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目前, 在穩(wěn)定土廠拌設(shè)備上采用連續(xù)配料皮帶秤已很普遍, 國(guó)家計(jì)量局規(guī)定皮帶秤屬?gòu)?qiáng)制檢定之列。在辦理皮帶秤制造許可證的過(guò)程中, 通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢定, 對(duì)配料皮帶秤的機(jī)理、制作、運(yùn)行與維護(hù)等進(jìn)行了深入探索和試驗(yàn)。
    1　稱重系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理

    穩(wěn)定土連續(xù)配料皮帶秤是模塊穩(wěn)定土廠拌設(shè)備配料站的關(guān)鍵部件, 其性能(精度、穩(wěn)定性及可靠性) 的好壞直接影響穩(wěn)定土的級(jí)配和工程質(zhì)量。
模塊式穩(wěn)定土廠拌設(shè)備配料站配料秤主要是應(yīng)用皮帶秤的計(jì)量原理, 在連續(xù)運(yùn)動(dòng)中稱量散裝物料。膠帶上的物料重量通過(guò)檢測(cè)帶式輸送機(jī)上的單托輥秤的受力來(lái)測(cè)量, 物料運(yùn)動(dòng)的測(cè)量靠檢測(cè)膠帶的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)備的基本工作原理: 輸送物料時(shí), 測(cè)量膠帶秤上單位長(zhǎng)度的載荷值q與膠帶在同一時(shí)刻的運(yùn)行速度v, 兩者相乘即物料的瞬時(shí)流量qv。

    因物料輸送的不均勻性和帶速隨時(shí)間變化,所以在t時(shí)間間隔的累計(jì)流量可以用下式表示：

    式中　W ———t 時(shí)間間隔內(nèi)所輸送物料的累計(jì)量, kg

    t———物料通過(guò)秤的時(shí)間, s

    q ( t) ———單位長(zhǎng)度膠帶上的物料重量,kg/m

    v ( t) ———膠帶的運(yùn)行速度, m / s

    從上式可以看出, 皮帶秤具有積累計(jì)量功能,由于穩(wěn)定土廠拌設(shè)備連續(xù)配料站有一個(gè)額定產(chǎn)量的目標(biāo)值要求, 這就要求連續(xù)配料皮帶秤要有更高的功能水平, 即在額定時(shí)間內(nèi)輸送出額定重量的物料。連續(xù)配料必須保持q ( t) 和v ( t) 的乘積不變, 即隨膠帶上物料重量的變化對(duì)膠帶運(yùn)行速度做出相應(yīng)的調(diào)整, 才可以保證物料流量的恒定。為此在帶式輸送機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)上采用變頻控制技術(shù), 利用可編程序控制器PLC, 以數(shù)字處理技術(shù)取代傳統(tǒng)的模擬控制方式, 以無(wú)級(jí)變速的矢量型變頻器控制封閉式籠型電機(jī), 取代老式的滑差式動(dòng)態(tài)計(jì)量。該控制系統(tǒng)的基本工作原理為: 稱重傳感器用來(lái)檢測(cè)當(dāng)前膠帶上物料重量, 將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)傳遞到PLC, PLC計(jì)算出當(dāng)前重量壓力信號(hào)傳遞到變頻器, 通過(guò)變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)物料流量的恒定。

    從上述原理和分析可知, 稱重信號(hào)和測(cè)速信號(hào)是穩(wěn)定土連續(xù)配料秤的關(guān)鍵點(diǎn)。

    2　稱重精度、穩(wěn)定性及可靠性的影響因素211　稱重托輥、傳感器組件與秤架結(jié)構(gòu)裝置的影響穩(wěn)定土連續(xù)配料皮帶秤裝置采用單托輥秤架結(jié)構(gòu), 傳感器安裝在托輥的下方, 如圖2 所示。由圖2可知稱重橋架必須能夠?qū)⑤斔蛶衔锪系闹亓鬟f給載荷傳感器而不增加任何附加力, 不使由膠帶運(yùn)動(dòng)或跑偏所產(chǎn)生的力作用在載荷傳感器上很重要。托輥所受的合力F 可分解成水平分力H和垂直力G, 對(duì)稱重傳感器而言, G不能正確地反映出來(lái)。正常運(yùn)行中G作用點(diǎn)在傳感器軸線周圍小幅度自由游移, 對(duì)皮帶秤的影響不大。稱重架有以下主要問(wèn)題必須解決: ( 1) 稱重托輥及兩側(cè)托輥兩端軸孔的同軸度要求較高, 托輥在固定的托輥?zhàn)羞\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí), 不能像凸輪機(jī)構(gòu)一樣高低起伏, 使膠帶存在時(shí)緊時(shí)松的現(xiàn)象, 緊時(shí)對(duì)稱重傳感器產(chǎn)生一附加力, 使被檢測(cè)的載荷增大; 松時(shí)會(huì)使傳感器檢測(cè)的載荷減小, 影響精度及穩(wěn)定性。(2) 稱重架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,不能出現(xiàn)撓曲, 使膠帶呈現(xiàn)“凹”形, 導(dǎo)致重力作用在傳感器上的力不呈正態(tài)分布。(3) 3組托輥應(yīng)在同一水平面上, 否則會(huì)使膠帶在垂直方向出現(xiàn)分力, 導(dǎo)致重力作用在傳感器上的力不呈正態(tài)分布。

   
    結(jié)合上述問(wèn)題, 為實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)稱量的穩(wěn)定性、可靠性及高計(jì)量精度, 稱重架必須滿足以下要求:(1) 提高稱量段托輥( 3組) 的加工精度, 至少要保證托輥7級(jí)同軸度和圓度加工要求。(2) 稱重架要確保足夠的剛度, 在滿載的情況下, 撓曲量不得超過(guò)稱量托輥間距的1 /200。(3) 提高制造、裝配質(zhì)量以減小稱量段托輥的水平誤差, 消除附加力的影響。(4) 確保輸送機(jī)中心同倉(cāng)體中心一致, 使載荷偏離膠帶中心的影響減到最小。(5) 盡量加大稱重托輥有效稱重段的距離, 可以考慮采用單秤雙托輥稱量裝置, 這種結(jié)構(gòu)有利于靜態(tài)校秤及檢測(cè), 但制作要求更高,成本也相應(yīng)增加。

    
    212　測(cè)速傳感器組件及其連接裝置的影響穩(wěn)定土連續(xù)配料秤原采用自制光電傳感器接解式測(cè)速器測(cè)量膠帶的線速度, 并進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量。測(cè)速器安裝在膠帶的回程段, 直接作用在膠帶表面, 依靠重力壓緊膠帶, 輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)靠摩擦力帶動(dòng)測(cè)速器旋轉(zhuǎn), 輸出脈沖信號(hào)。

    實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)測(cè)速器出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象,脈沖信號(hào)輸出不穩(wěn)定。這些與制作精度、測(cè)速輪與殼體的裝配間隙以及光電傳感器與分度盤的安裝位置等有關(guān)。為減小測(cè)速器測(cè)量誤差, 主要從下面幾個(gè)方面進(jìn)行完善: (1) 避免測(cè)速器與膠帶之間出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。(2) 測(cè)速器安裝方向與膠帶運(yùn)行方向應(yīng)成90°夾角。(3) 增加清掃器, 確保測(cè)速器測(cè)量面清潔。(4) 采用旋轉(zhuǎn)編碼器式專用測(cè)速器替代自制測(cè)速器, 提高測(cè)速器自身的精度。213　張緊方式對(duì)測(cè)量的影響

    當(dāng)稱重段托輥不在同一水平面時(shí), 稱重托輥會(huì)因膠帶的張緊對(duì)稱重架產(chǎn)生附加力, 張緊程度不同, 所產(chǎn)生附加力的大小也不一樣。如果對(duì)張緊結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整, 使附加力的變化很小, 則其對(duì)稱重誤差的影響是可忽略的。最理想的張緊方法就是采用重錘張緊, 張緊力G保持恒定, 即使產(chǎn)生附加力也是不變的, 稱重時(shí)可以通過(guò)標(biāo)定給予消除。
    214　正確的使用維護(hù)

    正確的使用維護(hù)有利于提高配料皮帶秤的精度、穩(wěn)定性和可靠性。(1) 定期清掃, 以防秤體積灰積料, 造成稱量不準(zhǔn)。(2) 定期檢查皮帶秤的活動(dòng)部分是否有物料或異物卡住, 具體的檢查位置有: 托輥與輸送機(jī)架的中間位置、秤架與秤體的橫梁處。(3) 定期調(diào)整膠帶跑偏, 以防造成計(jì)量不準(zhǔn)。(4) 不要用外力沖擊秤體和傳感器,嚴(yán)禁檢修人員檢修時(shí)在皮帶秤上站立或操作其他設(shè)備。(5) 設(shè)備大修進(jìn)行電焊時(shí)要接地。(6) 儀表應(yīng)可靠接觸, 由獨(dú)立的電源供電。(7) 保證稱重托輥及稱重段內(nèi)托輥運(yùn)轉(zhuǎn)自如, 否則應(yīng)予更換。(8) 測(cè)速滾筒應(yīng)定期清掃, 以防粘料。(9) 測(cè)速

3　結(jié)束語(yǔ)

    綜上所述, 整個(gè)穩(wěn)定土連續(xù)配料皮帶秤系統(tǒng)機(jī)械部分在設(shè)計(jì)、制作或維護(hù)等各方面都要講究精工細(xì)作, 才能保證配料皮帶秤達(dá)到理想的動(dòng)態(tài)計(jì)量精度(要求為±2%) 及運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。滾筒的軸承座應(yīng)定期加油潤(rùn)滑。

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