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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, 國家計量局規(guī)定皮帶秤屬強制檢定之列。在辦理皮帶秤制造許可證的過程中, 通過實驗檢定, 對配料皮帶秤的機理、制作、運行與維護等進行了深入探索和試驗。
    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)用皮帶秤的計量原理, 在連續(xù)運動中稱量散裝物料。膠帶上的物料重量通過檢測帶式輸送機上的單托輥秤的受力來測量, 物料運動的測量靠檢測膠帶的運動來實現(xiàn)。設(shè)備的基本工作原理: 輸送物料時, 測量膠帶秤上單位長度的載荷值q與膠帶在同一時刻的運行速度v, 兩者相乘即物料的瞬時流量qv。

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

    式中　W ———t 時間間隔內(nèi)所輸送物料的累計量, kg

    t———物料通過秤的時間, s

    q ( t) ———單位長度膠帶上的物料重量,kg/m

    v ( t) ———膠帶的運行速度, m / s

    從上式可以看出, 皮帶秤具有積累計量功能,由于穩(wěn)定土廠拌設(shè)備連續(xù)配料站有一個額定產(chǎn)量的目標值要求, 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膠帶運行速度做出相應(yīng)的調(diào)整, 才可以保證物料流量的恒定。為此在帶式輸送機的運行機構(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, 以無級變速的矢量型變頻器控制封閉式籠型電機, 取代老式的滑差式動態(tài)計量。該控制系統(tǒng)的基本工作原理為: 稱重傳感器用來檢測當前膠帶上物料重量, 將其轉(zhuǎn)換為電壓信號傳遞到PLC, PLC計算出當前重量壓力信號傳遞到變頻器, 通過變頻器控制電機的轉(zhuǎn)速以實現(xiàn)物料流量的恒定。

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

    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, 不使由膠帶運動或跑偏所產(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, 對稱重傳感器而言, G不能正確地反映出來。正常運行中G作用點在傳感器軸線周圍小幅度自由游移, 對皮帶秤的影響不大。稱重架有以下主要問題必須解決: ( 1) 稱重托輥及兩側(cè)托輥兩端軸孔的同軸度要求較高, 托輥在固定的托輥座中運轉(zhuǎn)時, 不能像凸輪機構(gòu)一樣高低起伏, 使膠帶存在時緊時松的現(xiàn)象, 緊時對稱重傳感器產(chǎn)生一附加力, 使被檢測的載荷增大; 松時會使傳感器檢測的載荷減小, 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)合上述問題, 為實現(xiàn)動態(tài)稱量的穩(wěn)定性、可靠性及高計量精度, 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) 確保輸送機中心同倉體中心一致, 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, 但制作要求更高,成本也相應(yīng)增加。

    
    212　測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速器測量膠帶的線速度, 并進行實時動態(tài)測量。測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, 輸送機運行時靠摩擦力帶動測速器旋轉(zhuǎn), 輸出脈沖信號。

    實際應(yīng)用中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)測速器出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象,脈沖信號輸出不穩(wěn)定。這些與制作精度、測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)。為減小測速器測量誤差, 主要從下面幾個方面進行完善: (1) 避免測速器與膠帶之間出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。(2) 測速器安裝方向與膠帶運行方向應(yīng)成90°夾角。(3) 增加清掃器, 確保測速器測量面清潔。(4) 采用旋轉(zhuǎn)編碼器式專用測速器替代自制測速器, 提高測速器自身的精度。213　張緊方式對測量的影響

    當稱重段托輥不在同一水平面時, 稱重托輥會因膠帶的張緊對稱重架產(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。如果對張緊結(jié)構(gòu)進行調(diào)整, 使附加力的變化很小, 則其對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, 稱重時可以通過標定給予消除。
    214　正確的使用維護

    正確的使用維護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。(2) 定期檢查皮帶秤的活動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, 以防造成計量不準。(4) 不要用外力沖擊秤體和傳感器,嚴禁檢修人員檢修時在皮帶秤上站立或操作其他設(shè)備。(5) 設(shè)備大修進行電焊時要接地。(6) 儀表應(yīng)可靠接觸, 由獨立的電源供電。(7) 保證稱重托輥及稱重段內(nèi)托輥運轉(zhuǎn)自如, 否則應(yīng)予更換。(8) 測速滾筒應(yīng)定期清掃, 以防粘料。(9) 測速

3　結(jié)束語

    綜上所述, 整個穩(wěn)定土連續(xù)配料皮帶秤系統(tǒng)機械部分在設(shè)計、制作或維護等各方面都要講究精工細作, 才能保證配料皮帶秤達到理想的動態(tài)計量精度(要求為±2%) 及運行的可靠性和穩(wěn)定性。滾筒的軸承座應(yīng)定期加油潤滑。

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