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電子皮帶秤系統(tǒng)工作原理

電子皮帶秤是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)皮帶傳送的散裝固體物料進(jìn)行連續(xù)標(biāo)量的計(jì)量設(shè)備。它既有如下幾個(gè)特點(diǎn)：　　

(1)皮帶秤的計(jì)量對(duì)象是連續(xù)流動(dòng)的物林它既可顯示物料的瞬時(shí)輸送EJ亦可累計(jì)物料在某一段時(shí)間內(nèi)的輸送.(2)皮帶秤是在皮帶運(yùn)行的動(dòng)態(tài)狀況下進(jìn)行計(jì)量的，故沒(méi)有靜態(tài)秤那種每次稱(chēng)量時(shí)的穩(wěn)定過(guò)程．當(dāng)物料多少不等、皮帶輕重不勻和上下跳動(dòng)以及帶速發(fā)生變化階皮帶秤均應(yīng)具有較好的適應(yīng)能力．　　

(3)由子傳送皮帶速度大多在1—2m／s左備秤必須具有較高的響應(yīng)速度．　　

(4)為適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求皮帶秤必須具有多種功能，如顯示物料的瞬時(shí)輸送氨累計(jì)物料的總量，扣除皮瞬時(shí)輸送量和輸送總量的指示值等等。如果配以記錄儀表，還可以將累計(jì)總量予以記錄或者打印。

一套帶校驗(yàn)裝置的單懸臂多托輥式電子皮帶秤系統(tǒng)。在實(shí)物校驗(yàn)料斗電子秤、計(jì)量皮帶機(jī)和電子皮帶秤框架上做了一些工作,著重解決了實(shí)物校驗(yàn)、機(jī)械化操作和防沖擊振動(dòng)等問(wèn)題。在正式投入運(yùn)行考核一年多來(lái),該電子皮帶秤系統(tǒng)性能穩(wěn)定,運(yùn)行率高,計(jì)量誤差小于1%,不需要專(zhuān)人管理,完全符合設(shè)計(jì)要求。

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該電子皮帶秤系統(tǒng)是由電動(dòng)葫蘆吊車(chē)、標(biāo)準(zhǔn)祛碼框、料斗電子秤和裝有單懸臂多托輥式電子皮帶秤的計(jì)量皮帶機(jī)等幾部分組成。電動(dòng)葫蘆安裝在廠(chǎng)房屋架上空,作為吊運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)祛碼標(biāo)定料斗電子秤的設(shè)備。料斗電子秤是由料斗、稱(chēng)重傳感器和稱(chēng)重顯示儀表組成,是用于校驗(yàn)電子皮帶秤的專(zhuān)用設(shè)備。計(jì)量皮帶機(jī)分為三段,前后兩端是緩沖段,中間是單懸臂多托輥式電子皮帶秤,即稱(chēng)量段。投運(yùn)前先用標(biāo)準(zhǔn)祛碼將料斗秤標(biāo)定好,然后借助經(jīng)料斗電子秤檢斤的實(shí)物來(lái)校準(zhǔn)電子皮帶秤,這就構(gòu)成了一套完整的稱(chēng)量系統(tǒng)。

二、實(shí)物校驗(yàn)系統(tǒng)

本系統(tǒng)中電子皮帶秤檢斤的對(duì)象是未經(jīng)篩選、破碎、塊度不均、干濕不一的原焦,這樣的焦炭通過(guò)皮帶機(jī)時(shí),常在皮帶的工作面上粘結(jié)一層厚薄不等的焦粉,加上從焦倉(cāng)出來(lái)的焦炭是采取人工排放,流量波動(dòng)較大,采用掛碼標(biāo)定或滾鏈標(biāo)定都是無(wú)濟(jì)于事的,只有用實(shí)物標(biāo)定才切合實(shí)際。因標(biāo)定中所用的物料與實(shí)際輸送的物料完全一樣,同樣也采取人工排放,使物料在皮帶上的分布情況和流量大小基本相同,所以可確保標(biāo)定精度和使用精度的一致性。設(shè)計(jì)一套精度高、穩(wěn)定性好、機(jī)械化操作的實(shí)物標(biāo)定系統(tǒng)是獲得準(zhǔn)確適用的電子皮帶秤系統(tǒng)的前題。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量規(guī)程規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)器的精度應(yīng)高干被檢器三倍,本系統(tǒng)的料斗電子秤需經(jīng)過(guò)一級(jí)物料傳遞才到達(dá)電子皮帶秤,故料斗電子秤的精度應(yīng)高于電子皮帶秤九倍。為了制造精度高于1%的電子皮帶種,必須安裝一臺(tái)精度達(dá)0.1%的料斗電子秤。另外為了使用方便,同時(shí)又能保持精度,我們將料斗秤安裝在短皮帶運(yùn)輸機(jī)上空、靠近下料漏斗的地方(見(jiàn)圖1),它只有在校驗(yàn)電子皮帶秤時(shí)才啟用。實(shí)物標(biāo)定系統(tǒng)采用四級(jí)標(biāo)誰(shuí)祛碼作為監(jiān)控標(biāo)誰(shuí)器,其精度為0.005%。再用精度為0.1%的料斗秤檢斤的物料去標(biāo)定電子皮帶秤,其精度可以達(dá)到1%左右。

本系統(tǒng)校驗(yàn)流程非常簡(jiǎn)便,先開(kāi)動(dòng)電葫蘆,吊運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)磁碼校準(zhǔn)料斗秤,再搬轉(zhuǎn)進(jìn)料翻板(A),讓4.皮帶機(jī)翰送來(lái)的焦炭一部分落入料斗,另一部分照常經(jīng)過(guò)電子皮帶秤檢斤計(jì)且。焦炭稱(chēng)好后,暫停4.皮帶機(jī)約一分鐘,拉開(kāi)料斗秤的放料插板,把焦炭排放到計(jì)且皮帶機(jī)的第一緩沖段,當(dāng)它運(yùn)行至中間稱(chēng)量段時(shí)電子皮帶秤自動(dòng)進(jìn)行檢斤計(jì)量。然后,把兩臺(tái)秤顯示儀表顯示的數(shù)字進(jìn)行比較,計(jì)算出當(dāng)量誤差。全部校驗(yàn)過(guò)程只藉2~3人就行了。物料可以一斗一斗的單獨(dú)校驗(yàn),也可以一斗緊接一斗的批量標(biāo)定。由于操作簡(jiǎn)便,節(jié)省人力,又不影響生產(chǎn),因而可以隨意增加標(biāo)定斗數(shù)和標(biāo)定頻度,為確保使用精度提供了有力手段,從而既改善了生產(chǎn)管理又提高了經(jīng)濟(jì)效益。

1.結(jié)構(gòu)上的處理

(1)為克服落焦沖擊振動(dòng)及皮帶機(jī)首尾兩端大滾筒振源的影響,將計(jì)量皮帶機(jī)及其支承平臺(tái)分割成三段:尾端叫第一緩沖段,長(zhǎng)2米,密輥結(jié)構(gòu),直接承受落料沖擊,其平臺(tái)與輥道架和中間稱(chēng)量段脫節(jié),沖擊波對(duì)秤體的影響甚微;皮帶機(jī)前端為第二緩沖段,支承平臺(tái)及輥道架與稱(chēng)量段也是互相脫節(jié)的,因此電動(dòng)滾筒振動(dòng)對(duì)秤體影響也不大;皮帶機(jī)中段是稱(chēng)量段,即單懸臂多托輥式電子皮帶秤。

前后緩沖段近振源的一端都裝了一組用X簧片組成的固定支點(diǎn),它既是緩沖段的減振元件,又可恢復(fù)輥道架受水乎推力后產(chǎn)生的縱向位移,還可以微調(diào)緩沖段輥道架的傾斜角,從而減弱振動(dòng)波對(duì)秤體的影響。

(2)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知道,單托輥式電子皮帶秤穩(wěn)定性差,稱(chēng)重傳感器對(duì)水平推力特別敏感,而且維修不便。因此本機(jī)采用了單懸臂多托輥式結(jié)構(gòu)。秤體由秤框、方框形平衡杠桿和龍門(mén)支架三部分組成。秤框的懸臂端用一組簧鋼片吊掛在平衡杠桿重點(diǎn)位置上(見(jiàn)圖1),該點(diǎn)又用簧片直接同傳感器連接在一起,傳感器通過(guò)傳力板固定在龍門(mén)支架上,平衡杠桿用來(lái)平衡秤框及該段皮帶的自重,其支點(diǎn)通過(guò)一組X簧片吊掛在龍門(mén)框架上,力點(diǎn)是不固定的,它隨著電子秤皮重的變化而調(diào)整力臂上的平衡錠,中間部位安裝微調(diào)錘,結(jié)構(gòu)緊湊調(diào)整方便。

秤框的另一端通過(guò)一組X簧片固定在靠近第一緩沖段的支柱上,由于X簧片可以同時(shí)承受垂直和水平方向的力,還可以吸收一部分外來(lái)的振動(dòng)波,有利于提高系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。

(3)將下托輥與工作輥道架分開(kāi),單獨(dú)支承在兩根副梁上以減少松邊皮帶跳動(dòng)對(duì)電子秤計(jì)量性能的影響。

(4)為消除皮帶張力和皮帶與托輥之間的摩擦力等因素對(duì)計(jì)量精度的影響,我們將秤框的固定支點(diǎn)移到輥道架的上面,使X簧片的中心點(diǎn)與槽形皮帶平托輥摩擦面標(biāo)高一致,這時(shí)秤框支點(diǎn)與摩擦力作用線(xiàn)之間的距離為零,水平力產(chǎn)生的力矩為零,水平力被X簧片負(fù)擔(dān)了。

(5)在計(jì)量皮帶機(jī)兩端大滾筒軸承座的兩側(cè),安裝皮帶張力調(diào)節(jié)器,以便隨時(shí)調(diào)整皮帶松緊,保證張力適當(dāng)。

2.皮帶機(jī)的潤(rùn)整

本系統(tǒng)由于焦塊對(duì)計(jì)量皮帶機(jī)沖擊十分強(qiáng)烈,如果按照單托輥式電子皮帶秤那樣,把稱(chēng)量托輥調(diào)得稍微高些,來(lái)自第一緩沖段的沖擊波必然顯著地作用在稱(chēng)量段的頭一組托輥上,據(jù)此,為減輕沖擊波對(duì)計(jì)量性能的影響,調(diào)整時(shí)有必要使第一緩沖段略帶傾斜,使其最后一組托輥稍高于稱(chēng)量段托輥這個(gè)微小的高度差,雖然可能引起稱(chēng)量微小誤差,但對(duì)消除沖擊波影響卻是十分顯著的,事實(shí)證明了這點(diǎn),而且穩(wěn)定性也很好。

3.結(jié)構(gòu)對(duì)比實(shí)驗(yàn)

本系統(tǒng)計(jì)量皮帶機(jī)的結(jié)構(gòu)要改成雙懸臂式多托輥電子皮帶秤是很簡(jiǎn)便的。鑒干單、雙懸臂結(jié)構(gòu)在力學(xué)特性上基本相同,據(jù)此,我們?cè)谡{(diào)試時(shí)曾對(duì)單、雙臂電子皮帶秤進(jìn)行過(guò)對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明,在短皮帶機(jī)上安裝雙懸臂式電子皮帶秤是不合適的。雙懸臂試驗(yàn)時(shí)秤框振動(dòng)比較劇烈,皮帶秤調(diào)零困難,實(shí)物標(biāo)定拿不出有意義的數(shù)據(jù),因雙懸臂結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是稱(chēng)t段較長(zhǎng),對(duì)稱(chēng)量值能起自動(dòng)漁波作用,在長(zhǎng)皮帶機(jī)上使用時(shí)零值穩(wěn)定,稱(chēng)量較為精確,但在短皮帶機(jī)上這些優(yōu)點(diǎn)被劇烈的振動(dòng)掩沒(méi)了。在短皮帶機(jī)中,消除振動(dòng)的措施成了主要課題,加長(zhǎng)緩沖段顯得更為必要,所以在短的計(jì)量皮帶機(jī)上,采用單懸臂式的電子皮帶秤是比較適宜的。而變化。對(duì)于長(zhǎng)皮帶機(jī)來(lái)說(shuō),由于負(fù)載重,滿(mǎn)載與空載間速度變化是很大的。但對(duì)于只有7米長(zhǎng)的計(jì)量皮帶機(jī)來(lái)說(shuō),由于最大負(fù)載與皮帶機(jī)的頰定電動(dòng)力炬相比,是很小的,所以對(duì)速度影響甚微?？梢越频闹墒呛愣ㄘ?fù)載,速度不變。因而影響皮帶速度的主要原因集中在電網(wǎng)頻率的變化上。電源頻率每變化一周波,速度變差就是2%,這是值得重視的,所以電子皮帶秤都要安裝洲速傳感器。根據(jù)本機(jī)安裝的現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看,安裝了側(cè)速傳感器后,由于焦粉粘結(jié)在皮帶上造成康擦輪打滑,起不到應(yīng)有的作用,還可能帶來(lái)新的誤差。我們考慮到既然速度變化主要是受電源頻率的影響,故直接以電源頻率作為速度反饋的信號(hào),經(jīng)f/A轉(zhuǎn)換送稱(chēng)重傳感器。通過(guò)使用證明可以提高電子皮帶秤的穩(wěn)定性和可靠性。系統(tǒng)中這一電源頻率直接取自皮帶機(jī)的電動(dòng)滾筒電源,因此,皮帶機(jī)一停,電子秤便立即自動(dòng)停止記數(shù)。

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