1 概述

重庆某股份有限公司目前拥有 2 套大型化肥装置，第一套是 20 世纪 80年代末， 国家重点引进的年产 30 万吨合成氨、 52万吨尿素装置，第二套是 2010 年建成投产的年产 45 万吨合成氨、 80 万吨尿素装置 。 2 套化肥装置满负荷尿素生产量在 4500t／d 左右，散装尿素包装通过 12 套自动定量包装秤来完成。

随着国内氮肥受多种因素影响（如 2013 年上半年西南大面积地区长期干旱无雨、 行业带动效应低、天然气价格攀升等），化肥销售形势严峻，出厂价格和生产成本不断拉近， 部分尿素生产企业甚至在亏本运营，建峰化工也不例外，近期二化装置生产成本高于其尿素产品销售价格， 每吨尿素甚至亏损 100～200 元。在这样严峻的形势下，建峰化工通过对包装质量优化， 保证自动定量包装秤的件重稳定性，确保尿素包装件重，防止不合格的尿素流入市场，以降低市场用户投诉，保证“建峰牌”尿素的市场占有率。

2 自动定量包装秤的结构特点

自动定量包装秤种类很多， 建峰化工使用的是 RP 系列的自动定量包装秤。自动定量包装秤是一种按照事先设计的程序和方式，将大宗粒状、粉状的物料自动分成预定重量的小份载荷形式的称量控制系统。 RP 系列自动定量包装秤主要适用于散料的自动定量称重和包装。 其工作原理是被包装物料通过加料系统变速后进入秤斗， 在重力作用下，秤斗将重力传递至传感器，使称重传感器弹性体产生形变， 贴附于弹性应变梁上的应变计桥路失去平衡，输出与重量数值成比例的电压信号，经线性放大器放大，再经 A／D 转换为数字信号，由仪表的微处理机（ CPU ）对重量信号进行处理后直接显示重量数据， 重量数字信号变化过程由仪表设置参数控制，在设置值上转换成开关信号输出。开关信号输入可编程控制器（ PLC ），在 PLC 内经过程序控制，输出 PLC 开关信号，此开关信号控制各电器执行部件， 再由电器执行部件转变为机械动作，控制物料粗加料、细加料、停止加料以及秤斗放料等动作 ［ 1 ］ 。

RP 系列自动定量包装秤主要由控制柜、加料装置、放料装置、夹袋装置、称量斗、传感器、气动系统、框架结构等组成。各部分可以按照客户要求设计，并可选配夹袋装置，选配打印机、大屏幕显示器、计算机系统构成微机控制系统。

3 常见故障概况

随着 2 套化肥装置的生产， 每台自动定量包装秤每天至少运行 14h 以上，在运行过程中，初期时有报警、频繁亮红灯、秤的零点漂移、称量件重波动等现象，故障率较高，影响产品尿素包装件重和成品车间生产任务的顺利完成。

4 故障原因

4．1 报警频繁，称量异常

主要是由于自动校秤验用砝码的支撑杆处易附着尿素， 尿素结块后造成称量桶与秤体框架接触，造成称量异常。

4．2 秤频繁亮红灯

由于桶里的物料超出了控制器里参数设定的上、下限。引起故障的原因有： ① 细下料设定有问题，造成瞬间物料冲击力过大，使控制器无法及时准确控制下料门的关闭时间，当下料停止后，秤桶稳定后重量与实际值有很大偏差； ② 下料门关闭过程时间过长， 造成下料门与秤桶之间停留的物料过多， 致使控制器无法准确判断料桶的实际重量； ③ 下料门开度过大， 造成瞬间物料冲击力过大，从而出现控制器检测时达到设定值的假信号。4．3 秤的零点漂移由于电子秤空秤时，无法相对固定在零位上，造成电子秤不运行。引起此故障的原因有： ① 电子秤的传感器输出电流线性不好； ② 料桶内积料过多，传感器与料桶连接杆处积料，造成料桶与秤体因物料结晶使秤桶与秤体相连， 使传感器的应变体阻值偏差过大； ③ 电子秤频繁出现皮重，零位无法稳定，因下料门与传动轴的固定锁键松动，下料门有时与轴不一起转动，造成漏料到秤桶内，每次运行一个循环后就出现皮重。

4．4 称量时件重波动

称量时每包尿素的重量出现一会多一会少的波动现象。引起此故障的原因有： ① 机械执行机构连接传动部件磨损严重， 间隙过大使下料门开度不稳定； ②控制器的细下料和预关闭值参数设定不合理； ③ 电磁阀动作不到位。

4．5 在正常包装过程出现气缸不动作

引起此故障的原因有： ① 电磁阀无电； ② 中间继电器故障； ③ 仪表程序出现故障； ④ 气管破裂。

5 采取的措施及对策

5．1 针对报警频繁，称量异常的情况

决定取消自动校秤功能， 同时将砝码支撑装置拆除，并将秤体密封，防止尿素进入。另外，对这些容易结垢的地方加强重点维护，如每轮班第一个白班对秤体进行吹扫，防止粉尘结块。通过改造和吹扫秤后，包装过程中报警逐渐减少。

5．2 针对引起秤频繁亮红灯的情况

1 ）针对上限超标的情况有 3 种途径进行排查处理： ① 检查料仓是否堵料，因料仓堵料时，操作人员到现场去捅仓，会造成散尿素下料过多，而使上限超标，如果是这方面的原因，只要将料仓堵仓处理完后，自动定量秤就会恢复，不需要作任何处理； ② 检查下料门关闭过程时间是否过长，一般设定的关闭时间为0．2～0．5s 为宜， 可采取调节大小门气缸上的截流阀的开度来控制气缸的动作速度； ③ 检查下料门的开度，一般要求细下料门缺口被秤体的进料口遮盖 1／4 为宜， 具体可按图 3 气缸组件尾部的调整螺杆长度和“ U ”型臂与秤体的倾斜度进行调整， 使物料的冲击力在控制器的规避范围内又不影响包装速度。

2 ）针对下限不足的情况也有 3 种途径进行排查处理： ① 检查细下料的设定值， 若是设定值错误，需重新调整细下料参数； ②③ 途径可以按照上限超标中的 ②③ 途径进行排查处理即可。

5．3 针对秤出现的零点漂移问题

首先，对秤体和秤桶进行彻底吹扫，清扫料桶内的积料。 因每台自动定量包装秤都有 3 个传感器，这 3 个传感器将这台秤的料桶托起，因此传感器对称量精度有很大影响，如传感器不平衡，就会影响包装秤，特别是梅雨天气，空气湿度过大， 尿素粉尘与尿素颗粒很容易结晶将传感器孔的四周粘住，传感器就无法动作，使传感器的应变体阻值偏差过大而造成零点漂移。因此，在天气潮湿时吹扫秤就要频繁一些，可以防止传感器无法准确感受到秤桶重量而影响秤的精度。

针对下料门与传动轴固定锁键松动， 造成漏料到秤桶内问题， 通过在锁键上加装固定螺栓并采取双螺帽背死的方式进行防松处理。另外，利用复秤（电子台秤）对自动定量包装秤进行校正；对于外部原因造成的传感器接线故障， 通过重新接线处理；最后消除秤桶与秤体相连的结块尿素，使秤体平稳。通过这些措施解决了零点漂移问题。

5．4 针对称量件重波动问题

首先是对秤进行清皮，发现清皮无效后，检查是机械执行机构连接传动部件磨损严重， 原因是尿素下料时经常对包装秤“ U ”型臂与大、小门连接杆气缸冲击，造成连接孔扩大，而使下料门与轴不一起转动。针对这一情况，对“ U ”型臂的孔进行扩大，同时加工了一批环，放进孔内，这样冲击时也只对环进行磨损，当环磨损严重时，重新换一个即可，减少了“ U ”型臂的损坏，同时也减少了检修时间。经过这一处理后，包装秤出现波动的情况相对减少。

5．5 针对气缸不动作的情况

当发现自动定量包装秤的气缸不动作时，先检查气缸是否被尿素腐蚀或 2 个气室之间的密封组件损坏而出现串气故障，导致气缸不动作，此种情况需要进行更换气缸。另外，由于气管质量存在问题，引起气管破裂，导致气缸不动作。通过对比使用，确认费斯通的气管较好，故更换气管，目前使用较好， 基本消除了由气管破裂引起的气缸不动作现象。

6 效果

对自动定量包装秤进行了上述几项处理后，故障率大大降低， 从原来每月的 20～30 次减为现在每月 2～3 次，随之各种检修费用也下降，从而大大提高了生产作业效率， 降低了生产运行和检修维护的成本，提高了企业经济效益。同时有效防止了件重不合格的尿素包流入市场， 影响“建峰牌”尿素的形象， 进一步减少了顾客因件重不稳而产生的投诉。

参考文献

［ 1 ］ 常州市某设备有限公司 ． 自动定量包装秤的使用说明书 ． 2009 ： 6－7．

 

 

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