目前, 在稳定土厂拌设备上采用连续配料皮带秤已很普遍, 国家计量局规定皮带秤属强制检定之列。在办理皮带秤制造许可证的过程中, 通过实验检定, 对配料皮带秤的机理、制作、运行与维护等进行了深入探索和试验。
    1　称重系统的结构组成和工作原理

    稳定土连续配料皮带秤是模块稳定土厂拌设备配料站的关键部件, 其性能(精度、稳定性及可靠性) 的好坏直接影响稳定土的级配和工程质量。
模块式稳定土厂拌设备配料站配料秤主要是应用皮带秤的计量原理, 在连续运动中称量散装物料。胶带上的物料重量通过检测带式输送机上的单托辊秤的受力来测量, 物料运动的测量靠检测胶带的运动来实现。设备的基本工作原理: 输送物料时, 测量胶带秤上单位长度的载荷值q与胶带在同一时刻的运行速度v, 两者相乘即物料的瞬时流量qv。

    因物料输送的不均匀性和带速随时间变化,所以在t时间间隔的累计流量可以用下式表示：

    式中　W ———t 时间间隔内所输送物料的累计量, kg

    t———物料通过秤的时间, s

    q ( t) ———单位长度胶带上的物料重量,kg/m

    v ( t) ———胶带的运行速度, m / s

    从上式可以看出, 皮带秤具有积累计量功能,由于稳定土厂拌设备连续配料站有一个额定产量的目标值要求, 这就要求连续配料皮带秤要有更高的功能水平, 即在额定时间内输送出额定重量的物料。连续配料必须保持q ( t) 和v ( t) 的乘积不变, 即随胶带上物料重量的变化对胶带运行速度做出相应的调整, 才可以保证物料流量的恒定。为此在带式输送机的运行机构上采用变频控制技术, 利用可编程序控制器PLC, 以数字处理技术取代传统的模拟控制方式, 以无级变速的矢量型变频器控制封闭式笼型电机, 取代老式的滑差式动态计量。该控制系统的基本工作原理为: 称重传感器用来检测当前胶带上物料重量, 将其转换为电压信号传递到PLC, PLC计算出当前重量压力信号传递到变频器, 通过变频器控制电机的转速以实现物料流量的恒定。

    从上述原理和分析可知, 称重信号和测速信号是稳定土连续配料秤的关键点。

    2　称重精度、稳定性及可靠性的影响因素211　称重托辊、传感器组件与秤架结构装置的影响稳定土连续配料皮带秤装置采用单托辊秤架结构, 传感器安装在托辊的下方, 如图2 所示。由图2可知称重桥架必须能够将输送带上物料的重力传递给载荷传感器而不增加任何附加力, 不使由胶带运动或跑偏所产生的力作用在载荷传感器上很重要。托辊所受的合力F 可分解成水平分力H和垂直力G, 对称重传感器而言, G不能正确地反映出来。正常运行中G作用点在传感器轴线周围小幅度自由游移, 对皮带秤的影响不大。称重架有以下主要问题必须解决: ( 1) 称重托辊及两侧托辊两端轴孔的同轴度要求较高, 托辊在固定的托辊座中运转时, 不能像凸轮机构一样高低起伏, 使胶带存在时紧时松的现象, 紧时对称重传感器产生一附加力, 使被检测的载荷增大; 松时会使传感器检测的载荷减小, 影响精度及稳定性。(2) 称重架应有足够的强度和刚度,不能出现挠曲, 使胶带呈现“凹”形, 导致重力作用在传感器上的力不呈正态分布。(3) 3组托辊应在同一水平面上, 否则会使胶带在垂直方向出现分力, 导致重力作用在传感器上的力不呈正态分布。

   
    结合上述问题, 为实现动态称量的稳定性、可靠性及高计量精度, 称重架必须满足以下要求:(1) 提高称量段托辊( 3组) 的加工精度, 至少要保证托辊7级同轴度和圆度加工要求。(2) 称重架要确保足够的刚度, 在满载的情况下, 挠曲量不得超过称量托辊间距的1 /200。(3) 提高制造、装配质量以减小称量段托辊的水平误差, 消除附加力的影响。(4) 确保输送机中心同仓体中心一致, 使载荷偏离胶带中心的影响减到最小。(5) 尽量加大称重托辊有效称重段的距离, 可以考虑采用单秤双托辊称量装置, 这种结构有利于静态校秤及检测, 但制作要求更高,成本也相应增加。

    
    212　测速传感器组件及其连接装置的影响稳定土连续配料秤原采用自制光电传感器接解式测速器测量胶带的线速度, 并进行实时动态测量。测速器安装在胶带的回程段, 直接作用在胶带表面, 依靠重力压紧胶带, 输送机运行时靠摩擦力带动测速器旋转, 输出脉冲信号。

    实际应用中经常发现测速器出现卡阻现象,脉冲信号输出不稳定。这些与制作精度、测速轮与壳体的装配间隙以及光电传感器与分度盘的安装位置等有关。为减小测速器测量误差, 主要从下面几个方面进行完善: (1) 避免测速器与胶带之间出现打滑现象。(2) 测速器安装方向与胶带运行方向应成90°夹角。(3) 增加清扫器, 确保测速器测量面清洁。(4) 采用旋转编码器式专用测速器替代自制测速器, 提高测速器自身的精度。213　张紧方式对测量的影响

    当称重段托辊不在同一水平面时, 称重托辊会因胶带的张紧对称重架产生附加力, 张紧程度不同, 所产生附加力的大小也不一样。如果对张紧结构进行调整, 使附加力的变化很小, 则其对称重误差的影响是可忽略的。最理想的张紧方法就是采用重锤张紧, 张紧力G保持恒定, 即使产生附加力也是不变的, 称重时可以通过标定给予消除。
    214　正确的使用维护

    正确的使用维护有利于提高配料皮带秤的精度、稳定性和可靠性。(1) 定期清扫, 以防秤体积灰积料, 造成称量不准。(2) 定期检查皮带秤的活动部分是否有物料或异物卡住, 具体的检查位置有: 托辊与输送机架的中间位置、秤架与秤体的横梁处。(3) 定期调整胶带跑偏, 以防造成计量不准。(4) 不要用外力冲击秤体和传感器,严禁检修人员检修时在皮带秤上站立或操作其他设备。(5) 设备大修进行电焊时要接地。(6) 仪表应可靠接触, 由独立的电源供电。(7) 保证称重托辊及称重段内托辊运转自如, 否则应予更换。(8) 测速滚筒应定期清扫, 以防粘料。(9) 测速

3　结束语

    综上所述, 整个稳定土连续配料皮带秤系统机械部分在设计、制作或维护等各方面都要讲究精工细作, 才能保证配料皮带秤达到理想的动态计量精度(要求为±2%) 及运行的可靠性和稳定性。滚筒的轴承座应定期加油润滑。

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