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一、概述

皮帶秤由于具有連續(xù)，自動(dòng)動(dòng)態(tài)稱量的特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用在電力、港口、冶金、水泥建材、礦山等行業(yè)，為企業(yè)內(nèi)部核算，生產(chǎn)控制，入廠原料和港口、碼頭的商貿(mào)計(jì)量，以及事業(yè)單位的監(jiān)控管理。筆者就近幾年歷經(jīng)各行業(yè)應(yīng)用管理情況進(jìn)行綜合分析，對(duì)調(diào)研應(yīng)用的狀況作出相應(yīng)評(píng)價(jià)。

二、皮帶秤在港口及火電廠的應(yīng)用分析
在港口、碼頭安裝的皮帶秤是用于商貿(mào)結(jié)算，要求穩(wěn)定性好，重復(fù)性好，稱量準(zhǔn)確度高?；谏鲜鲆蠖际鞘褂枚嗤休亼腋∈匠蛹艿钠С?，如上海港是由國(guó)內(nèi)多家皮帶秤生產(chǎn)廠家聯(lián)合研制，采用 6 組稱重托輥懸浮式秤架作為船舶來(lái)計(jì)量稱重的商貿(mào)結(jié)算憑據(jù)；上海某公司是采用日本久保田鐵工 （Kubota） 兩組稱重托輥懸浮式秤架主要稱量來(lái)自澳大利亞的礦石商貿(mào)結(jié)算；浙江寧波北侖港是引進(jìn)成套設(shè)備中采用日本大和 （yamato） 株式會(huì)社兩組托輥懸浮式秤架商貿(mào)稱重計(jì)量；遼寧營(yíng)口項(xiàng)城港口是采用引進(jìn)日本大和技術(shù)的懸浮式秤架稱量。由此可見，凡是用于商貿(mào)計(jì)量中的秤，均采用高精確度的秤架。為了提高稱重準(zhǔn)確度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，山西某儀表公司將常規(guī)的兩組托輥、三組托輥、四組托輥懸浮式發(fā)展到兩臺(tái)四組托輥串聯(lián)成八組托輥的雙秤架，儀表采用雙通道輸入，秤架加長(zhǎng)采樣時(shí)間增加，穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度都提高了，但安裝條件，調(diào)試的難度有明顯的增加。南京某有限公司為了提高商貿(mào)計(jì)量準(zhǔn)確度、長(zhǎng)期穩(wěn)定性，開發(fā)了陣列式皮帶秤，所謂陣列式就是將由多組單元的兩托輥直承式秤架組成，能采集大量的稱重?cái)?shù)據(jù)，稱重準(zhǔn)確度應(yīng)該是相當(dāng)高，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試技術(shù)含量更高，安裝條件，技術(shù)要求也隨之更高。從該廠業(yè)績(jī)中發(fā)現(xiàn)，大多用于礦山冶煉行業(yè)基本是在水平皮帶上稱量，計(jì)量準(zhǔn)確度也隨之提高。商貿(mào)計(jì)量秤應(yīng)用環(huán)境基本是長(zhǎng)皮帶輸送機(jī)，皮帶質(zhì)量性能良好，周長(zhǎng)從幾十米到幾百米。皮帶寬度從 1200mm～2000mm，皮帶厚度 10mm～15mm；大流量輸送是 800t/h～2250t/h，最大流量高達(dá) 6000t/h；物料輸送均勻，斷料現(xiàn)象較少，十分有利于稱重，不利于稱重的是皮帶運(yùn)行速度較快，常見是 1.6m/s～3.15m/s。但流量大，性能穩(wěn)定，采集量多也能獲取高準(zhǔn)確度。火電廠燃料計(jì)量管理一般采用四托輥懸浮式秤架用于入廠煤商貿(mào)計(jì)量，坑口電廠入廠煤商貿(mào)計(jì)量，以作為商貿(mào)核算計(jì)量。入爐煤計(jì)量是作為內(nèi)部考核一般采用四組稱重托輥雙杠桿耳軸支撐秤架來(lái)作為煤耗考核計(jì)量，稱量準(zhǔn)確度要求比入廠煤計(jì)量低，造價(jià)比入廠煤計(jì)量秤便宜。所以它的靈敏度較低，但穩(wěn)定性較好，適宜大流量稱重，以在火電廠入爐煤計(jì)量中廣泛地應(yīng)用。選煤廠也采用這種秤架來(lái)統(tǒng)計(jì)選煤量，在山西壽陽(yáng)芬雷選煤廠由山西某公司采用的是美國(guó)拉姆齊 （Ramsey） 技術(shù)生產(chǎn)雙杠桿四托輥耳軸支撐的皮帶秤架，不同的是采用槽鋼作主杠桿和副杠桿替代了矩形鋼管。它們之間等距離的撓度是否完全相等，目前尚未獲得這方面的測(cè)試數(shù)據(jù)。由于皮帶長(zhǎng)對(duì)選取秤架安裝的最佳位置也有選擇余地，采用了皮帶拉緊裝置對(duì)皮帶張力變化起到了一定的補(bǔ)償作用。秤架前后的直線段的條件也能夠得到滿足，日本大和 （yamato） 株式會(huì)社技術(shù)要求直線段為秤架前后各五組托輥距離，美國(guó)拉姆齊 （Ramsey） 技術(shù)要求直線段為秤架前后各四組托輥。港口皮帶秤可在無(wú)船舶來(lái)料時(shí)進(jìn)行定期檢驗(yàn)和動(dòng)態(tài)零點(diǎn)校準(zhǔn)，火電廠有運(yùn)輸和備用二條輸送線，也能方便地完成定期檢驗(yàn)和動(dòng)態(tài)零點(diǎn)校準(zhǔn)，這對(duì)于維護(hù)皮帶秤的稱重準(zhǔn)確度起到很大的保證。筆者曾在廣東臺(tái)山電廠進(jìn)行為期 30 多天的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，證明了輸送量大、輸送速度快，皮帶寬，皮帶長(zhǎng)度、厚度，皮帶質(zhì)量相當(dāng)好，優(yōu)質(zhì)的皮帶其張力變化小，所以短期零點(diǎn)穩(wěn)定性，長(zhǎng)期零點(diǎn)穩(wěn)定性都有能達(dá)到皮帶秤考核的標(biāo)準(zhǔn)。

在福建省某電廠，當(dāng)筆者重新調(diào)試、檢驗(yàn)合格后使用了半年時(shí)間，三段膠接環(huán)形皮帶有一段撕帶，更換不同型號(hào)的皮帶，其皮帶硬件不同，產(chǎn)生皮帶繞度也不同，對(duì)稱重產(chǎn)生變化，經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是同一條皮帶機(jī)應(yīng)使用同一種型號(hào)的皮帶。在吉林省某電廠，在傾斜 16°皮帶機(jī)上安裝懸浮式秤架，生產(chǎn)廠家用戶不清楚懸浮式秤架安裝在傾斜皮帶不能超過(guò) 6°，這個(gè)指標(biāo)是科研人員作實(shí)驗(yàn)得出來(lái)的結(jié)論，也就是說(shuō)超過(guò) 6°對(duì)稱重有影響?？v向限位桿緊緊拉著秤架下斜重力，能不影響稱重！在山西某電廠實(shí)測(cè)皮帶機(jī)傾斜 21°，雙杠桿四托輥秤架標(biāo)明傾斜皮帶不超過(guò) 17°，有的廠家標(biāo)出不超過(guò) 18°、20°，這樣不僅引起物料重復(fù)稱重，對(duì)皮帶秤稱重也有影響。可用花紋皮帶解決物料打滑重復(fù)稱重，雙杠桿多托輥秤架超過(guò)了稱重級(jí)限。也就是說(shuō)這條皮帶上根本就不具備安裝皮帶秤的條件。在港口、電廠皮帶秤大都使用在高速度，大流量，寬皮帶、長(zhǎng)皮帶上。檢定時(shí),規(guī)定了 3 分鐘或皮帶一整圈時(shí)間來(lái)考核短期零點(diǎn)穩(wěn)定性，3 個(gè)小時(shí)來(lái)考核長(zhǎng)期零點(diǎn)穩(wěn)定性。使用中應(yīng)該是：24 小時(shí)來(lái)考核短期零點(diǎn)穩(wěn)定性，168 小時(shí)來(lái)考核長(zhǎng)期零點(diǎn)穩(wěn)定性?？己似С臃€(wěn)定性實(shí)質(zhì)上是在考核皮帶變化，皮帶受潮與皮帶表面受潮的變化完全相反，因此筆者認(rèn)為考核皮帶秤的關(guān)鍵是考核皮帶的質(zhì)量和皮帶拉力張緊裝置。有的輸送機(jī)設(shè)計(jì)部門，只是把物料運(yùn)載上去就行了。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)者，考慮輸送能力最大流量、常用流量，皮帶磨損程度，功率耗電量，皮帶張力變化，選取皮帶拉力張緊裝置，使皮帶工作最佳狀態(tài)，也給皮帶秤提

供良好的安裝條件?；痣姀S輸送皮帶長(zhǎng)度一般在300m～400m 之間，傾斜度在 10°～18°處于提升壯態(tài)，一般使用雙杠桿四組托輥秤架，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 10595- 89 帶式輸送機(jī)技術(shù)條件，安裝在火電廠輸送系統(tǒng)中，為了防止皮帶打滑和過(guò)于張緊打帶即“飄帶”現(xiàn)象，保證緊張力基本恒定。采用車式拉緊裝置，重錘式拉緊裝置和 ZYJ50024D皮帶液壓張緊裝置。使皮帶秤動(dòng)態(tài)零點(diǎn)穩(wěn)定性得到有效的穩(wěn)定?？紤]輸送能力最大流量、常用流量，皮帶磨損程度，功率耗電量，皮帶張力變化，選取皮帶拉力張緊裝置，使皮帶工作最佳狀態(tài)，也給皮帶秤提供良好的安裝條件。所謂皮帶秤的耐久性近幾年來(lái)研究的人還不少，筆者認(rèn)為皮帶秤的耐久性測(cè)試意義不大，是 3 年～5 年，還是 7 年～8技術(shù)交流Technology Exchange21年。與其說(shuō)是皮帶秤耐久性，不如說(shuō)是皮帶的耐久性，關(guān)鍵是看皮帶耐用時(shí)間。當(dāng)使用在不同環(huán)境污染對(duì)皮帶秤的侵蝕，潮濕、多塵、三氧化硫、有毒有害氣體對(duì)金屬體的腐蝕，有的秤架在現(xiàn)場(chǎng)不足半年就生銹，在煤炭輸送中天天遇水沖洗而生銹，秤架加工工藝一般是涂刷防銹漆，面漆，發(fā)蘭、發(fā)黑，鍍鋅，為了節(jié)約生產(chǎn)成本，很多秤架只刷一層面漆，安裝時(shí)碰撞處就開始生銹。售后服務(wù)中發(fā)現(xiàn)沿海電廠的皮帶秤架不足一年螺絲就銹死。電廠分狀態(tài)性檢修、計(jì)劃性檢修，現(xiàn)在叫點(diǎn)檢 （局部檢修） 和面檢 （全面檢修）。皮帶輸送系統(tǒng)托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分磨損較快局部點(diǎn)檢較多，更換一段皮帶、一個(gè)稱重托輥都涉及到皮帶秤的耐久性。為什么將皮帶秤檢定周期定為年，源于皮

帶輸送機(jī)計(jì)劃性檢修也是定在年。很多大型輸送皮帶機(jī)檢修計(jì)劃 3～5 年，質(zhì)量好、維護(hù)好的輸送機(jī)甚至是 10～30 年。輸送狀態(tài)良好，稱重準(zhǔn)確性自然也就不會(huì)超出誤差范圍。
 

三、皮帶秤在水泥工業(yè)中應(yīng)用的分析

普通的硅酸鹽水泥生產(chǎn)是將石灰石 + 粘土 +鐵精粉，按比例配料輸入球磨機(jī)進(jìn)行磨細(xì)成混合的生料，再在 1450℃高溫下煅燒后形成熟料。將熟料 + 石膏，按比例配料進(jìn)行混合細(xì)磨成水泥，這就是所謂“兩磨一燒”的水泥生產(chǎn)工藝。生料系統(tǒng)中石灰石、粘土和鐵精粉就需要三臺(tái)皮帶秤計(jì)量控制進(jìn)料量。有的生料加工為 （石灰石、硅酸鹽礦石） + 鐵精粉 + 粘土 + 煤 + 三廢；熟料為：石膏、熒石 + 煤矸石 + 三廢 + 復(fù)合穩(wěn)定劑。皮帶秤計(jì)量控制進(jìn)料量就更為復(fù)雜了。多條皮帶上都安裝有皮帶秤，這就形成了一個(gè)皮帶秤群。我國(guó)水泥、化工行業(yè)生產(chǎn)控制采用申克技術(shù)的皮帶秤較多，秤架上稱重間隔為 1m，輔助稱量段上的間隔應(yīng)統(tǒng)一也為 1m，皮帶繞度也是一樣。要求稱量準(zhǔn)確度高的皮帶秤對(duì)安裝要求是嚴(yán)格控制間隔距離。

（1） 皮帶秤安裝皮帶機(jī)別無(wú)選取擇，從單料貯料倉(cāng)到送料的主輸送皮帶間只有一條輸送皮帶輸送，只能裝在這條皮帶上。

（2） 皮帶秤安裝位置選擇范圍很小，從單料倉(cāng)到主送皮帶的間距不會(huì)太長(zhǎng)。

（3） 皮帶機(jī)長(zhǎng)度別無(wú)選擇，這條皮帶機(jī)的長(zhǎng)短依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)而定，一般不會(huì)太長(zhǎng)，大多在十幾

米，且沒有設(shè)計(jì)皮帶拉緊裝置，設(shè)計(jì)人員只是從輸送物料的角度設(shè)計(jì)，沒有注重輸料稱量。

（4） 皮帶機(jī)傾角別無(wú)選擇，也就是說(shuō)，這條皮帶機(jī)設(shè)計(jì)多大傾角就是多大。

（5） 皮帶輸送速度別無(wú)選擇，在配料系統(tǒng)設(shè)計(jì)中單料皮帶輸送能力和輸送速度是固定的，無(wú)法

隨意更改。

（6） 現(xiàn)在安裝皮帶秤時(shí)，注重配料功能，而忽視控制效果。

（7） 整圈載料的情況不多，常見是載料一段就停止了。

（8） 皮帶秤動(dòng)態(tài)零點(diǎn)的校準(zhǔn)難度較大，日常的檢驗(yàn)方法和實(shí)施難以落實(shí)。
 

四、皮帶秤在冶金工業(yè)中的應(yīng)用分析

一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的雙杠桿四組秤架安裝傾斜 17°或水平皮帶上，秤架的四組托輥為稱重托輥，前后各四組托輥稱之為輔助托輥，有效稱量段前后各4.8m 稱為輔助稱量段，也就是說(shuō)直線段達(dá) 14.4m才能安裝秤架。某鋁廠生產(chǎn)過(guò)程中要求安裝 4 臺(tái)皮帶秤，用戶提出使用準(zhǔn)確度為 0.5%，銷售人員認(rèn)為單杠桿兩組輥秤架準(zhǔn)確度為 1.0%，雙杠桿四組托輥秤架就能達(dá)到準(zhǔn)確度為 0.5%。合同簽訂、設(shè)備進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試，安裝人員又是個(gè)新手，掛碼檢驗(yàn)都達(dá)不到要求。原來(lái)皮帶機(jī)長(zhǎng)度不足 10m，直線段不足 6m，安裝托輥間隔為 1.2m 的秤架，沒有輔助稱量段，怎么樣也達(dá)不到準(zhǔn)確度，有人提出拆卸副杠桿，這樣就有了輔助稱量段，兩組托輥秤架準(zhǔn)確度仍然為 1.0%。這就是要告訴用戶，你廠皮帶機(jī)不具備安裝準(zhǔn)確度為 0.5%級(jí)的皮帶秤。樣機(jī)上試驗(yàn)雙杠桿四組托秤架能在傾斜 17°皮帶機(jī)上稱重準(zhǔn)確度達(dá) 0.5%級(jí)，那么在水平皮帶機(jī)上同樣也能達(dá)到 0.5%級(jí)，傾斜皮帶機(jī)是起提升作用，而水平皮帶機(jī)則是起傳遞作用，稱重條件明顯比傾斜皮帶機(jī)好，所以不論是用雙杠桿式秤架還是用懸浮式秤架稱重準(zhǔn)確度都有可能高于 0.5%級(jí)。也就是說(shuō)能在傾斜 17°皮帶機(jī)上稱重準(zhǔn)確度達(dá) 0.5%級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)輸送機(jī)還得具有樣機(jī)輸送機(jī)同等運(yùn)行條件。
 

五、對(duì)皮帶秤耐久性的一點(diǎn)理解

在查閱現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典中只有“耐久”的解釋Technology Exchange 技術(shù)交流22為“能夠經(jīng)久、堅(jiān)固耐久”。百度中耐久性定義：結(jié)構(gòu)在正常使用和維護(hù)條件下，隨時(shí)間的延續(xù)仍

能滿足預(yù)定功能要求的能力。”檢定規(guī)程中，皮帶秤的耐久性試驗(yàn)：“為檢驗(yàn)被測(cè)皮帶秤 （EUT） 在經(jīng)過(guò)規(guī)定的使用周期后能否保持其性能特征的一種試驗(yàn)。”皮帶秤使用周期是 8 年還是 10 年？國(guó)家檢定規(guī)程沒有明確規(guī)定，只有“皮帶秤的檢定周期一般不超過(guò) 1 年”之規(guī)定。筆者認(rèn)為皮帶秤的耐久性應(yīng)分為兩項(xiàng)：皮帶秤本體質(zhì)量耐久性和系統(tǒng)稱重質(zhì)量耐久性。

（一） 皮帶秤本體質(zhì)量耐久性

涉及到生產(chǎn)秤架的材料質(zhì)量的優(yōu)劣，秤架加工有多層油漆保護(hù)和單層油漆保護(hù)；稱重傳感器有惰性氣體保護(hù)和無(wú)惰性氣體保護(hù)，和杠桿式轉(zhuǎn)換對(duì)傳感器的保護(hù)；測(cè)速傳感器不銹鋼外殼保護(hù)，測(cè)速滾輪的防震防滑保護(hù)；累計(jì)器儀表元器件的篩選，高溫固化替代人工焊接，零部件法蘭、鍍鋅等等這些都是為耐久性提供保障的條件。

（二） 系統(tǒng)稱重質(zhì)量耐久性

秤架設(shè)計(jì)稱重測(cè)力型式，儀表數(shù)據(jù)處理的能力，分辨率、采樣速率，抗干擾能力；使用環(huán)境，角度，皮帶的長(zhǎng)短及質(zhì)量，皮帶機(jī)的質(zhì)量及振動(dòng)，托輥的質(zhì)量，皮帶糾偏裝置，皮帶張緊裝置等等都與稱重質(zhì)量耐久性是唇齒相依，骨肉相聯(lián)。所以說(shuō)皮帶秤好不如安裝調(diào)試好，皮帶秤安裝調(diào)試好，不如皮帶質(zhì)量好，皮帶質(zhì)量好，不如皮帶張緊裝置好。建議有經(jīng)濟(jì)條件和科研能力單位部門，在研發(fā)高準(zhǔn)確度皮帶秤的同時(shí)，研制皮帶張力指示器，皮帶張力監(jiān)視控制器。

六、皮帶秤在礦山工業(yè)中的應(yīng)用分析

盡管這條皮帶機(jī)不具備安裝皮帶秤的條件，又不去改造，只能別無(wú)選擇地將秤架安裝在這條皮帶上。正常規(guī)范的皮帶機(jī) DT75、DT62 型托輥傾角度在 30°、35°，為了多輸料有的礦山輸送機(jī)托輥達(dá) 45°、60°。45°就不能安裝皮帶秤，60°給皮帶秤安裝帶來(lái)更大的難度，嚴(yán)格地講不具有安裝條件的就不能安裝皮帶秤，為了經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)安裝在 60°皮帶機(jī)上的皮帶秤，空載時(shí)皮帶槽角為 35°，載料時(shí)為 60°，不知道這種稱重方式能給皮帶秤帶來(lái)多少準(zhǔn)確度。有一礦山企業(yè)為了節(jié)約生產(chǎn)成本，在一條較長(zhǎng)皮帶輸送出廠物料，與此同時(shí)利用回程皮帶輸送進(jìn)廠物料，決定在上下皮帶各裝一臺(tái)皮帶秤計(jì)量，引起筆者很大興趣，決定現(xiàn)場(chǎng)采點(diǎn)設(shè)計(jì)，可惜在招投標(biāo)過(guò)程中丟標(biāo)了。
 

七、結(jié)束語(yǔ)

目前，皮帶秤有的是按：稱重傳感器，速度傳感器，稱重秤架，累計(jì)顯示器四大部分來(lái)劃分的，也有的按：承載器，位移傳感器，累計(jì)控制器三大部劃分。其中承載器含：皮帶 （有效稱量段、輔助稱量段），稱重托輥，輔助托輥，稱重秤架，稱重傳感器。后者是比較科學(xué)的劃分。皮帶秤廣泛應(yīng)用在港口、碼頭，火電廠入廠、入爐，冶金、礦山，水泥行業(yè)等，各有特點(diǎn)。筆者曾在廣東一家造紙廠設(shè)計(jì)一臺(tái)入爐煤?jiǎn)瓮休伷С?，現(xiàn)場(chǎng)高溫，確是恒溫，皮帶在這種恒溫狀態(tài)下運(yùn)行，由于皮帶速度較慢又是在恒溫下，皮帶秤零點(diǎn)穩(wěn)定性基本不變，稱重準(zhǔn)確度也就不變。在北京遇到皮帶秤二次儀表拉姆齊 201 表 A/D轉(zhuǎn)換器?？鞜龎模谥嘘P(guān)村購(gòu)買，價(jià)格為 30 元一片，換一家卻是 30 元兩片。廉價(jià)的元器件質(zhì)量令人擔(dān)憂使人聯(lián)想儀表的質(zhì)量，很多作坊廠元器件與印刷電路板的人工焊接，與參觀上海某有限公司高溫爐固化焊接工藝相比，產(chǎn)品質(zhì)量差異很大。金屬材料經(jīng)過(guò)處理后一般高達(dá) 30 年之久。所以它的耐久性很難概定。
 

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