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在生產(chǎn)中常需對(duì)散料在皮帶輸送的過程進(jìn)行稱量，而且還需對(duì)輸送中的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制，達(dá)到準(zhǔn)確的配比。皮帶秤在配料系統(tǒng)中擔(dān)任著重要的角色，在生產(chǎn)中，因?yàn)榕淞系馁|(zhì)量達(dá)不到要求，一是會(huì)浪費(fèi)原材料，二是會(huì)影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行及產(chǎn)品的質(zhì)量。所以要給予配料中的計(jì)量工作足夠的重視。針對(duì)水泥磨生產(chǎn)中的各物料配比,從皮帶秤的結(jié)構(gòu)原理、影響皮帶秤的因素等方面，闡述解決水泥磨皮帶秤存在的問題的方法，提高了水泥磨的生產(chǎn)效率，節(jié)約了成本，提高了物料配比精度。
1皮帶秤的結(jié)構(gòu)原理
1.1皮帶秤的駐結(jié)構(gòu)
皮帶秤的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1.2皮帶秤的稱廄理
皮帶秤的稱重是物料在輸送狀態(tài)下利用稱重傳感器和測(cè)速傳感器，把皮帶上通過的物料與皮帶速度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)放大器對(duì)2組信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)處理，輸送給主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算、調(diào)節(jié)、控制，完成皮帶秤自動(dòng)連續(xù)累計(jì)稱量。物料在皮帶的引導(dǎo)下通過計(jì)量段，計(jì)量段通過稱量

圖1皮帶秤的基本結(jié)構(gòu)

托輾將物料重力作用在稱重傳感器上。計(jì)量平臺(tái)用“十”字彈片與缺峽，為測(cè)得運(yùn)動(dòng)皮帶上單位長(zhǎng)度的瞬時(shí)流量，可運(yùn)用積皮帶秤運(yùn)轉(zhuǎn)輸送物料時(shí)，PC連續(xù)測(cè)量皮帶上每單位長(zhǎng)度的載荷值g(kg/m)并與皮帶在同一時(shí)刻的速度？;

(m/s)相乘，測(cè)得物料的瞬時(shí)流量gxu(kg/m)o因?yàn)槲锪系牟痪约捌俣入S時(shí)間的變化而變化，所以在時(shí)間T的時(shí)間間隔的累計(jì)流量，可用以下積分公式表示：
W=^oq(t}v(t)dt
上式中：匹為隨時(shí)間間隔物料的累計(jì)量，kg；T為物料通過秤的時(shí)間；g(，)為皮帶上單位長(zhǎng)度上的物料重量，kg/m；刑)為物料在皮帶上運(yùn)行的速度，m/So
1.3皮帶秤測(cè)量原理
皮帶在勻速輸送物料的情況下，在時(shí)間7內(nèi)的總輸10：
W=QxvxT
上式中，0為皮帶上通過針量段的物料重量，kg/m；〃為物料在皮帶上運(yùn)行的速度，m/So
此外，為提高皮帶秤的計(jì)量精度，必須定期對(duì)皮帶秤進(jìn)行去皮操作。因?yàn)槠П旧碛幸欢ǖ闹亓?，這時(shí)稱重傳感器檢測(cè)到重量大于實(shí)際物料的重量，所以皮帶秤在投入工作前，必須進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定是為了去除皮帶的重量，讓稱重傳感器只檢測(cè)物料的重量。稱重傳感器只能檢測(cè)到壓力，而不能檢測(cè)到流量，流量=重量x皮帶速度。標(biāo)定的作用就是獲得流量系數(shù)K；標(biāo)定原理為設(shè)定一個(gè)流量系數(shù)(給定流量已確定)，運(yùn)行穩(wěn)定后，就得到一個(gè)穩(wěn)定顯示的流量：顯示流量=凈重x彳睦流量系數(shù)。取3次物料，每次取皮帶秤運(yùn)行20s,即可算出實(shí)測(cè)流量：實(shí)測(cè)流量=物料重量/時(shí)間。
因?yàn)閷?shí)測(cè)流量=凈重x正確的流量系數(shù)，所以凈重=顯示流量/假定流量系數(shù)。物料凈重=實(shí)測(cè)流量/正確的流量系數(shù)。即，正確的流量系數(shù)=彳段定流量系數(shù)x實(shí)測(cè)流量/顯示流量。按以上公式計(jì)算，就可以得到正確的流量系數(shù)。
1.4皮帶秤常用秤架
皮帶秤的常用秤架如圖2所示。
2影響皮帶秤計(jì)量的幾點(diǎn)重要因素
稱重計(jì)量系統(tǒng)如圖3所示。
從皮帶秤的計(jì)量原理可知，皮帶秤的載荷集度是指皮帶單位長(zhǎng)度上稱量物料的質(zhì)量；而皮帶秤的流量則為皮帶輸送機(jī)的皮帶速度與皮帶上載荷集度的乘積。
由圖3可以看出，皮帶秤的壓力傳感器所接受力的

注：1——機(jī)架；2——驅(qū)動(dòng)裝置；3——稱量裝置；4——環(huán)形皮帶；5托*昆；6卸料罩；7擋料裝置；8皮帶表面清掃器；9——制動(dòng)自動(dòng)張進(jìn)放偏裝置；10——預(yù)張緊裝置；11——標(biāo)定荘碼；12——供料料斗

圖2皮帶秤常用秤架

圖3稱重計(jì)量系統(tǒng)

信號(hào)，實(shí)際是皮帶秤稱量段的物料的總質(zhì)量和皮帶張力在豎直方向上的分力差。如果這個(gè)差值是一個(gè)穩(wěn)定值，那么皮帶秤對(duì)于物料流量的計(jì)量和控制，將是一個(gè)較精確和穩(wěn)定的值。但是，由于倉(cāng)位的變化、皮帶運(yùn)行時(shí)阻力及熟料溫度發(fā)生變化等，直接或間接地帶來皮帶張力的大小變化和方向變化，也造成了皮帶秤計(jì)量段懸鏈線長(zhǎng)度的變化，從而使皮帶秤傳感器和物料的載荷集度向的函數(shù)關(guān)系發(fā)生變化，而偏離原標(biāo)定過程兩者間的關(guān)系，直接影響皮帶秤的度。
因此，提高皮帶秤實(shí)際計(jì)量精度可從3個(gè)方面入手：加大載荷與張力的比值，使張力的變化對(duì)于計(jì)量的影響權(quán)重減??；穩(wěn)定張力的變化；穩(wěn)定張力的角度。
在實(shí)際應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)了皮帶秤的誤差來源，德國(guó)學(xué)者提出了影響皮帶秤壓力傳感器的受力計(jì)量的計(jì)算公式：
F=QxL±^=QxL±klTG/L
上式中，Q為皮帶物料載荷度；匕為計(jì)量托輟間皮帶懸鏈線的實(shí)際長(zhǎng)度；△為壓力傳感器的誤差項(xiàng)；&為因設(shè)備而定的系數(shù)；/為托輾的不平直度；T為皮帶張力；G為皮帶剛度。
以上公式的關(guān)系表明了皮帶秤的各內(nèi)參數(shù)對(duì)壓力傳感器輸出的失真影響。在實(shí)際應(yīng)用中，盡量提高。和L的值，提高它們?cè)趬毫鞲衅魇芰χ械臋?quán)重，對(duì)于第二組數(shù)據(jù)，盡量穩(wěn)定分子式中分子的各項(xiàng)值，適當(dāng)加大分母的取值，陶氐它在壓力傳感器受力的權(quán)重。盡量減小以上各參數(shù)的變化，從而減小計(jì)量狀態(tài)與標(biāo)定狀態(tài)的差值，提高精度。
保持較長(zhǎng)計(jì)量段，實(shí)際上是保持較大皮帶載荷與皮帶張力兩者的比值，這樣皮帶的張力,大小和方向的變化對(duì)于計(jì)量精度的影響相對(duì)較小。國(guó)際計(jì)量組織推薦較大的計(jì)量段與皮帶寬度的比值，正是從這點(diǎn)出發(fā)，大大改善了計(jì)量條件。我國(guó)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的"申克”"大和”等電子調(diào)速皮帶秤，都保持了較長(zhǎng)的計(jì)量段。在運(yùn)行中,盡可能在穩(wěn)定輸送皮帶速度的前提下，降低運(yùn)行速度，加大物料通過的截面積，提高皮帶上的物*斗載荷。
電子皮帶秤的阻力S哄物料夾在托輾和皮帶之間、損昆的不平直等，將導(dǎo)致皮帶豎直張力的改變）將影響皮帶的張力和方向，稱量計(jì)量段的物料在壓力傳感器產(chǎn)生作用力與標(biāo)定狀態(tài)時(shí)，兩者的函數(shù)關(guān)系將發(fā)生較大的變化,從而使原來標(biāo)定的常數(shù)發(fā)生漂移，使計(jì)量出現(xiàn)偏差。
物料的溫度變化會(huì)改變皮帶的剛度，物料溫度高,皮帶變軟，皮帶的剛度圈氐，反之，皮帶鋼度提高。而岡！I度的變化，將改變托輾與皮帶間鏈線的長(zhǎng)度，此時(shí)壓力傳感器的壓力值與載荷集度之間的比例和關(guān)系將改變,標(biāo)定系數(shù)將發(fā)生漂移，影響計(jì)量精度。
秤架在設(shè)計(jì)中要著重考慮擾曲度，秤架與稱重系統(tǒng)的傳感器、傳輸系統(tǒng)、測(cè)速系統(tǒng)、輸送機(jī)的傳輸系統(tǒng)的擾曲度不能太大，對(duì)于支撐稱量段的托車?yán)ザ?，其擾曲不能超過0.4mm,輸送機(jī)的縱梁鋼度要夠，不能有伸縮和扌缺醐梁拼接的情況；平發(fā)一定要夠。
3水泥磨酉瞇I秤存在的問題及改進(jìn)
在這條水泥磨生產(chǎn)線上，出現(xiàn)原料庫(kù)盤庫(kù)原料數(shù)量多，水泥磨生產(chǎn)的水泥數(shù)量多，但水泥庫(kù)盤庫(kù)時(shí)虧庫(kù)的情況；此外，水泥磨的孰料配料秤常發(fā)生皮帶嚴(yán)重跑偏和飛車現(xiàn)象，水泥質(zhì)量有波動(dòng)。
3.1電子皮帶秤廠熟主
3.1.1

無錫港暉電子有限公司生產(chǎn)；皮帶寬度：1200cm表頭最大設(shè)定產(chǎn)量：160t/h；輸送電機(jī)：3.3kW；變頻器：西門之ACS355-03E-07A3；壓力傳感器量
程：200kg（200Hsx-A）；速度傳感器：EKT8030-0021-2000BZ2-12-24F。
3.1.2其他3臺(tái)
皮帶寬度：800cm；表頭最大設(shè)定產(chǎn)量：30t/h；輸送電機(jī)：2.2kW；變頻器：西門之ACS355-03E-07A3；
壓力傳感器量程：100kg（200Hsx-A）；速度傳感器：EKT8030-0021-2000BZ2-12-24Fo
3.2水郵系統(tǒng)鑼
水泥磨設(shè)計(jì)產(chǎn)能：160t/h；水泥磨系統(tǒng)總功率：7300kWo
3.3魴產(chǎn)量不補(bǔ)
由于生產(chǎn)產(chǎn)出數(shù)據(jù)不平衡，水泥磨的產(chǎn)量大于出廠水泥的量（盤庫(kù)后），而人為地設(shè)定水泥磨電子皮帶秤的標(biāo)定系數(shù)：熟料秤標(biāo)定系數(shù)除以［.25；混合材秤標(biāo)定系數(shù)除以1.05；石膏秤標(biāo)定系數(shù)除以1.07；備用秤標(biāo)定系數(shù)除以1.06。
人為地將水泥磨的水泥生產(chǎn)量與出廠的水泥量及庫(kù)存三者的螂平衡。這很不科學(xué)，有問題存在。
經(jīng)了解，原料庫(kù)料多，屬于誤差正常范圍；而水泥磨生產(chǎn)水泥與庫(kù)存水泥數(shù)據(jù)對(duì)不上，問題出在哪里？是生產(chǎn)數(shù)量計(jì)量不對(duì)，還是出廠計(jì)量有問題，或是盤庫(kù)有問題呢？使用盤庫(kù)方法（庫(kù)深3條生產(chǎn)線都是使用雷達(dá)料位計(jì)，一條生產(chǎn)號(hào)重錘料位器）艇后發(fā)現(xiàn)，3條線盤庫(kù)都未出現(xiàn)問題，出廠計(jì)量都是使用相同的汽車衡,未出現(xiàn)問題。問題縮小在這條生產(chǎn)線的水泥磨計(jì)量和水泥庫(kù)庫(kù)存兩者之中。水泥庫(kù)庫(kù)存量屬于計(jì)算范疇（水泥庫(kù)可用實(shí)測(cè)庫(kù)深計(jì)量計(jì)算），問題最后縮小在水泥磨系統(tǒng)的4臺(tái)針量秤上。
3.3.1從標(biāo)定系駢算
人為更改標(biāo)定系數(shù)的范圍。
按原來的標(biāo)定方法，標(biāo)定系數(shù)=舊標(biāo)定系數(shù)，假設(shè)標(biāo)定后新標(biāo)定系數(shù)為3,最后設(shè)定皮帶秤的標(biāo)定系數(shù)：
耕解實(shí)際標(biāo)定系數(shù)==2.40
1.25
混合材秤實(shí)際秤標(biāo)定系數(shù)=席尸=2.86
I.Ub
石膏秤實(shí)際標(biāo)定系數(shù)=思-=2.80
3臺(tái)皮帶秤人為設(shè)定標(biāo)定系數(shù)均值=（2.40+

2.86+2.80)/3=2.69o
從假設(shè)的新標(biāo)定系數(shù)3與最后人為設(shè)定標(biāo)定系數(shù)均值2.69,兩者標(biāo)定系熟目差約10%0
那么，從以上標(biāo)定系數(shù)的計(jì)算結(jié)果看，水泥磨的3臺(tái)皮帶秤應(yīng)該是總重量多計(jì)了約］0%0
3.3.2從電子皮帶秤的測(cè)量原理計(jì)算
皮帶在勻速輸送物料的情況下，在時(shí)間7內(nèi)的總輸?shù)洌?br /> 累    咋gXeXT
用鏈碼標(biāo)定：標(biāo)準(zhǔn)連碼為10個(gè)一組，每個(gè)4kg。標(biāo)注S量=40kgx電子皮帶秤恒速x時(shí)間
新標(biāo)定系數(shù)=暮景囂暈x舊標(biāo)定系數(shù)
定期標(biāo)定時(shí)，標(biāo)注重量按44kgx電子皮帶秤恒速x時(shí)間計(jì)算，原因是答標(biāo)準(zhǔn)鏈碼應(yīng)是1m,而11個(gè)4kg的怯碼組成的鏈碼剛好是1m。
假設(shè)舊標(biāo)定系數(shù)=3
舊標(biāo)準(zhǔn)重量=200kg
新標(biāo)準(zhǔn)重量=qXvXT
40kg毎馬標(biāo)定：
新標(biāo)準(zhǔn)重量=gXwxr=40xDxT
A新標(biāo)定系數(shù)=舊標(biāo)定系數(shù)=京匹%x3=
40xvx7
15kg/vxT舊標(biāo)準(zhǔn)重量計(jì)算=gx〃xr=44x〃xT
B新標(biāo)定系數(shù)=舊標(biāo)定系數(shù)=著業(yè)%x3=
44X。X/
13.64kg/vxT
兩者標(biāo)定系數(shù)誤差=A新標(biāo)定系數(shù)/B新標(biāo)定系數(shù)=蘿祭窘=10.9%
從標(biāo)定原理計(jì)算的標(biāo)定系數(shù)誤差為10.9%,與原來人為設(shè)定的標(biāo)定系數(shù)值相比，兩者相差約10%,兩者的計(jì)算值基本相等，問題就出在這里，明顯是將標(biāo)定計(jì)量段的計(jì)量區(qū)域是1m與標(biāo)定鏈碼為1m的概念相混淆。其實(shí)不管鏈碼是］m還是〔m多，電子皮帶秤只計(jì)量壓在計(jì)量段的累計(jì)重量，因此這是對(duì)電子皮帶秤計(jì)量段理解錯(cuò)誤的問題。
按正確的標(biāo)定方法標(biāo)定，兩個(gè)月后發(fā)現(xiàn)，盤繞這條生產(chǎn)線4年多的原料庫(kù)、水泥磨生產(chǎn)線、出廠水泥數(shù)據(jù)對(duì)不上，人為設(shè)定計(jì)量稱系數(shù)的問題迎刃而解，從而保證了各物料的正確泗。
3.4從理論分析熟料秤跑偏、飛車問題及改進(jìn)
原熟料秤不知何故在秤架自動(dòng)張緊裝置后方多增加了長(zhǎng)200mm的機(jī)械部分，“0”形皮帶的長(zhǎng)度也比原秤的“。”形皮帶長(zhǎng)，如圖4(a)部分。由于機(jī)械部分加工的孔徑誤差較大，皮帶秤調(diào)整好運(yùn)行很短的一段時(shí)間后，增加部分就會(huì)下沉，如圖4(b)部分。
這種下沉改變了原來皮帶與托輻線性受力關(guān)系，會(huì)使皮帶跑偏，造成原標(biāo)定零點(diǎn)漂移，使計(jì)量不準(zhǔn)確。去掉皮帶秤秤架增加部分，皮帶跑偏問題有所好轉(zhuǎn)，但皮帶跑偏的問題還是沒有解決。
從理論分析影響熟料秤跑偏及飛車的幾個(gè)要點(diǎn)分析和改進(jìn)。
3.4.1計(jì)量原理
累咋gX”xT
3.4.2速度傳感器因素
⑴速度傳感器。由于速度傳感器是光電機(jī)械結(jié)構(gòu),所以常常會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況：。洗柵有局咅蹲塞現(xiàn)象,即灰塵堵住了透光縫，導(dǎo)致光敏管接受的光強(qiáng)度不夠,引起光電轉(zhuǎn)換時(shí)，電脈沖的丟失。(1說由承損壞引起竄軸而使波形占空比不穩(wěn)定。輸出信號(hào)幅度偏低。③屏蔽線接觸不良，信號(hào)竄入。以上幾點(diǎn)，都會(huì)引起速度的變化,嚴(yán)重時(shí)會(huì)瀕飛車。
改進(jìn)措施：對(duì)安裝速度傳感器的部分做了密封盒,引入一根小風(fēng)管，調(diào)節(jié)好風(fēng)量，往外吹風(fēng)，盡量減少灰塵對(duì)速度傳感器的影響。
(2)稱重傳感器。翊重平臺(tái)被物料卡死，物料的重量無法傳導(dǎo)至稱重傳感器，從而引起飛車。②稱量段的托視轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，托輟不在同一水平線上。由于運(yùn)動(dòng)阻力或物料在皮帶上的重量不能完全傳導(dǎo)至重力傳感器而導(dǎo)致m不準(zhǔn)確。

圖4熟料秤跑偏、飛車
改進(jìn)措施：首先換掉轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活的托輾，一旦發(fā)現(xiàn)托輾有損壞的情況，要及時(shí)跟換或修復(fù)，定期對(duì)托輾進(jìn)行潤(rùn)滑。托輾運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活會(huì)損壞皮帶，減少皮帶的使用壽命；在計(jì)量段的托視損壞，也會(huì)影響計(jì)量的準(zhǔn)確性。其次調(diào)整托輾的水平，使臆在同一水平面上。
⑶皮帶跑偏。硼料掉進(jìn)托視與皮帶之間(如圖5所示)，引起皮帶跑偏。②灰塵撒落不均勻，集在托輟與皮帶之間的灰塵形成小契塞，引起皮帶跑偏。③熟料的溫度是無法控制的，在生產(chǎn)中溫度會(huì)造成張力變化，使受力不均勻，引起皮帶跑偏。
物料掉入皮帶與托輾之間，引起皮帶跑偏。
當(dāng)皮帶嚴(yán)重跑偏時(shí)，首先皮帶觸壁(碰到秤架)會(huì)增加輸送阻力；其次皮帶左右來回?cái)[動(dòng)，造成速度來回波動(dòng)，這時(shí)皮帶秤計(jì)量的累積量與原標(biāo)定設(shè)定值就會(huì)頻繁出現(xiàn)偏差，PC經(jīng)過運(yùn)算，使PID調(diào)節(jié)頻繁，輸送速度忽高忽低，極易造成輸送皮帶上熟料不均勻而一段料多,一段料少的情況，易使熟料從皮帶上撒落。如果掉落到皮帶與托稅之間，易出現(xiàn)堵料、計(jì)量不準(zhǔn)確等后果。
改進(jìn)措施：①如圖6所示改進(jìn)下料斗，改變熟料在輸送皮帶上的堆料形狀，使熟料盡量不撒落。從圖6中可看岀，皮帶寬度略顯偏窄，皮帶寬度過窄的壞處是物料堆存在皮帶上的量較少，為達(dá)到正常設(shè)定的生產(chǎn)量，皮帶輸送的速度將會(huì)提高，則皮帶跑偏的可能性較大。如果改為1500mm的皮帶，則效果會(huì)更好。
護(hù)好皮帶防跑偏裝置，并保證其靈敏可靠。加強(qiáng)巡檢，在發(fā)生皮帶跑偏時(shí)，及時(shí)調(diào)整計(jì)量的張緊裝置，糾

圖5皮帶跑偏

圖6改進(jìn)下料斗正皮帶運(yùn)行。
(4)物料流量。從皮帶秤的工作原理可知，皮帶秤的皮帶承載量能滿足輸送系統(tǒng)的額定速度的50%以下，皮帶秤的運(yùn)行將會(huì)比較穩(wěn)定，計(jì)量精度將會(huì)有很大的提高，滿足計(jì)量要求。低速時(shí)，對(duì)于皮帶的調(diào)校，更容易、快速，使用穩(wěn)定。在生產(chǎn)中，物料流量運(yùn)行最好控制在效準(zhǔn)流量幅度的20%范圍之內(nèi)，最大流量不要超過120%。叫，皮帶秤載荷為額定流量的60%~80%進(jìn)行輸送，這樣不但有助于皮帶秤的計(jì)量精度，而且會(huì)延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
改進(jìn)措施：嚴(yán)格要求中控操作員，不要因搶產(chǎn)量，而將生產(chǎn)參數(shù)設(shè)定超過皮帶秤的設(shè)計(jì)U量范圍。
4結(jié)果
針對(duì)針量秤的問題進(jìn)行改進(jìn)后得出以下結(jié)果。
(1)產(chǎn)出數(shù)據(jù)：平衡。
(2)磨的運(yùn)轉(zhuǎn)效率：改進(jìn)前，計(jì)量秤影響磨的運(yùn)轉(zhuǎn)占比為50%；改進(jìn)后，計(jì)量秤基本不影響磨的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(3)秤的標(biāo)定系數(shù)：改進(jìn)前1~3次/月；改進(jìn)后標(biāo)定時(shí)間正常標(biāo)定。
(4)節(jié)能降耗：因計(jì)量秤停磨最少10次/月，從開磨到正常生產(chǎn)需30min/次，水泥磨系統(tǒng)總功率為7300kW,每月可節(jié)約電能36500kW。
(5)質(zhì)量：改進(jìn)后的計(jì)量秤計(jì)量較為精準(zhǔn)，各物料的配比正常，無太大波動(dòng)，質(zhì)量平穩(wěn)。

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