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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(jì) 80年代末， 國(guó)家重點(diǎn)引進(jìn)的年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸合成氨、 52萬(wàn)噸尿素裝置，第二套是 2010 年建成投產(chǎn)的年產(chǎn) 45 萬(wàn)噸合成氨、 80 萬(wàn)噸尿素裝置 。 2 套化肥裝置滿負(fù)荷尿素生產(chǎn)量在 4500t／d 左右，散裝尿素包裝通過(guò) 12 套自動(dòng)定量包裝秤來(lái)完成。

隨著國(guó)內(nèi)氮肥受多種因素影響（如 2013 年上半年西南大面積地區(qū)長(zhǎng)期干旱無(wú)雨、 行業(yè)帶動(dòng)效應(yīng)低、天然氣價(jià)格攀升等），化肥銷售形勢(shì)嚴(yán)峻，出廠價(jià)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(yùn)營(yíng)，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(jià)格， 每噸尿素甚至虧損 100～200 元。在這樣嚴(yán)峻的形勢(shì)下，建峰化工通過(guò)對(duì)包裝質(zhì)量?jī)?yōu)化， 保證自動(dòng)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(chǎng)，以降低市場(chǎng)用戶投訴，保證“建峰牌”尿素的市場(chǎng)占有率。

2 自動(dòng)定量包裝秤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

自動(dòng)定量包裝秤種類很多， 建峰化工使用的是 RP 系列的自動(dòng)定量包裝秤。自動(dòng)定量包裝秤是一種按照事先設(shè)計(jì)的程序和方式，將大宗粒狀、粉狀的物料自動(dòng)分成預(yù)定重量的小份載荷形式的稱量控制系統(tǒng)。 RP 系列自動(dòng)定量包裝秤主要適用于散料的自動(dòng)定量稱重和包裝。 其工作原理是被包裝物料通過(guò)加料系統(tǒng)變速后進(jìn)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(yīng)變梁上的應(yīng)變計(jì)橋路失去平衡，輸出與重量數(shù)值成比例的電壓信號(hào)，經(jīng)線性放大器放大，再經(jīng) A／D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由儀表的微處理機(jī)（ CPU ）對(duì)重量信號(hào)進(jìn)行處理后直接顯示重量數(shù)據(jù)， 重量數(shù)字信號(hào)變化過(guò)程由儀表設(shè)置參數(shù)控制，在設(shè)置值上轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)輸出。開關(guān)信號(hào)輸入可編程控制器（ PLC ），在 PLC 內(nèi)經(jīng)過(guò)程序控制，輸出 PLC 開關(guān)信號(hào)，此開關(guān)信號(hào)控制各電器執(zhí)行部件， 再由電器執(zhí)行部件轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動(dòng)作，控制物料粗加料、細(xì)加料、停止加料以及秤斗放料等動(dòng)作 ［ 1 ］ 。

RP 系列自動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)、框架結(jié)構(gòu)等組成。各部分可以按照客戶要求設(shè)計(jì)，并可選配夾袋裝置，選配打印機(jī)、大屏幕顯示器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成微機(jī)控制系統(tǒng)。

3 常見(jiàn)故障概況

隨著 2 套化肥裝置的生產(chǎn)， 每臺(tái)自動(dòng)定量包裝秤每天至少運(yùn)行 14h 以上，在運(yùn)行過(guò)程中，初期時(shí)有報(bào)警、頻繁亮紅燈、秤的零點(diǎn)漂移、稱量件重波動(dòng)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(wù)的順利完成。

4 故障原因

4．1 報(bào)警頻繁，稱量異常

主要是由于自動(dòng)校秤驗(yàn)用砝碼的支撐桿處易附著尿素， 尿素結(jié)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(shè)定的上、下限。引起故障的原因有： ① 細(xì)下料設(shè)定有問(wèn)題，造成瞬間物料沖擊力過(guò)大，使控制器無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確控制下料門的關(guān)閉時(shí)間，當(dāng)下料停止后，秤桶穩(wěn)定后重量與實(shí)際值有很大偏差； ② 下料門關(guān)閉過(guò)程時(shí)間過(guò)長(zhǎng)， 造成下料門與秤桶之間停留的物料過(guò)多， 致使控制器無(wú)法準(zhǔn)確判斷料桶的實(shí)際重量； ③ 下料門開度過(guò)大， 造成瞬間物料沖擊力過(guò)大，從而出現(xiàn)控制器檢測(cè)時(shí)達(dá)到設(shè)定值的假信號(hào)。4．3 秤的零點(diǎn)漂移由于電子秤空秤時(shí)，無(wú)法相對(duì)固定在零位上，造成電子秤不運(yùn)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(nèi)積料過(guò)多，傳感器與料桶連接桿處積料，造成料桶與秤體因物料結(jié)晶使秤桶與秤體相連， 使傳感器的應(yīng)變體阻值偏差過(guò)大； ③ 電子秤頻繁出現(xiàn)皮重，零位無(wú)法穩(wěn)定，因下料門與傳動(dòng)軸的固定鎖鍵松動(dòng)，下料門有時(shí)與軸不一起轉(zhuǎn)動(dòng)，造成漏料到秤桶內(nèi)，每次運(yùn)行一個(gè)循環(huán)后就出現(xiàn)皮重。

4．4 稱量時(shí)件重波動(dòng)

稱量時(shí)每包尿素的重量出現(xiàn)一會(huì)多一會(huì)少的波動(dòng)現(xiàn)象。引起此故障的原因有： ① 機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接傳動(dòng)部件磨損嚴(yán)重， 間隙過(guò)大使下料門開度不穩(wěn)定； ②控制器的細(xì)下料和預(yù)關(guān)閉值參數(shù)設(shè)定不合理； ③ 電磁閥動(dòng)作不到位。

4．5 在正常包裝過(guò)程出現(xiàn)氣缸不動(dòng)作

引起此故障的原因有： ① 電磁閥無(wú)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(duì)策

5．1 針對(duì)報(bào)警頻繁，稱量異常的情況

決定取消自動(dòng)校秤功能， 同時(shí)將砝碼支撐裝置拆除，并將秤體密封，防止尿素進(jìn)入。另外，對(duì)這些容易結(jié)垢的地方加強(qiáng)重點(diǎn)維護(hù)，如每輪班第一個(gè)白班對(duì)秤體進(jìn)行吹掃，防止粉塵結(jié)塊。通過(guò)改造和吹掃秤后，包裝過(guò)程中報(bào)警逐漸減少。

5．2 針對(duì)引起秤頻繁亮紅燈的情況

1 ）針對(duì)上限超標(biāo)的情況有 3 種途徑進(jìn)行排查處理： ① 檢查料倉(cāng)是否堵料，因料倉(cāng)堵料時(shí)，操作人員到現(xiàn)場(chǎng)去捅倉(cāng)，會(huì)造成散尿素下料過(guò)多，而使上限超標(biāo)，如果是這方面的原因，只要將料倉(cāng)堵倉(cāng)處理完后，自動(dòng)定量秤就會(huì)恢復(fù)，不需要作任何處理； ② 檢查下料門關(guān)閉過(guò)程時(shí)間是否過(guò)長(zhǎng)，一般設(shè)定的關(guān)閉時(shí)間為0．2～0．5s 為宜， 可采取調(diào)節(jié)大小門氣缸上的截流閥的開度來(lái)控制氣缸的動(dòng)作速度； ③ 檢查下料門的開度，一般要求細(xì)下料門缺口被秤體的進(jìn)料口遮蓋 1／4 為宜， 具體可按圖 3 氣缸組件尾部的調(diào)整螺桿長(zhǎng)度和“ U ”型臂與秤體的傾斜度進(jìn)行調(diào)整， 使物料的沖擊力在控制器的規(guī)避范圍內(nèi)又不影響包裝速度。

2 ）針對(duì)下限不足的情況也有 3 種途徑進(jìn)行排查處理： ① 檢查細(xì)下料的設(shè)定值， 若是設(shè)定值錯(cuò)誤，需重新調(diào)整細(xì)下料參數(shù)； ②③ 途徑可以按照上限超標(biāo)中的 ②③ 途徑進(jìn)行排查處理即可。

5．3 針對(duì)秤出現(xiàn)的零點(diǎn)漂移問(wèn)題

首先，對(duì)秤體和秤桶進(jìn)行徹底吹掃，清掃料桶內(nèi)的積料。 因每臺(tái)自動(dòng)定量包裝秤都有 3 個(gè)傳感器，這 3 個(gè)傳感器將這臺(tái)秤的料桶托起，因此傳感器對(duì)稱量精度有很大影響，如傳感器不平衡，就會(huì)影響包裝秤，特別是梅雨天氣，空氣濕度過(guò)大， 尿素粉塵與尿素顆粒很容易結(jié)晶將傳感器孔的四周粘住，傳感器就無(wú)法動(dòng)作，使傳感器的應(yīng)變體阻值偏差過(guò)大而造成零點(diǎn)漂移。因此，在天氣潮濕時(shí)吹掃秤就要頻繁一些，可以防止傳感器無(wú)法準(zhǔn)確感受到秤桶重量而影響秤的精度。

針對(duì)下料門與傳動(dòng)軸固定鎖鍵松動(dòng)， 造成漏料到秤桶內(nèi)問(wèn)題， 通過(guò)在鎖鍵上加裝固定螺栓并采取雙螺帽背死的方式進(jìn)行防松處理。另外，利用復(fù)秤（電子臺(tái)秤）對(duì)自動(dòng)定量包裝秤進(jìn)行校正；對(duì)于外部原因造成的傳感器接線故障， 通過(guò)重新接線處理；最后消除秤桶與秤體相連的結(jié)塊尿素，使秤體平穩(wěn)。通過(guò)這些措施解決了零點(diǎn)漂移問(wèn)題。

5．4 針對(duì)稱量件重波動(dòng)問(wèn)題

首先是對(duì)秤進(jìn)行清皮，發(fā)現(xiàn)清皮無(wú)效后，檢查是機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接傳動(dòng)部件磨損嚴(yán)重， 原因是尿素下料時(shí)經(jīng)常對(duì)包裝秤“ U ”型臂與大、小門連接桿氣缸沖擊，造成連接孔擴(kuò)大，而使下料門與軸不一起轉(zhuǎn)動(dòng)。針對(duì)這一情況，對(duì)“ U ”型臂的孔進(jìn)行擴(kuò)大，同時(shí)加工了一批環(huán)，放進(jìn)孔內(nèi)，這樣沖擊時(shí)也只對(duì)環(huán)進(jìn)行磨損，當(dāng)環(huán)磨損嚴(yán)重時(shí)，重新?lián)Q一個(gè)即可，減少了“ U ”型臂的損壞，同時(shí)也減少了檢修時(shí)間。經(jīng)過(guò)這一處理后，包裝秤出現(xiàn)波動(dòng)的情況相對(duì)減少。

5．5 針對(duì)氣缸不動(dòng)作的情況

當(dāng)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)定量包裝秤的氣缸不動(dòng)作時(shí)，先檢查氣缸是否被尿素腐蝕或 2 個(gè)氣室之間的密封組件損壞而出現(xiàn)串氣故障，導(dǎo)致氣缸不動(dòng)作，此種情況需要進(jìn)行更換氣缸。另外，由于氣管質(zhì)量存在問(wèn)題，引起氣管破裂，導(dǎo)致氣缸不動(dòng)作。通過(guò)對(duì)比使用，確認(rèn)費(fèi)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(dòng)作現(xiàn)象。

6 效果

對(duì)自動(dòng)定量包裝秤進(jìn)行了上述幾項(xiàng)處理后，故障率大大降低， 從原來(lái)每月的 20～30 次減為現(xiàn)在每月 2～3 次，隨之各種檢修費(fèi)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(yùn)行和檢修維護(hù)的成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)有效防止了件重不合格的尿素包流入市場(chǎng)， 影響“建峰牌”尿素的形象， 進(jìn)一步減少了顧客因件重不穩(wěn)而產(chǎn)生的投訴。

參考文獻(xiàn)

［ 1 ］ 常州市某設(shè)備有限公司 ． 自動(dòng)定量包裝秤的使用說(shuō)明書 ． 2009 ： 6－7．

 

 

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