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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)過程中對皮帶傳送的散裝固體物料進(jìn)行連續(xù)標(biāo)量的計量設(shè)備。它既有如下幾個特點(diǎn)：　　

(1)皮帶秤的計量對象是連續(xù)流動的物林它既可顯示物料的瞬時輸送EJ亦可累計物料在某一段時間內(nèi)的輸送.(2)皮帶秤是在皮帶運(yùn)行的動態(tài)狀況下進(jìn)行計量的，故沒有靜態(tài)秤那種每次稱量時的穩(wěn)定過程．當(dāng)物料多少不等、皮帶輕重不勻和上下跳動以及帶速發(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，如顯示物料的瞬時輸送氨累計物料的總量，扣除皮瞬時輸送量和輸送總量的指示值等等。如果配以記錄儀表，還可以將累計總量予以記錄或者打印。

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

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該電子皮帶秤系統(tǒng)是由電動葫蘆吊車、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量皮帶機(jī)等幾部分組成。電動葫蘆安裝在廠房屋架上空,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、稱重傳感器和稱重顯示儀表組成,是用于校驗電子皮帶秤的專用設(shè)備。計量皮帶機(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物來校準(zhǔn)電子皮帶秤,這就構(gòu)成了一套完整的稱量系統(tǒng)。

二、實物校驗系統(tǒng)

本系統(tǒng)中電子皮帶秤檢斤的對象是未經(jīng)篩選、破碎、塊度不均、干濕不一的原焦,這樣的焦炭通過皮帶機(jī)時,常在皮帶的工作面上粘結(jié)一層厚薄不等的焦粉,加上從焦倉出來的焦炭是采取人工排放,流量波動較大,采用掛碼標(biāo)定或滾鏈標(biāo)定都是無濟(jì)于事的,只有用實物標(biāo)定才切合實際。因標(biāo)定中所用的物料與實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)計一套精度高、穩(wěn)定性好、機(jī)械化操作的實物標(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)過一級物料傳遞才到達(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,必須安裝一臺精度達(dá)0.1%的料斗電子秤。另外為了使用方便,同時又能保持精度,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(見圖1),它只有在校驗電子皮帶秤時才啟用。實物標(biāo)定系統(tǒng)采用四級標(biāo)誰祛碼作為監(jiān)控標(biāo)誰器,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)校驗流程非常簡便,先開動電葫蘆,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)翰送來的焦炭一部分落入料斗,另一部分照常經(jīng)過電子皮帶秤檢斤計且。焦炭稱好后,暫停4.皮帶機(jī)約一分鐘,拉開料斗秤的放料插板,把焦炭排放到計且皮帶機(jī)的第一緩沖段,當(dāng)它運(yùn)行至中間稱量段時電子皮帶秤自動進(jìn)行檢斤計量。然后,把兩臺秤顯示儀表顯示的數(shù)字進(jìn)行比較,計算出當(dāng)量誤差。全部校驗過程只藉2~3人就行了。物料可以一斗一斗的單獨(dú)校驗,也可以一斗緊接一斗的批量標(biāo)定。由于操作簡便,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及皮帶機(jī)首尾兩端大滾筒振源的影響,將計量皮帶機(jī)及其支承平臺分割成三段:尾端叫第一緩沖段,長2米,密輥結(jié)構(gòu),直接承受落料沖擊,其平臺與輥道架和中間稱量段脫節(jié),沖擊波對秤體的影響甚微;皮帶機(jī)前端為第二緩沖段,支承平臺及輥道架與稱量段也是互相脫節(jié)的,因此電動滾筒振動對秤體影響也不大;皮帶機(jī)中段是稱量段,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,從而減弱振動波對秤體的影響。

(2)根據(jù)經(jīng)驗知道,單托輥式電子皮帶秤穩(wěn)定性差,稱重傳感器對水平推力特別敏感,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,傳感器通過傳力板固定在龍門支架上,平衡杠桿用來平衡秤框及該段皮帶的自重,其支點(diǎn)通過一組X簧片吊掛在龍門框架上,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簧片可以同時承受垂直和水平方向的力,還可以吸收一部分外來的振動波,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,單獨(dú)支承在兩根副梁上以減少松邊皮帶跳動對電子秤計量性能的影響。

(4)為消除皮帶張力和皮帶與托輥之間的摩擦力等因素對計量精度的影響,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,這時秤框支點(diǎn)與摩擦力作用線之間的距離為零,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,以便隨時調(diào)整皮帶松緊,保證張力適當(dāng)。

2.皮帶機(jī)的潤整

本系統(tǒng)由于焦塊對計量皮帶機(jī)沖擊十分強(qiáng)烈,如果按照單托輥式電子皮帶秤那樣,把稱量托輥調(diào)得稍微高些,來自第一緩沖段的沖擊波必然顯著地作用在稱量段的頭一組托輥上,據(jù)此,為減輕沖擊波對計量性能的影響,調(diào)整時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量段托輥這個微小的高度差,雖然可能引起稱量微小誤差,但對消除沖擊波影響卻是十分顯著的,事實證明了這點(diǎn),而且穩(wěn)定性也很好。

3.結(jié)構(gòu)對比實驗

本系統(tǒng)計量皮帶機(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,我們在調(diào)試時曾對單、雙臂電子皮帶秤進(jìn)行過對比試驗。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。雙懸臂試驗時秤框振動比較劇烈,皮帶秤調(diào)零困難,實物標(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t段較長,對稱量值能起自動漁波作用,在長皮帶機(jī)上使用時零值穩(wěn)定,稱量較為精確,但在短皮帶機(jī)上這些優(yōu)點(diǎn)被劇烈的振動掩沒了。在短皮帶機(jī)中,消除振動的措施成了主要課題,加長緩沖段顯得更為必要,所以在短的計量皮帶機(jī)上,采用單懸臂式的電子皮帶秤是比較適宜的。而變化。對于長皮帶機(jī)來說,由于負(fù)載重,滿載與空載間速度變化是很大的。但對于只有7米長的計量皮帶機(jī)來說,由于最大負(fù)載與皮帶機(jī)的頰定電動力炬相比,是很小的,所以對速度影響甚微?？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)場情況來看,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,經(jīng)f/A轉(zhuǎn)換送稱重傳感器。通過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)的電動滾筒電源,因此,皮帶機(jī)一停,電子秤便立即自動停止記數(shù)。

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