一、概述

皮带秤由于具有连续，自动动态称量的特点，广泛地应用在电力、港口、冶金、水泥建材、矿山等行业，为企业内部核算，生产控制，入厂原料和港口、码头的商贸计量，以及事业单位的监控管理。笔者就近几年历经各行业应用管理情况进行综合分析，对调研应用的状况作出相应评价。

二、皮带秤在港口及火电厂的应用分析
在港口、码头安装的皮带秤是用于商贸结算，要求稳定性好，重复性好，称量准确度高。基于上述要求都是使用多托辊悬浮式秤架的皮带秤，如上海港是由国内多家皮带秤生产厂家联合研制，采用 6 组称重托辊悬浮式秤架作为船舶来计量称重的商贸结算凭据；上海某公司是采用日本久保田铁工 （Kubota） 两组称重托辊悬浮式秤架主要称量来自澳大利亚的矿石商贸结算；浙江宁波北仑港是引进成套设备中采用日本大和 （yamato） 株式会社两组托辊悬浮式秤架商贸称重计量；辽宁营口项城港口是采用引进日本大和技术的悬浮式秤架称量。由此可见，凡是用于商贸计量中的秤，均采用高精确度的秤架。为了提高称重准确度和长期稳定性，山西某仪表公司将常规的两组托辊、三组托辊、四组托辊悬浮式发展到两台四组托辊串联成八组托辊的双秤架，仪表采用双通道输入，秤架加长采样时间增加，稳定性和准确度都提高了，但安装条件，调试的难度有明显的增加。南京某有限公司为了提高商贸计量准确度、长期稳定性，开发了阵列式皮带秤，所谓阵列式就是将由多组单元的两托辊直承式秤架组成，能采集大量的称重数据，称重准确度应该是相当高，现场安装调试技术含量更高，安装条件，技术要求也随之更高。从该厂业绩中发现，大多用于矿山冶炼行业基本是在水平皮带上称量，计量准确度也随之提高。商贸计量秤应用环境基本是长皮带输送机，皮带质量性能良好，周长从几十米到几百米。皮带宽度从 1200mm～2000mm，皮带厚度 10mm～15mm；大流量输送是 800t/h～2250t/h，最大流量高达 6000t/h；物料输送均匀，断料现象较少，十分有利于称重，不利于称重的是皮带运行速度较快，常见是 1.6m/s～3.15m/s。但流量大，性能稳定，采集量多也能获取高准确度。火电厂燃料计量管理一般采用四托辊悬浮式秤架用于入厂煤商贸计量，坑口电厂入厂煤商贸计量，以作为商贸核算计量。入炉煤计量是作为内部考核一般采用四组称重托辊双杠杆耳轴支撑秤架来作为煤耗考核计量，称量准确度要求比入厂煤计量低，造价比入厂煤计量秤便宜。所以它的灵敏度较低，但稳定性较好，适宜大流量称重，以在火电厂入炉煤计量中广泛地应用。选煤厂也采用这种秤架来统计选煤量，在山西寿阳芬雷选煤厂由山西某公司采用的是美国拉姆齐 （Ramsey） 技术生产双杠杆四托辊耳轴支撑的皮带秤架，不同的是采用槽钢作主杠杆和副杠杆替代了矩形钢管。它们之间等距离的挠度是否完全相等，目前尚未获得这方面的测试数据。由于皮带长对选取秤架安装的最佳位置也有选择余地，采用了皮带拉紧装置对皮带张力变化起到了一定的补偿作用。秤架前后的直线段的条件也能够得到满足，日本大和 （yamato） 株式会社技术要求直线段为秤架前后各五组托辊距离，美国拉姆齐 （Ramsey） 技术要求直线段为秤架前后各四组托辊。港口皮带秤可在无船舶来料时进行定期检验和动态零点校准，火电厂有运输和备用二条输送线，也能方便地完成定期检验和动态零点校准，这对于维护皮带秤的称重准确度起到很大的保证。笔者曾在广东台山电厂进行为期 30 多天的现场测试，证明了输送量大、输送速度快，皮带宽，皮带长度、厚度，皮带质量相当好，优质的皮带其张力变化小，所以短期零点稳定性，长期零点稳定性都有能达到皮带秤考核的标准。

在福建省某电厂，当笔者重新调试、检验合格后使用了半年时间，三段胶接环形皮带有一段撕带，更换不同型号的皮带，其皮带硬件不同，产生皮带绕度也不同，对称重产生变化，经验教训是同一条皮带机应使用同一种型号的皮带。在吉林省某电厂，在倾斜 16°皮带机上安装悬浮式秤架，生产厂家用户不清楚悬浮式秤架安装在倾斜皮带不能超过 6°，这个指标是科研人员作实验得出来的结论，也就是说超过 6°对称重有影响。纵向限位杆紧紧拉着秤架下斜重力，能不影响称重！在山西某电厂实测皮带机倾斜 21°，双杠杆四托辊秤架标明倾斜皮带不超过 17°，有的厂家标出不超过 18°、20°，这样不仅引起物料重复称重，对皮带秤称重也有影响。可用花纹皮带解决物料打滑重复称重，双杠杆多托辊秤架超过了称重级限。也就是说这条皮带上根本就不具备安装皮带秤的条件。在港口、电厂皮带秤大都使用在高速度，大流量，宽皮带、长皮带上。检定时,规定了 3 分钟或皮带一整圈时间来考核短期零点稳定性，3 个小时来考核长期零点稳定性。使用中应该是：24 小时来考核短期零点稳定性，168 小时来考核长期零点稳定性。考核皮带秤稳定性实质上是在考核皮带变化，皮带受潮与皮带表面受潮的变化完全相反，因此笔者认为考核皮带秤的关键是考核皮带的质量和皮带拉力张紧装置。有的输送机设计部门，只是把物料运载上去就行了。优秀的设计者，考虑输送能力最大流量、常用流量，皮带磨损程度，功率耗电量，皮带张力变化，选取皮带拉力张紧装置，使皮带工作最佳状态，也给皮带秤提

供良好的安装条件。火电厂输送皮带长度一般在300m～400m 之间，倾斜度在 10°～18°处于提升壮态，一般使用双杠杆四组托辊秤架，根据国家标准 GB 10595- 89 带式输送机技术条件，安装在火电厂输送系统中，为了防止皮带打滑和过于张紧打带即“飘带”现象，保证紧张力基本恒定。采用车式拉紧装置，重锤式拉紧装置和 ZYJ50024D皮带液压张紧装置。使皮带秤动态零点稳定性得到有效的稳定。考虑输送能力最大流量、常用流量，皮带磨损程度，功率耗电量，皮带张力变化，选取皮带拉力张紧装置，使皮带工作最佳状态，也给皮带秤提供良好的安装条件。所谓皮带秤的耐久性近几年来研究的人还不少，笔者认为皮带秤的耐久性测试意义不大，是 3 年～5 年，还是 7 年～8技术交流Technology Exchange21年。与其说是皮带秤耐久性，不如说是皮带的耐久性，关键是看皮带耐用时间。当使用在不同环境污染对皮带秤的侵蚀，潮湿、多尘、三氧化硫、有毒有害气体对金属体的腐蚀，有的秤架在现场不足半年就生锈，在煤炭输送中天天遇水冲洗而生锈，秤架加工工艺一般是涂刷防锈漆，面漆，发兰、发黑，镀锌，为了节约生产成本，很多秤架只刷一层面漆，安装时碰撞处就开始生锈。售后服务中发现沿海电厂的皮带秤架不足一年螺丝就锈死。电厂分状态性检修、计划性检修，现在叫点检 （局部检修） 和面检 （全面检修）。皮带输送系统托辊转动部分磨损较快局部点检较多，更换一段皮带、一个称重托辊都涉及到皮带秤的耐久性。为什么将皮带秤检定周期定为年，源于皮

带输送机计划性检修也是定在年。很多大型输送皮带机检修计划 3～5 年，质量好、维护好的输送机甚至是 10～30 年。输送状态良好，称重准确性自然也就不会超出误差范围。
 

三、皮带秤在水泥工业中应用的分析

普通的硅酸盐水泥生产是将石灰石 + 粘土 +铁精粉，按比例配料输入球磨机进行磨细成混合的生料，再在 1450℃高温下煅烧后形成熟料。将熟料 + 石膏，按比例配料进行混合细磨成水泥，这就是所谓“两磨一烧”的水泥生产工艺。生料系统中石灰石、粘土和铁精粉就需要三台皮带秤计量控制进料量。有的生料加工为 （石灰石、硅酸盐矿石） + 铁精粉 + 粘土 + 煤 + 三废；熟料为：石膏、荧石 + 煤矸石 + 三废 + 复合稳定剂。皮带秤计量控制进料量就更为复杂了。多条皮带上都安装有皮带秤，这就形成了一个皮带秤群。我国水泥、化工行业生产控制采用申克技术的皮带秤较多，秤架上称重间隔为 1m，辅助称量段上的间隔应统一也为 1m，皮带绕度也是一样。要求称量准确度高的皮带秤对安装要求是严格控制间隔距离。

（1） 皮带秤安装皮带机别无选取择，从单料贮料仓到送料的主输送皮带间只有一条输送皮带输送，只能装在这条皮带上。

（2） 皮带秤安装位置选择范围很小，从单料仓到主送皮带的间距不会太长。

（3） 皮带机长度别无选择，这条皮带机的长短依据现场设计而定，一般不会太长，大多在十几

米，且没有设计皮带拉紧装置，设计人员只是从输送物料的角度设计，没有注重输料称量。

（4） 皮带机倾角别无选择，也就是说，这条皮带机设计多大倾角就是多大。

（5） 皮带输送速度别无选择，在配料系统设计中单料皮带输送能力和输送速度是固定的，无法

随意更改。

（6） 现在安装皮带秤时，注重配料功能，而忽视控制效果。

（7） 整圈载料的情况不多，常见是载料一段就停止了。

（8） 皮带秤动态零点的校准难度较大，日常的检验方法和实施难以落实。
 

四、皮带秤在冶金工业中的应用分析

一台标准的双杠杆四组秤架安装倾斜 17°或水平皮带上，秤架的四组托辊为称重托辊，前后各四组托辊称之为辅助托辊，有效称量段前后各4.8m 称为辅助称量段，也就是说直线段达 14.4m才能安装秤架。某铝厂生产过程中要求安装 4 台皮带秤，用户提出使用准确度为 0.5%，销售人员认为单杠杆两组辊秤架准确度为 1.0%，双杠杆四组托辊秤架就能达到准确度为 0.5%。合同签订、设备进现场安装调试，安装人员又是个新手，挂码检验都达不到要求。原来皮带机长度不足 10m，直线段不足 6m，安装托辊间隔为 1.2m 的秤架，没有辅助称量段，怎么样也达不到准确度，有人提出拆卸副杠杆，这样就有了辅助称量段，两组托辊秤架准确度仍然为 1.0%。这就是要告诉用户，你厂皮带机不具备安装准确度为 0.5%级的皮带秤。样机上试验双杠杆四组托秤架能在倾斜 17°皮带机上称重准确度达 0.5%级，那么在水平皮带机上同样也能达到 0.5%级，倾斜皮带机是起提升作用，而水平皮带机则是起传递作用，称重条件明显比倾斜皮带机好，所以不论是用双杠杆式秤架还是用悬浮式秤架称重准确度都有可能高于 0.5%级。也就是说能在倾斜 17°皮带机上称重准确度达 0.5%级，现场输送机还得具有样机输送机同等运行条件。
 

五、对皮带秤耐久性的一点理解

在查阅现代汉语词典中只有“耐久”的解释Technology Exchange 技术交流22为“能够经久、坚固耐久”。百度中耐久性定义：结构在正常使用和维护条件下，随时间的延续仍

能满足预定功能要求的能力。”检定规程中，皮带秤的耐久性试验：“为检验被测皮带秤 （EUT） 在经过规定的使用周期后能否保持其性能特征的一种试验。”皮带秤使用周期是 8 年还是 10 年？国家检定规程没有明确规定，只有“皮带秤的检定周期一般不超过 1 年”之规定。笔者认为皮带秤的耐久性应分为两项：皮带秤本体质量耐久性和系统称重质量耐久性。

（一） 皮带秤本体质量耐久性

涉及到生产秤架的材料质量的优劣，秤架加工有多层油漆保护和单层油漆保护；称重传感器有惰性气体保护和无惰性气体保护，和杠杆式转换对传感器的保护；测速传感器不锈钢外壳保护，测速滚轮的防震防滑保护；累计器仪表元器件的筛选，高温固化替代人工焊接，零部件法兰、镀锌等等这些都是为耐久性提供保障的条件。

（二） 系统称重质量耐久性

秤架设计称重测力型式，仪表数据处理的能力，分辨率、采样速率，抗干扰能力；使用环境，角度，皮带的长短及质量，皮带机的质量及振动，托辊的质量，皮带纠偏装置，皮带张紧装置等等都与称重质量耐久性是唇齿相依，骨肉相联。所以说皮带秤好不如安装调试好，皮带秤安装调试好，不如皮带质量好，皮带质量好，不如皮带张紧装置好。建议有经济条件和科研能力单位部门，在研发高准确度皮带秤的同时，研制皮带张力指示器，皮带张力监视控制器。

六、皮带秤在矿山工业中的应用分析

尽管这条皮带机不具备安装皮带秤的条件，又不去改造，只能别无选择地将秤架安装在这条皮带上。正常规范的皮带机 DT75、DT62 型托辊倾角度在 30°、35°，为了多输料有的矿山输送机托辊达 45°、60°。45°就不能安装皮带秤，60°给皮带秤安装带来更大的难度，严格地讲不具有安装条件的就不能安装皮带秤，为了经济利益驱动安装在 60°皮带机上的皮带秤，空载时皮带槽角为 35°，载料时为 60°，不知道这种称重方式能给皮带秤带来多少准确度。有一矿山企业为了节约生产成本，在一条较长皮带输送出厂物料，与此同时利用回程皮带输送进厂物料，决定在上下皮带各装一台皮带秤计量，引起笔者很大兴趣，决定现场采点设计，可惜在招投标过程中丢标了。
 

七、结束语

目前，皮带秤有的是按：称重传感器，速度传感器，称重秤架，累计显示器四大部分来划分的，也有的按：承载器，位移传感器，累计控制器三大部划分。其中承载器含：皮带 （有效称量段、辅助称量段），称重托辊，辅助托辊，称重秤架，称重传感器。后者是比较科学的划分。皮带秤广泛应用在港口、码头，火电厂入厂、入炉，冶金、矿山，水泥行业等，各有特点。笔者曾在广东一家造纸厂设计一台入炉煤单托辊皮带秤，现场高温，确是恒温，皮带在这种恒温状态下运行，由于皮带速度较慢又是在恒温下，皮带秤零点稳定性基本不变，称重准确度也就不变。在北京遇到皮带秤二次仪表拉姆齐 201 表 A/D转换器模快烧坏，在中关村购买，价格为 30 元一片，换一家却是 30 元两片。廉价的元器件质量令人担忧使人联想仪表的质量，很多作坊厂元器件与印刷电路板的人工焊接，与参观上海某有限公司高温炉固化焊接工艺相比，产品质量差异很大。金属材料经过处理后一般高达 30 年之久。所以它的耐久性很难概定。
 

参考文献：

[1] 严荣涛.皮带秤称重技术的评述[J].衡器,2015 年 1 期.

[2] 严荣涛.皮带张力变化对电子皮带秤动态称量精确度的

影响[J].自动化仪表,1991 年 8 期.

[3] 大功率皮带输送机驱动 ATEMH[C].94 现代物流技术与

装备国际学术会议论文, 1994 年 10 月.

[4] 严荣涛.国产皮带秤的现状与发展 ATEMH [C].94 现代

物流技术与装备国际学术会议论文, 1994 年 10 月

 

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