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太鋼東山水泥廠的水泥包裝設(shè)備為BL-4/2型雙螺旋四嘴二交叉包裝機(jī)。由于該設(shè)備無包裝計(jì)量系統(tǒng),長期以來一直依靠人工操作控制水泥袋重,袋重合格率較低,不僅使產(chǎn)品的信譽(yù)受到影響,而且也給用戶的配比使用造成困難。為了改善水泥包裝系統(tǒng)的計(jì)量效果,我們于1999年3月對原包裝設(shè)備進(jìn)行了計(jì)量系統(tǒng)的技術(shù)改造。

1國內(nèi)水泥包裝計(jì)量系統(tǒng)概況國內(nèi)袋裝水泥包裝設(shè)備品種繁多,但計(jì)量系統(tǒng)大致可分為兩類:

1.1普通機(jī)械式計(jì)量系統(tǒng)

普通機(jī)械式計(jì)量系統(tǒng)采用杠桿原理,以刀口!為支點(diǎn),一端加配重砝碼,另一端為計(jì)量件。在包裝量達(dá)到規(guī)定量值后,通過機(jī)械傳動關(guān)閉出料口。

機(jī)械式計(jì)量系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:①機(jī)構(gòu)簡單、易操作;②維修量小、設(shè)備使用費(fèi)用較低。主要缺點(diǎn)是:①計(jì)量速度慢。以LB-II型雙嘴包裝機(jī)為例,包裝計(jì)量速度為30t/h;②計(jì)量精度差,計(jì)量誤差在5%左右,不能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對水泥包裝計(jì)量的精度要求;③刀口磨損較快,標(biāo)定次數(shù)較多,零點(diǎn)漂移頻繁。

1.2氣動式包裝計(jì)量系統(tǒng)

氣動式計(jì)量系統(tǒng)以感應(yīng)元件、氣動元件、電磁閥為主要一次元件,以智能表為控制元件,是目前使用較普遍的包裝計(jì)量系統(tǒng)。

該計(jì)量系統(tǒng)一般采用壓力(或拉力)傳感器作為一次承力元件,通過電磁換向閥、氣缸元件控制推袋機(jī)構(gòu)、壓秤架機(jī)構(gòu)和出料口的開閉。全部計(jì)量過程由智能化計(jì)量儀表統(tǒng)一控制。

氣動式包裝計(jì)量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:①計(jì)量速度快。以BGY-2JA型雙嘴包裝機(jī)為例,包裝量為60t/h;②計(jì)量精度高,能夠滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對水泥包裝計(jì)量的要求。存在的主要缺點(diǎn)是:①環(huán)境適應(yīng)性差,在包裝車間高粉塵的情況下,電磁換向閥故障率高。另一方面,由于壓縮空氣濕度大,冬季電磁換向閥不容易啟動;②由氣缸控制的出料閘板容易磨損,易引起包裝口前端漏灰,從而影響包裝車間的工作環(huán)境。③系統(tǒng)必須配備專用氣源(一般配用3W-0.6/7型空壓機(jī)1臺),增加了使用成本。

2新配計(jì)量系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

我們通過對多種水泥包裝設(shè)備和計(jì)量系統(tǒng)的優(yōu)劣分析,本著實(shí)用、準(zhǔn)確、成本低、不更換現(xiàn)有包裝設(shè)備的原則,設(shè)計(jì)、制作并調(diào)試了本包裝設(shè)備的計(jì)量系統(tǒng)。設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:

(1)為減少盤面積灰引起的計(jì)量誤差,計(jì)量底盤的結(jié)構(gòu)件采用“∧”型結(jié)構(gòu);

(2)計(jì)量底盤下采用了滑動柱銷,一方面保證底盤僅可上下移動,另一方面在傳感器載荷接近極限時,實(shí)現(xiàn)機(jī)械支承保護(hù);

(3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中摒棄了杠桿式、氣動式兩種計(jì)量方式的缺點(diǎn),綜合了二者的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn);

(4)稱重儀表采用峰值保持功能。即第二嘴開始包裝、第一嘴的足量袋尚未推下底盤時,稱重儀表保持第一嘴足量袋的量值數(shù)秒鐘,直至第一嘴足量袋推下底盤,才開始計(jì)量第二嘴包裝物的袋重量。這樣既可避免足量袋推下底盤時因沖擊引起的誤計(jì)量,同時也避免了雙嘴交叉包裝時引起的計(jì)量混淆,實(shí)現(xiàn)了“交錯包裝,順序計(jì)量”;

(5)為消除秤架積灰引起的計(jì)量誤差,稱重儀表采用了“自動/手動去皮”功能;

(6)選用較高精度的計(jì)量元件來保證計(jì)量系統(tǒng)的精度要求,其中拉力傳感器采用CL-YB-2A/1kN型,計(jì)量誤差<0.025%;稱重儀表選用XK3190-A型,計(jì)量誤差<0.2%。

3新配計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用效果

3.1新配計(jì)量系統(tǒng)的技術(shù)性能

(1)由于系統(tǒng)未采用通常使用的氣動系統(tǒng),使計(jì)量系統(tǒng)大為簡化,避免了電磁換向閥環(huán)境適應(yīng)性差的缺陷;

(2)計(jì)量底盤采用了傾斜底面,有利于足量袋從底盤上推下;

(3)在稱重儀表控制關(guān)閉電磁閥門的同時,提示峰鳴器能提示操作工按要求操作;

(4)實(shí)現(xiàn)了智能儀表與包裝設(shè)備的分置安裝(相距220m),保證了稱重儀表的使用環(huán)境;

(5)包裝設(shè)備未作改動,操作人員容易掌握設(shè)備操作技術(shù)。

3.2改善了包裝系統(tǒng)的管理

由于系統(tǒng)采用遠(yuǎn)距離信號傳送,使智能稱重儀表置于廠統(tǒng)計(jì)員的辦公室內(nèi)。統(tǒng)計(jì)員隨時能了解到包裝設(shè)備的運(yùn)行狀況,可隨時掌握累計(jì)包裝數(shù)量,從硬件上杜絕了水泥包裝過程的管理漏洞。從2000年3月改裝本系統(tǒng)后,未發(fā)生過丟失水泥的現(xiàn)象。

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