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1 概述

重慶某股份有限公司目前擁有 2 套大型化肥裝置，第一套是 20 世紀 80年代末， 國家重點引進的年產(chǎn) 30 萬噸合成氨、 52萬噸尿素裝置，第二套是 2010 年建成投產(chǎn)的年產(chǎn) 45 萬噸合成氨、 80 萬噸尿素裝置 。 2 套化肥裝置滿負荷尿素生產(chǎn)量在 4500t／d 左右，散裝尿素包裝通過 12 套自動定量包裝秤來完成。

隨著國內氮肥受多種因素影響（如 2013 年上半年西南大面積地區(qū)長期干旱無雨、 行業(yè)帶動效應低、天然氣價格攀升等），化肥銷售形勢嚴峻，出廠價格和生產(chǎn)成本不斷拉近， 部分尿素生產(chǎn)企業(yè)甚至在虧本運營，建峰化工也不例外，近期二化裝置生產(chǎn)成本高于其尿素產(chǎn)品銷售價格， 每噸尿素甚至虧損 100～200 元。在這樣嚴峻的形勢下，建峰化工通過對包裝質量優(yōu)化， 保證自動定量包裝秤的件重穩(wěn)定性，確保尿素包裝件重，防止不合格的尿素流入市場，以降低市場用戶投訴，保證“建峰牌”尿素的市場占有率。

2 自動定量包裝秤的結構特點

自動定量包裝秤種類很多， 建峰化工使用的是 RP 系列的自動定量包裝秤。自動定量包裝秤是一種按照事先設計的程序和方式，將大宗粒狀、粉狀的物料自動分成預定重量的小份載荷形式的稱量控制系統(tǒng)。 RP 系列自動定量包裝秤主要適用于散料的自動定量稱重和包裝。 其工作原理是被包裝物料通過加料系統(tǒng)變速后進入秤斗， 在重力作用下，秤斗將重力傳遞至傳感器，使稱重傳感器彈性體產(chǎn)生形變， 貼附于彈性應變梁上的應變計橋路失去平衡，輸出與重量數(shù)值成比例的電壓信號，經(jīng)線性放大器放大，再經(jīng) A／D 轉換為數(shù)字信號，由儀表的微處理機（ CPU ）對重量信號進行處理后直接顯示重量數(shù)據(jù)， 重量數(shù)字信號變化過程由儀表設置參數(shù)控制，在設置值上轉換成開關信號輸出。開關信號輸入可編程控制器（ PLC ），在 PLC 內經(jīng)過程序控制，輸出 PLC 開關信號，此開關信號控制各電器執(zhí)行部件， 再由電器執(zhí)行部件轉變?yōu)闄C械動作，控制物料粗加料、細加料、停止加料以及秤斗放料等動作 ［ 1 ］ 。

RP 系列自動定量包裝秤主要由控制柜、加料裝置、放料裝置、夾袋裝置、稱量斗、傳感器、氣動系統(tǒng)、框架結構等組成。各部分可以按照客戶要求設計，并可選配夾袋裝置，選配打印機、大屏幕顯示器、計算機系統(tǒng)構成微機控制系統(tǒng)。

3 常見故障概況

隨著 2 套化肥裝置的生產(chǎn)， 每臺自動定量包裝秤每天至少運行 14h 以上，在運行過程中，初期時有報警、頻繁亮紅燈、秤的零點漂移、稱量件重波動等現(xiàn)象，故障率較高，影響產(chǎn)品尿素包裝件重和成品車間生產(chǎn)任務的順利完成。

4 故障原因

4．1 報警頻繁，稱量異常

主要是由于自動校秤驗用砝碼的支撐桿處易附著尿素， 尿素結塊后造成稱量桶與秤體框架接觸，造成稱量異常。

4．2 秤頻繁亮紅燈

由于桶里的物料超出了控制器里參數(shù)設定的上、下限。引起故障的原因有： ① 細下料設定有問題，造成瞬間物料沖擊力過大，使控制器無法及時準確控制下料門的關閉時間，當下料停止后，秤桶穩(wěn)定后重量與實際值有很大偏差； ② 下料門關閉過程時間過長， 造成下料門與秤桶之間停留的物料過多， 致使控制器無法準確判斷料桶的實際重量； ③ 下料門開度過大， 造成瞬間物料沖擊力過大，從而出現(xiàn)控制器檢測時達到設定值的假信號。4．3 秤的零點漂移由于電子秤空秤時，無法相對固定在零位上，造成電子秤不運行。引起此故障的原因有： ① 電子秤的傳感器輸出電流線性不好； ② 料桶內積料過多，傳感器與料桶連接桿處積料，造成料桶與秤體因物料結晶使秤桶與秤體相連， 使傳感器的應變體阻值偏差過大； ③ 電子秤頻繁出現(xiàn)皮重，零位無法穩(wěn)定，因下料門與傳動軸的固定鎖鍵松動，下料門有時與軸不一起轉動，造成漏料到秤桶內，每次運行一個循環(huán)后就出現(xiàn)皮重。

4．4 稱量時件重波動

稱量時每包尿素的重量出現(xiàn)一會多一會少的波動現(xiàn)象。引起此故障的原因有： ① 機械執(zhí)行機構連接傳動部件磨損嚴重， 間隙過大使下料門開度不穩(wěn)定； ②控制器的細下料和預關閉值參數(shù)設定不合理； ③ 電磁閥動作不到位。

4．5 在正常包裝過程出現(xiàn)氣缸不動作

引起此故障的原因有： ① 電磁閥無電； ② 中間繼電器故障； ③ 儀表程序出現(xiàn)故障； ④ 氣管破裂。

5 采取的措施及對策

5．1 針對報警頻繁，稱量異常的情況

決定取消自動校秤功能， 同時將砝碼支撐裝置拆除，并將秤體密封，防止尿素進入。另外，對這些容易結垢的地方加強重點維護，如每輪班第一個白班對秤體進行吹掃，防止粉塵結塊。通過改造和吹掃秤后，包裝過程中報警逐漸減少。

5．2 針對引起秤頻繁亮紅燈的情況

1 ）針對上限超標的情況有 3 種途徑進行排查處理： ① 檢查料倉是否堵料，因料倉堵料時，操作人員到現(xiàn)場去捅倉，會造成散尿素下料過多，而使上限超標，如果是這方面的原因，只要將料倉堵倉處理完后，自動定量秤就會恢復，不需要作任何處理； ② 檢查下料門關閉過程時間是否過長，一般設定的關閉時間為0．2～0．5s 為宜， 可采取調節(jié)大小門氣缸上的截流閥的開度來控制氣缸的動作速度； ③ 檢查下料門的開度，一般要求細下料門缺口被秤體的進料口遮蓋 1／4 為宜， 具體可按圖 3 氣缸組件尾部的調整螺桿長度和“ U ”型臂與秤體的傾斜度進行調整， 使物料的沖擊力在控制器的規(guī)避范圍內又不影響包裝速度。

2 ）針對下限不足的情況也有 3 種途徑進行排查處理： ① 檢查細下料的設定值， 若是設定值錯誤，需重新調整細下料參數(shù)； ②③ 途徑可以按照上限超標中的 ②③ 途徑進行排查處理即可。

5．3 針對秤出現(xiàn)的零點漂移問題

首先，對秤體和秤桶進行徹底吹掃，清掃料桶內的積料。 因每臺自動定量包裝秤都有 3 個傳感器，這 3 個傳感器將這臺秤的料桶托起，因此傳感器對稱量精度有很大影響，如傳感器不平衡，就會影響包裝秤，特別是梅雨天氣，空氣濕度過大， 尿素粉塵與尿素顆粒很容易結晶將傳感器孔的四周粘住，傳感器就無法動作，使傳感器的應變體阻值偏差過大而造成零點漂移。因此，在天氣潮濕時吹掃秤就要頻繁一些，可以防止傳感器無法準確感受到秤桶重量而影響秤的精度。

針對下料門與傳動軸固定鎖鍵松動， 造成漏料到秤桶內問題， 通過在鎖鍵上加裝固定螺栓并采取雙螺帽背死的方式進行防松處理。另外，利用復秤（電子臺秤）對自動定量包裝秤進行校正；對于外部原因造成的傳感器接線故障， 通過重新接線處理；最后消除秤桶與秤體相連的結塊尿素，使秤體平穩(wěn)。通過這些措施解決了零點漂移問題。

5．4 針對稱量件重波動問題

首先是對秤進行清皮，發(fā)現(xiàn)清皮無效后，檢查是機械執(zhí)行機構連接傳動部件磨損嚴重， 原因是尿素下料時經(jīng)常對包裝秤“ U ”型臂與大、小門連接桿氣缸沖擊，造成連接孔擴大，而使下料門與軸不一起轉動。針對這一情況，對“ U ”型臂的孔進行擴大，同時加工了一批環(huán)，放進孔內，這樣沖擊時也只對環(huán)進行磨損，當環(huán)磨損嚴重時，重新?lián)Q一個即可，減少了“ U ”型臂的損壞，同時也減少了檢修時間。經(jīng)過這一處理后，包裝秤出現(xiàn)波動的情況相對減少。

5．5 針對氣缸不動作的情況

當發(fā)現(xiàn)自動定量包裝秤的氣缸不動作時，先檢查氣缸是否被尿素腐蝕或 2 個氣室之間的密封組件損壞而出現(xiàn)串氣故障，導致氣缸不動作，此種情況需要進行更換氣缸。另外，由于氣管質量存在問題，引起氣管破裂，導致氣缸不動作。通過對比使用，確認費斯通的氣管較好，故更換氣管，目前使用較好， 基本消除了由氣管破裂引起的氣缸不動作現(xiàn)象。

6 效果

對自動定量包裝秤進行了上述幾項處理后，故障率大大降低， 從原來每月的 20～30 次減為現(xiàn)在每月 2～3 次，隨之各種檢修費用也下降，從而大大提高了生產(chǎn)作業(yè)效率， 降低了生產(chǎn)運行和檢修維護的成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟效益。同時有效防止了件重不合格的尿素包流入市場， 影響“建峰牌”尿素的形象， 進一步減少了顧客因件重不穩(wěn)而產(chǎn)生的投訴。

參考文獻

［ 1 ］ 常州市某設備有限公司 ． 自動定量包裝秤的使用說明書 ． 2009 ： 6－7．

 

 

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