载负荷、速度、托辊直径和环境温度下针对所测量的带的运动阻力的尺度标准。不同的带的测量列和它们的数学模拟在此能利用指数方程测量或模拟。但在比较时，能获知的压入滚动阻力仅能糟糕地与按照文献[1]的运行的测量关联。因此在运行尝试中的带质量明显比另外的在相同的加载负荷下在试验台测量中具有更高的运行阻力的带质量更差。对此的原因在于在这种测量中出现了接触区的变形，变形明显有别于运行中的应力。测量时，滚筒用作测量托辊的支座，因此运行板的橡胶无法如上述那样变形并且不用考虑盖板的特性和芯橡胶的特性。因此与在另外的使用情况下相比，在使用这个带的情况下按DIN 22123的带的分类仅给了用户关于预期能耗的糟糕的依据。此外，用户无法在运行中核实他的输送带供货商的相应的结论，除非他使用按照文献[1]的相应昂贵的测量设备。

WO 2008/083809 A1[2]说明了一种用于获知处于运行中的针对松散物料的带式输送机组在不恒定的负荷下的单位总能耗的方法，且提供了针对整个机组的单个的品质因数。通过载荷分布与条带式机组的断面的关联可以在此测量其在运行中的单位运动阻力，由此可以识别出例如由于取向状态的变糟引起的缓慢的变化以及可以引入对策。用这种方法可以大略说明条带式机组相比其在更早的时间点的能量效率或相比其它条带式机组的能量效率。但对当前所测得的效率有影响的影响因子无法被单独地检测和说明。因此尤其既不能评价所使用的带在其单位运动阻力方面的品质以及不能将各个带相互比较，也不能向运营者给出有针对性的提示，哪些机组区段对能耗的贡献特别高以及优选需要改善例如它们的取向状态。

在带式输送机组的维护状况的各个方面，单个托辊站的取向对实际的能耗有着特别的影响。若例如通过效率监视识别出这个能耗过高，那么需要通过有资格的专业人员的检查，以便追踪和排除取向误差。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题是，说明一种方法或一种设备，该方法示出了单个影响，如单个带和/或条带区段的贡献。在此，带式输送机或带式输送机组包括输送带。输送带由单个的输送带分段构成。这些单个的输送带分段在它们的特性上可以有所不同。带式输送机组的输送路段也能划分成单个的机组区段。本发明所要解决的技术问题尤其在于，提供一种设备和一种方法，以便在连续运行中辨别那些造成小的能耗的输送带分段和/或辨别那些具有高的能耗的机组区段。

此外，本发明所要解决的技术问题尤其在于，提供一种方法和一种设备，利用它们能在连续的运行中显示特别是需要维护的机组区段。

按本发明的技术方案通过独立的设备权利要求和独立的方法权利要求的特征表征。有利的设计方案在从属权利要求中描述。

其它在说明书中阐释的方面可以呈现独立的创造性的细节。

按本发明的带式输送机具有至少一个控制装置和用于驱动输送带的至少一个驱动器。输送带由若干输送带分段构成。由输送带分段形成了一条输送带，其中，输送带分段借助连接区段相互连接。为了支承输送带，设置至少一个托辊。为了检测至少一个驱动器的能耗，设置第一传感机构。此外，设置用于检测能配属于输送带的区段的载荷的第二传感机构。通过第三传感机构来探测在输送带分段之间的连接区段。传感机构的信号被传输给控制装置。

取代一个驱动器地可以设置多个驱动器。这些驱动器分别配设有从属于第一传感机构的第一传感器，该第一传感器探测各驱动器的能耗。第一传感器的这些信号被传递给控制装置。

通过所设置的传感机构能够实现的是，在考虑到载荷和载荷分布的情况下将下文中称为功率需求的计算出的能耗与实际测得的能耗相比较。由于在使用数学方法的情况下考虑到输送带分段或机组区段，能够使计算出的功率需求与实际测得的能耗处于协调。也可以一方面使能耗与功率需求在输送带分段方面相协调以及也使功率需求与所测得的能耗在机组区段方面处于协调。

一方面可以在连续的运行中由在各个输送带分段方面的偏差获知，哪种类型的输送带分段或所使用的哪些输送带分段在机组中尤其适用且引起低能耗，以及哪些输送带分段引起高能耗。

通过获知哪些机组区段具有与计算出的功率需求相比特别高的能耗，可以在连续运行中获知需要维护的机组区段。

在一种有利的实施形式中设置的是，第三传感机构包括至少一个用于检测输送带的压缩弹簧刚度的传感器。通过探测压缩弹簧刚度可以探测在两个输送带分段之间的连接区段。连接区段具有更高的压缩弹簧刚度，因而在探测到压缩弹簧刚度提高时可以推断出连接区段。

控制装置可以构造成多件式或一件式。若控制装置构成多件式，那么控制装置的组成部分彼此处于信号连接。控制装置的组成部分也可以被称为控制模块。

证实有利的是，第三传感机构相对于带式输送机方位固定地布置。在考虑输送带的速度的情况下，可以在时间上追踪各个输送带分段的位置。

可以设置第四传感机构，用以检测输送带的速度。

有利地，在控制装置中储存表征带式输送装置的信息，例如特别是整个输送带长度和/或上面的运作段的长度。

在带式输送机的一种优选的实施形式中，设置钢丝绳输送带。已被证实有利的是，设置线圈或至少一个磁场传感器作为第三传感机构。通过线圈或磁场传感器可以探测出钢的附聚。钢的附聚指示出连接区段

在一种优选的实施形式中，设置力矩传感器并结合转速传感器，用以检测实际的能耗。力矩传感器和转速传感器布置在传动系中。取代转速地也可以利用速度信号。若转速是恒定的或速度是恒定的，那么可以取消对速度或转速的检测。

在一种特别有利的实施形式中，力矩传感器和转速传感器设置在布置在传动系中的液动力离合器中，特别是设置在输出侧上。按本发明的用于检测具有至少一个驱动器和由输送带分段构成的输送带的带式输送机的能量需求的方法，其特征在于下列方法步骤：

-检测输送带的载荷分布；

-在考虑到输送带的载荷分布的情况下计算驱动器的能量需求；

-检测至少一个驱动器的能耗；

-将关联函数应用到计算出的能耗上，用以促使计算出的能量需求与所测得的能耗相协调。

在一种有利的实施形式中设置的是，在应用关联函数时设置对各个处在上面的运作段中的输送带分段的划分。由此能够在连续的运行中辨别特别合适的输送带区段，其中，这些输送带区段的出众之处在于低能耗。在使用仅这种类型的输送带分段时可以降低带式输送机的能耗。

机组长度尤其是已知的，并且带式输送机组的输送带长度是已知的。因此能够通过连接区段的序列辨别各个输送带分段。输送带分段通常在它们的长度上也有所区别，因而仅基于它们的长度就已经能借助第三传感机构明确地辨别各个输送带分段。

可以设置的是，在带式输送机开动或启动时，先是仅辨别输送带分段以及在已辨别输送带分段的情况下执行之前说明的方法的方法步骤。

此外已证实有利的是，在应用关联函数时设置有划分成若干机组区段。由此可以辨别那些具有比计算出的区段能量需求高得多的能耗的机组区段。为了辨别较高的能耗所需的是，在预先确定的时间内，机组区段的能耗以高于预先确定的频率且以高于预先确定的程度地超过能量需求。这指出了需要维护的机组区段。

在一种优选的实施形式中设置的是，在预先确定的时间内，必须在报告需要维护的机组区段之前识别出需要维护的机组区段。由此可以避免，由于单个的错误的测量立即报告需要维护的区段。

可以设置的是，借助涉及输送带分段的关联函数执行第一优化以及借助涉及机组区段的关联函数执行另外的优化。在一种优选的实施形式中设置的是，并行地执行这两个优化。

在一种有利的实施形式中，设置有配属于控制装置的存储器，在存储器中储存着需要维护的机组区段的时间走向。此外，可以在这个存储器中或者在另外的配属于控制装置的存储器中存放配属于各个输送带分段的在呈可比较的形式的能耗方面的品质。因此可以在连续的运行中获知例如由于老化造成的能耗的时间上的变化。

在一种优选的实施形式中设置的是，为了确定输送带分段的时间上的位置走向，检测至少一个输送带分段与至少一个相邻的输送带分段的连接区段。

在一种优选的实施形式中设置的是，测量输送带的压缩弹簧刚度。信号被传递给控制装置。由所测得的压缩弹簧刚度的暂时的提高识别出在输送带分段之间的连接区段经过用于测量压缩弹簧刚度的传感机构。

已证实有利的是，在具有钢丝绳的输送带中测量线圈电流或磁场并且将信号传输给控制装置。由信号的时间上的序列确定了连接区段。

在一种优选的实施形式中，为了确定能耗而设置的是，执行在传动系中的力矩测量和转速测量。

特别优选的是，布置在传动系中的液动力离合器中的力矩传感器和转速传感器的信号被用于确定能耗。

在一种优选的实施形式中设置的是，输送带分段的宽度相关的运动阻力(F’_G)借助优化方法获知。下列方程式：

被证实是合适的，F‘_O是垂直于托辊的宽度相关的加载负荷，系数a和指数b作为参量。系数a和b在此依赖于输送带分段的带的特性。

因此宽度相关的运动阻力能有利地确定为在带与托辊的接触区域中的行进损失功率，其中，运动阻力随着通过输送货物的加载负荷的增加而增加。系数a和指数b不是先验已知的或先验预设的，特别是例如用标准值证实以及借助优化方法来趋近。

在一种优选的实施形式中，带式输送机组配设有温度传感器。在相同的时间检测到的测量值配属于温度等级。设置了多个温度等级。仅在一个温度等级内执行确定或评估。由此消除了基于不同的温度引起的波动。

通过之前说明的设备和方法可以在运行期间通过之前说明的措施获知对带式输送机和其单个组成部分的能耗的具体影响。由此能够有针对性地执行对各个机组区段的修正或改良。

机组区段涉及带式输送机沿运输方向的区段，其中，机组区段包括带式输送机的承载着带的部件。机组区段的长度能自由地选择。机组区段优选依赖于走向，特别是斜率和取向方向进行划分。

机组区段可以至少部分包括不同的输送带分段。

能耗是用于借助一个或必要时多个驱动器或马达来驱动环绕的带的总功率。

被称为关联函数的优化方法例如是借助梯度法使n个测量值的所有误差平方之和最小化。梯度法例如由Adreas Meister的《Numerik linearer Gleichungssysteme(数值线性方程组)》(第2版，菲韦格出版社，威斯巴登2005，ISBN 3-528-13135-7)已知。为了使计算出的能量需求趋近所测得的能耗而执行优化方法。

为了特别是按DIN 22101的规定的基准质量流或额定输送功率实现从这样趋近的变量中获知基准品质因数。尤其获知基准品质因数值或所谓的f值，利用这个f值，用于针对额定输送功率的总的计算方法的DIN公式提供了与用于利用经优化的变量计算功率需求的单个分量的方法相同的功率需求。理论上获知的能耗称为功率需求。

在此例如通过图，特别是通过能被操作人员或评估人员观察到的或能以例如数字形式进一步处理或储存的图，来提供已获知的所配属的能耗或基准品质因数(f)值。

附图说明

接下来借助附图阐释按本发明的技术方案。该附图中详细地示出：

图1在示意性简化图中示出了带式输送机的基本结构和随时间变化的载荷分布的基本结构。

具体实施方式

也称为带式输送机组的带式输送机1，具有通常也称为条带的环绕的输送带2。在带2上将输送物料3，特别是散装物料，从给料区域4运输到出料或转运区域5。输送带2通过经常也称为转向滚筒或滚筒的转向滚子17在给料区域4之前以及在出料区域5中转向。输送带2借助托辊6在上面的运作段和下面的运作段中导引以及通过滚筒17转向，其中，一个或多个滚筒17具有驱动器7，例如电动机，以便使输送带开始运动。大多利用带式输送机组的靠上的区段来运输散装物料。这个靠上的区段称为上面的运作段。未载荷的靠下的部分称为下面的运作段，输送带在该靠下的部分中被引回。布置在上面的运作段和下面的运作段中的托辊可以设计成不同的。

带2由多个输送带分段8构成。输送带分段8经由连接区段9相互连接以及共同形成了环绕的输送带2。在图1中概略示出的输送带2例如由三个输送带分段8构成。这些输送带分段中的其中一个例如具有输送带分段长度LG。其中每一个输送带分段可以具有不同于其它输送带分段8的自己的单个带长度。

控制装置10用于运行带式输送机1的一部分功能或全部功能。控制装置10也可以实施成多件式的。

控制装置10可以例如通过驱动器7控制输送带2的运动，特别是输送带2的速度v。也可以设置的是，输送带2由多个驱动器7驱动。表征驱动器7的能耗的信号被传输给控制装置10。表征能耗的信号由第一传感机构18检测。

驱动器7可以具有马达，该马达经由液动力离合器32与变速器34连接。变速器34的输出轴与能驱动的转向滚子17连接。可以设置的是，将表征由液动力离合器32输出的力矩的信号以及同样还有表征转速的信号传递给控制装置10，用以获知能耗。通过布置在液动力离合器32中的转速传感器22和布置在液动力离合器32中的力矩传感器20获得表征性的信号。由这些传感器20、22将信号传递给控制装置10。

此外设置的是，将第三传感机构11的信号传输给控制装置10。通过第三传感机构11的信号能检测两个也被称为单个带的输送带分段的连接区段9。第三传感机构11方位固定地布置在带式输送机组1中。若探测连接区段9，那么连接区段9的位置同时也是已知的。在此可以随同考虑到输送带2的瞬时速度以及用于识别连接区段9的计算时间。

在使用钢丝绳输送带时，可以设置用于探测连接区段9的线圈或磁场传感器作为第三传感机构11。在正在进行的运行中，可以通过所探测到的连接区段9的周期性获知输送带分段9的长度和序列。通常也还附加地已知输送带2的总长度。

在使用织物输送带或钢丝绳输送带时，可以设置用于检测输送带2的压缩弹簧刚度的传感机构作为第三传感机构11。

例如概略绘出了料槽12。输送物料3通过料槽施加到带2上。例如在料槽12下方的区域中布置条带秤14作为第二传感机构24的一个实施方式。条带秤14检测加载负荷，也就是说，施加到带2上的输送物料3的重量以及将相应的重量值作为测量值转交给控制装置10。

带式输送机1例如在环绕的带2的载荷长度L上划分成带式输送机组的n个，例如n＝4个机组区段13或瞬时的条带区段。控制装置10针对这些机组区段13和/或输送带分段8设计。借助可供使用的值，特别是加载负荷和功率消耗，执行用于确定能耗、能量需求的优选的方法。

在此尤其确定了基准品质因数f，其可以相当于区段阻力，例如在带式输送机中作为品质因数而相当于总阻力。

图中上方为三个在输送期间连续相继的、彼此不同的时间点t1、t2、t3概略绘出在机组区段13上的平均的加载负荷，针对这些机组区段借助控制装置10确定平均的加载负荷。若为了计算而使用载荷长度ΔL，在所述载荷长度上在时间区间Δt期间由条带秤14检测所施加的输送量。

一个方法步骤涉及检测各个输送带分段8。这个方法步骤可以例如在按WO 2008/083809 A1的方法的基础上执行。但除了考虑到载荷分布外也检测所使用的输送带分段8的序列。

在此处说明的方法中，除了考虑到载荷分布外也检测所使用的输送带分段的序列。这一点可以例如通过如下方式完成，即，在传动系中在一个或多个驱动滚筒7上以足够高的采样率和精度测量力矩：

力矩对应于切向力(＝上行的力减去下行的力)乘以有效的半径。有效的半径是在滚筒的转动轴线与带中的中间的纤维之间的间距。在连接区段9的区域中，中间的纤维的部位略微不同于在连接部之外的未受干扰的输送带分段8中的部位，即使带厚度是恒定的也是如此。这一点的原因一方面在于，在连接部中集中有多个承拉载体(钢丝绳或织物)且带的压缩弹簧刚度在连接部的区域中因此改变。另一方面，连接部被手动地制造并且它们的特性受制于硫化处理的手工的熟巧以及因此比工业制造的带的其余部分有更大的公差。因此有效的半径在连接区段的通过运行期间略微改变。在直径为1000mm(＝500mm半径)的驱动滚筒中，中间的纤维的0.5mm的部位改变导致了0.1％的力矩波动。这种力矩波动构建出并且又在连接区段9的通过运行时间内消失。

以如下方式计算这个通过运行时间tVerb：

tVerb＝(lU,Trommel+lVerb)/vGurt，

其中：

lU,Trommel≈r.α

lVerb：连接部长度

vGurt：带速度

lU,Trommel：滚筒的缠绕弧长

r：滚筒半径

α：以弧度为单位的缠绕角

计算示例：带额定强度St 2500，两个阶梯的连接区段具有lVerb≈1m，滚筒直径1000mm，缠绕角180°，带速度4m/s:

tVerb＝(π·0.5+1)/4＝0.64s

每一个连接区段9会产生一个稍微不同的力矩信号，但所有这些力矩信号都长度相似。它们的时间上的间隔对应于各个输送带分段8的长度，所述长度通常是已知的或也可以由识别出的在每一次环绕后都重复的力矩信号计算出。因为带式输送机组的连续的闭合的带由通常不是全部等长的单个带分段构成，所以可以由探测到的连接区段9的时间序列在每一个时间点上确定其中每个单个输送带分段8的准确的位置。

在钢丝绳输送带的情况下识别出连接区段9也可以替选地通过如下方式实现，即，线圈或磁场传感器方位固定地临近安装在输送带2的运行板下方。在钢丝绳输送带的情况下，由连接部的类型得到了钢在连接部中的附聚，这能被传感器良好地识别出。

力矩传感器在传动系中的使用具有附加的优势，即，与利用马达30的供电部中的有功电功率测量仪相比，精确得多地检测带式输送机1的实际的能耗。这种提高的精度有助于在此说明的方法的品质。

另一个方法步骤涉及载荷断面和机组断面的同步。

必要时被考虑的输送带1的沿着输送带1的长度和高度坐标的断面例如与条带秤14的信号或第二传感机构24的信号同步。为此在每一个时间区间Δt，由条带秤14检测从属于这个时间区间Δt的输送量mi，以及(根据在条带秤14与给料点之间的运行时间)伴随适当的时间延迟地给带式输送机1的条带区段或机组区段13配属长度ΔL＝Δt·v，其中，v对应带2的速度。若带没有打滑地在驱动滚筒7之上运转，那么也由驱动滚筒7的转动速度已知带的速度。这个载荷部同时配属于带2的也称为载荷长度ΔL的正好经过给料区域4的那个分段。这个载荷长度ΔL可以分别等长或具有不同的长度。在使用不同的长度时，载荷长度可以与输送带分段8的总长度LG相匹配，输送带分段8优选划分成等长的载荷长度。沿带式输送机1的载荷分布以及来自之前的时间区间Δt的输送带分段8的载荷长度的位置相应地向前移动了载荷长度ΔL，其中，迄今为止最靠前的载荷包被省去。

因此能给各个机组区段13分别配属瞬时的载荷分布15以及相应地为输送带分段8分别配属瞬时的载荷分布16。针对输送带分段8的载荷分布16附加地使用连接区段传感器11的信号。由处于其上的输送物料3确定加载负荷的特别是计算获知的平均值作为载荷分布15、16。

另一个方法步骤涉及功率需求的单个分量的计算。

在此，针对每一个时间区间为n个分段中的每个分段j计算当前的能量需求。在此考虑到了下列单个分量，即，起重功率、在带2与托辊6的接触区中的行进损失功率、在输送物料3中的行进损失功率以及可选的来自托辊运行阻力的损失功率、尤其仅针对具有转运部的分段的加速功率和尤其针对具有纵向排料溜槽的分段的排料溜槽摩擦功率。

由每个单位时间用于将所输送的材料抬升到更高的水平的物理功，亦即功率需求，或用于将所输送的材料下降到更低的水平的物理功，亦即功率回收，而得到起重功率。它与机组的状态、所使用的带等无关。

在带与托辊的接触区中的行进损失功率是水平运输材料所必需的以及依赖于机组的取向状态和所使用的带2的阻尼性能。由输送物料3的密度以及当前的载荷可以计算出在托辊6上的加载负荷分布。带2的与托辊6接触时的涉及到宽度的运动阻力F'_G可以尤其极为良好地通过数学函数模拟，其中，F‘_O是垂直于托辊6的涉及到宽度的加载负荷。系数a和指数b是参数，它们依赖于带特性和可能的取向误差并且它们不是先验已知的或不必是先验已知的并且通过适当的优化方法来趋近。为了计算这个损失功率，可以例如将带2划分成m个条，其中，针对每一个条计算运动阻力，特别是借助F'_G乘以条宽度来计算，并且将运动阻力与速度v相乘。所有的条的结果被累加以及推算至所观察的条带区段的总长度，例如载荷长度ΔL的总长度。这种方法的简化的版本在Wennekamp,T的2008年汉诺威大学博士论文《Tribologische und Theologische Eigenschaften von(输送带的摩擦学和流变学的特性)》中说明。

在输送物料3中的行进损失功率通过在输送物料3内的摩擦损失产生，摩擦损失反过来则与局部的带张力的平方成比例以及与所使用的带2或输送带分段8无关。当沿着带式输送机1的带应力在一个部位上作为测量结果存在时，其可以由当前的载荷分布和驱动功率极为精确地计算出。

来自托辊运行阻力的损失功率依赖于托辊6的运行阻力以及受到构造方式的限制，并且针对实践中出现的载荷部的区域来说几乎与加载负荷无关。托辊运行阻力可以从制造商处询问得知或者备选地作为空转功率的一部分计算出，其方式是：从空转功率中扣除空载的带的行进损失功率。

由转运或给料区域4的区域中的质量流乘以在输送物料3与带2之间的速度差的平方(并且例如在垂直给料时对应于v²)的积而得到加速功率。在具有更高速度的带式输送机1中，正确地考虑当前的加速功率正好使得在获知带式输送机1的当前的能量效率时的准确度大幅提高。

排料溜槽摩擦功率在输送物料给料的区域中以及沿着凹槽路段(Ausmuldungsstrecke)很重要，在那里在排料滚筒之前使用纵向排料溜槽，以防止输送物料3侧向卸料。这些排料溜槽大多被设计成使得它们不与带2接触。它们从输送流的特定的高度起才与输送物料3接触。在这个临界载荷部下方，由排料溜槽产生的摩擦功率因此是零，在临界载荷部上方，它们与输送流近似成比例地上升。排料溜槽摩擦功率占整个功率需求的份额很小，但正确的考虑同样有利于精确地获知能量效率。

所有分段n的所有功率份额之和得出了总功率需求，该总功率需求在足够长的时间段内与驱动器7的当前的有功功率或能耗相比较。在理论的功率需求的计算中被考虑的变量，亦即针对在上面的运作段中与托辊6处于接触的运行侧的全局的带参数a、b或者针对在下面的运作段中与托辊6处于接触的承载侧的全局的带参数a′、b′、托辊运行阻力和临界载荷部(从临界载荷部起在前部和尾部出现了排料溜槽摩擦)以及用于考虑这种排料溜槽摩擦的摩擦值，都通过优化方法得以变化，直至在计算出的功率需求和测量得到的有功功率或能耗之间的偏差在所观察的时间段内变得最小。

另一个方法步骤涉及在运行期间对带2以及必要时还有另外的能运动的和摩擦的部件产生的温度影响的考虑。

因为带2的带温度对带性能有着巨大的影响，所以这个带温度优选同样要予以考虑。由环境温度和通过橡胶摩擦输入到带2中的热量得到带温度。在较长的停机之后，带2假定具有环境温度以及在再次启动后缓慢变热，由此运动阻力由于橡胶行进而减小，直至达到稳态。相应地优选仅考虑如下测量值，在这些测量值下环境温度足够长时间地恒定且计算出的单位运动阻力的变化下降到了相应的阈值之下。测量值在适应于它们的相应的环境温度的温度等级中被提供，尤其是被储存。然后根据温度等级实现评估。温度影响通常对所有的输送带分段8相同地作用。不同的输送带分段8在能耗方面的评价可以针对不同的温度等级实现。输送带分段8的单位运动阻力的绝对值在低温度等级与高温度等级之间可能有极大的差别。

另一个方法步骤涉及对单位堆积密度的考虑。

为了尽可能精确地计算在带2与托辊6的接触区中的行进损失功率，使用输送物料3的单位堆积密度。当这一点可能由于带式输送机1的使用条件变化时，那么除了借助条带秤14检测质量流外，也例如借助激光交线法测量和考虑体积流。

另一个方法步骤涉及原本的计算过程。

针对当前的驱动功率和当前的载荷(特别是具有在载荷长度ΔL上的平均的堆积密度的总质量)的n个测量值的序列，执行下列计算步骤：

a.在以事先估计或事先规定的针对在计算理论的驱动功率中的变量(即，特别是全局的带参数a、b等)来说的值的基础上，计算功率需求的特别是之前说明的单个分量，并且将它们与所获知的驱动功率的所从属的n个测量值相比较。

b.借助合适的优化方法改变变量，合适的优化方法例如是借助梯度法使n个测量值的所有的误差平方之和最小化，用以在n个测量值的这个区间上趋近所测得的功率需求。

c.利用这样得到的变量，特别是根据DIN 22101，为了所规定的基准质量流或额定输送功率而获知基准品质因数f。特别是获知所谓的f值，如之前说明的利用经优化的变量的方法那样，利用这个f值，用于针对额定输送功率的总的计算方法的DIN公式提供了相同的功率需求。

d.可选地，作出关于测量值的有效性的决定：当在足够多的测量值上环境温度没有改变时，那么在这些测量值上形成了平滑的基准品质因数平均值。若该平均值的梯度小于预定的阈值，那么测量值是有效的。

e.针对每一个有效的测量值，按照输送带分段8的载荷16对这些输送带分段8进行分类，同样还按照机组区段13的载荷15对带式输送机1的机组区段13进行分类。

f.储存这两个分类序列，分类序列具有所从属的f值和可选地还具有当前的温度等级。

另一个方法步骤涉及原本的评估。当例如在连续运行中不出现关键的温度波动时，此时也能在不考虑温度等级的情况下执行下列步骤。

针对每一个有效的温度等级(也就是说针对每一个温度等级仅考虑如下测量值，在这些测量值下，条带式机组已经比达到带2中的稳定温度所需的时间更长地在这个温度等级中运行)，当单个带8分别占据分类列中最上和最下的位置时，为每一个这样的输送带分段8呈现全部的f值。之后考虑的是：当带具有很低的运动阻力时，那么在其中带具有很高份额(在分类序列中的最上的位置)的载荷情况的f值应当低于当带仅被很少载荷时(分类次序的最下的位置)的载荷情况的f值。

此外针对每一个输送带分段8，获知针对在这个温度等级下的分类序列中的单个带8的最上和最下的位置来说的f值的平均值。

针对每一个温度等级，根据这些平均值对单个带8进行分类。

因为能量方面良好的带2或输送带分段8在载荷中所占份额越大，其对于总的运动阻力来说就具有越大益处，反之亦然，所以从两个分类次序的对比和针对每一个输送带分段8的最大和最小的载荷来说的各f值的差异，推断出了方法的品质或瞬时的精确度以及推断出了在所使用的输送带分段8之间的差的大小。

以相同的方式，当这个区段占据分类次序中的最上和最下的位置时，为每一个机组区段提供所有的f值。

此外针对每一个区段获知针对这个温度等级的在分类次序中的区段的最上和最下的位置的f值的平均值。

针对每一个温度等级，按照这些平均值对机组区段进行分类。

因为良好维护的且良好取向的机组区段13在载荷中所占份额越大，其对于总的运动阻力来说就具有越大益处，反之亦然，所以从两个分类次序的对比和针对每一个机组区段的最大和最小的载荷的各f值的差异，推断出了方法的品质或瞬时的精确度以及推断出了在各个区段之间的差的大小。

评估的有利的备选设计方案在于，为每一个输送带分段和每一个机组区段录入根据输送带分段和机组区段的当前的载荷的、从属于每一个载荷状态的带有加权因子的基准品质因数f，以及针对每一个温度等级将这些经加权的f值累加并且必要时除以测量值的数量。这样获知的每一个输送带分段和每一个机组区段的总和或数值与所有的输送带分段和机组区段相比极为良好地反映了它们的效率。

附图标记列表

1 带式输送机或带式输送机组

2 输送带，也称为条带

3 输送物料，载荷

4 给料区域

5 出料或转运区域

6 托辊

7 驱动器

8 输送带分段

9 两个输送带分段的连接区段

10 控制装置

11 第三传感机构，连接区段传感器

12 料槽

13 带式输送机组的机组区段或瞬时的条带区段

14 条带秤

15 在机组区段上的载荷分布

16 在单个带上的载荷分布

17 转向滚子

18 第一传感机构(能耗)

20 力矩传感器

22 转速传感器

24 第二传感机构(载荷传感器)

25 温度传感器

30 马达

32 液动力离合器

34 变速器

f 在带式输送机中的基准品质因数

n 机组区段的数量，测量值的数量

LG 单个带长度

L 环绕的带的载荷长度

ΔL 时间区间Δt的载荷长度

Δt 由条带秤检测到的输送量的时间区间

t1-t3 在输送期间彼此不同的时间点

v 带的速度

Claims (15)

1.一种带式输送机(1)，所述带式输送机具有至少一个控制装置(10)、用于驱动由输送带分段(8)构成的输送带(2)的至少一个驱动器(7)以及至少一个托辊(6)，其中，所述输送带(2)具有在所述输送带分段(8)之间的连接区段(9)，并且所述带式输送机具有用于检测所述驱动器(7)的能耗的第一传感机构(18)以及具有用于检测能配属于所述输送带(2)的区段的载荷(3)的第二传感机构(24、14)，

其特征在于，设置有用于探测在所述输送带分段(8)之间的连接区段(9)的第三传感机构(11)。

2.按照权利要求1所述的带式输送机(1)，其特征在于，所述第三传感机构(11)包括用于检测所述输送带(2)的压力弹簧刚度的至少一个传感器。

3.按照权利要求1所述的带式输送机(1)，其特征在于，设置有钢丝绳输送带作为输送带(2)，并且设置有用于通过探测钢在所述连接区段(9)中的附聚来探测出所述连接区段(9)的线圈或至少一个磁场传感器作为所述第三传感机构(11)。

4.按照前述权利要求任一项所述的带式输送机(1)，其特征在于，所述第三传感机构(11)方位固定地布置，并且所述输送带(2)被布置成能通过所述驱动器(7)相对于所述第三传感机构(11)地受驱动。

5.按照前述权利要求中任一项所述的带式输送机(1)，其特征在于，用于检测所述驱动器(7)的实际的能耗的第一传感机构(18)包括布置在传动系中的力矩传感器(20)。

6.按照前述权利要求中任一项所述的带式输送机(1)，其特征在于，所述力矩传感器(20)设置在布置在传动系中的液动力离合器中。

7.一种用于检测带式输送机(1)的能量需求的方法，所述带式输送机具有至少一个驱动器和由输送带分段(8)构成的输送带(2)，所述方法具有下列方法步骤：

-检测所述输送带(2)的载荷分布，

-在考虑到所述输送带(3)的载荷分布的情况下计算出所述驱动器(7)的能量需求，

-检测所述驱动器(7)的能耗，

-将关联函数应用到计算出的能耗上，用以促成计算出的能量需求与所测得的能耗的协调。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，为了确定输送带分段(8)的随时间的位置走向，检测至少这个输送带分段(8)与至少一个相邻的输送带分段(8)的连接区段(9)。

9.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，测量所述输送带(2)的压缩弹簧刚度以及将信号传递给控制装置(10)，其中，由所测得的压缩弹簧刚度的暂时的提高识别出在输送带分段(8)之间的连接区段(9)经过用于测量压缩弹簧刚度的传感机构。

10.按照权利要求7至8中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定连接区段(9)的序列，在至少一个位置上测量线圈电流或者测量由于输送带(2)经过而引起的磁场传感器的激励，并且将测量信号传递给所述控制装置(10)。

11.按照权利要求所述的方法，其特征在于，设置有用于确定所述驱动器(7)的能耗的力矩测量仪。

12.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，获知针对输送带分段(8)的基准品质因数。

13.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，输送带分段(8)的与宽度相关的运动阻力(F_G')借助优化方法获知，尤其根据

F’_G＝a·F‘₀ ^b

获知，其中，F_O‘是垂直于托辊的与宽度相关的加载负荷，系数a和指数b作为依赖于所述输送带分段(8)的带特性的参量。

14.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，能将所述带式输送机(1)划分成机组区段(13)并且实现了对涉及所述机组区段(13)的测量值的评估。

15.按照前一权利要求所述的方法，其特征在于，将测量值配属给温度等级并且仅在一个温度等级内执行确定或评估。