皮帶式定量給料機(jī)(簡(jiǎn)稱
皮帶秤)是水泥生產(chǎn)中計(jì)量和配料的最常用設(shè)備。影響
皮帶秤計(jì)量精度的因素是多方面的,就其產(chǎn)品本身的質(zhì)量而言,影響其精度分機(jī)械部分和電氣部分;就其使用角度而言還取決于皮帶秤的選型、安裝位置的選定和安裝質(zhì)量及維護(hù)使用和保養(yǎng)等諸多方面。下面以應(yīng)用較多的TDGSK皮帶秤為例進(jìn)行闡述。
1皮帶秤主要結(jié)構(gòu)
圖1為皮帶秤主要工作部分,其功能如下:
圖1皮帶秤結(jié)構(gòu)示意
1)主動(dòng)滾筒:主動(dòng)滾筒由減速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng);
2)從動(dòng)滾筒:通過(guò)調(diào)節(jié)張緊滑座的螺絲,改變從動(dòng)滾筒的位置,可以調(diào)節(jié)皮帶的張緊和跑偏;
3)十字簧片:用于秤體和稱量框架的連接;
4)張緊滑座:皮帶秤調(diào)節(jié)跑偏和張緊機(jī)構(gòu);
5)稱量框架:皮帶秤傳力機(jī)構(gòu),將皮帶上物料負(fù)荷信號(hào)均勻地傳輸至傳感器;
6)自動(dòng)張緊輪:使皮帶保持一定的張緊度,并使皮重在很小的范圍內(nèi)變化;
7)下料斗:完成從料倉(cāng)向皮帶上均勻供料,調(diào)節(jié)閘門開(kāi)度,可改變皮帶上料層厚度;
8)減速電動(dòng)機(jī):皮帶秤的驅(qū)動(dòng)裝置,帶有測(cè)速裝置,負(fù)責(zé)將角速度轉(zhuǎn)換為控制器可識(shí)別的速度信號(hào)。
9)傳感器:將皮帶秤上質(zhì)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸給控制器。
另外,秤體的上表面上分布著很多小托輥,根據(jù)功能可分為稱量托輥和承重托輥。
2皮帶秤本身對(duì)精度影響的分析
皮帶秤本身的精度是由設(shè)備制造廠家決定的,除秤體的工藝制造水平外,皮帶秤誤差主要表現(xiàn)為皮帶負(fù)荷(物料荷重)測(cè)量誤差、皮帶速度測(cè)量誤差、儀表轉(zhuǎn)換及控制運(yùn)算誤差這三個(gè)方面。
1)皮帶負(fù)荷測(cè)量誤差主要表現(xiàn)為稱量機(jī)構(gòu)模型誤差、傳感器精度等級(jí)、荷重信號(hào)的放大和傳輸誤差這幾個(gè)方面。稱量機(jī)構(gòu)誤差取決于生產(chǎn)廠家采用的稱量機(jī)構(gòu)模型、材質(zhì)和加工精度等,尤其是稱量框架和傳感器壓頭的處理,對(duì)最終系統(tǒng)精度影響最大。TDGSK秤采用杠桿式稱量機(jī)構(gòu)模型,其模型誤差小于0.2%。一般采用Dl級(jí)傳感器,其精度完全滿足其誤差要求。目前正規(guī)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的儀表基本上都能解決荷重信號(hào)的放大和傳輸誤差問(wèn)題。
2)皮帶速度測(cè)量誤差主要表現(xiàn)為測(cè)速脈沖在觸發(fā)計(jì)數(shù)器讀延時(shí)的時(shí)序誤差(±1個(gè)脈沖)和測(cè)速脈沖傳輸時(shí)上升沿(或下降沿)產(chǎn)生的高頻毛刺誤觸發(fā)計(jì)數(shù)器帶來(lái)的測(cè)速誤差。現(xiàn)行皮帶秤測(cè)速一般采用電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)(測(cè)速頭)或軸裝編碼器。測(cè)速頭通過(guò)檢測(cè)安裝在電動(dòng)機(jī)和減速器間測(cè)速齒輪測(cè)得速度信號(hào),通過(guò)硬、軟件辦法均可實(shí)現(xiàn)脈沖計(jì)數(shù)誤差小于0.05%,軸裝編碼器單位時(shí)間(旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間)最大可產(chǎn)生20000個(gè)脈沖,它的脈沖計(jì)數(shù)精度更高。上述脈沖信號(hào)均采用濾波網(wǎng)絡(luò),對(duì)高于測(cè)速頻率的高頻諧波能完全濾除。所以,綜合皮帶速度測(cè)量誤差在正常生產(chǎn)時(shí)的誤差不大于0.1%,非正常極低速時(shí)亦能保持在0.3%左右。
3)儀表轉(zhuǎn)換及運(yùn)算誤差的主要表現(xiàn)形式為A/D、D/A轉(zhuǎn)換誤差及儀表運(yùn)算誤差這兩個(gè)方面。現(xiàn)行儀表轉(zhuǎn)換及運(yùn)算誤差可小于0.01%。
3選型和使用對(duì)精度影響的分析
皮帶秤的選型對(duì)使用中的精度也有重要影響。
皮帶秤使用過(guò)程對(duì)精度產(chǎn)生的影響就直接和用戶相關(guān)了,它的安裝條件、位置及維護(hù)保養(yǎng)等都會(huì)對(duì)精度產(chǎn)生影響。
3.1秤體安裝
秤體安裝應(yīng)該水平,其水平度應(yīng)≤3/1000,且安裝基礎(chǔ)應(yīng)牢固。皮帶秤是對(duì)振動(dòng)相當(dāng)敏感的設(shè)備,應(yīng)該與那些產(chǎn)生振動(dòng)的設(shè)備隔離,如破碎機(jī)、球磨機(jī)、振動(dòng)給料機(jī)和倉(cāng)壁振動(dòng)器等,以減小振動(dòng)對(duì)精度造成的影響。
當(dāng)皮帶秤安裝在戶外時(shí),為減少外部因素(風(fēng)雨)對(duì)稱量的不利影響,應(yīng)該裝有防護(hù)外罩,但外罩不應(yīng)影響秤的操作。
3.2皮帶及其張力
作為計(jì)量的皮帶有較高的要求,皮帶的層數(shù)、覆蓋層厚度及接頭方式將引起皮帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量的變化,在皮帶秤調(diào)零過(guò)程中,應(yīng)在皮帶運(yùn)行整數(shù)圈的情況下取皮帶質(zhì)量的平均值以補(bǔ)償皮帶質(zhì)量不均勻所引起的偏差。
實(shí)際稱重時(shí),物料的重力是通過(guò)皮帶間接傳到稱量框架上,皮帶張力雖然是一個(gè)水平力,但它也對(duì)物料的重力測(cè)量將產(chǎn)生干擾。如果皮帶張力小而且變化不大,就有可能通過(guò)校準(zhǔn)予以補(bǔ)償,而當(dāng)皮帶張力較大時(shí),補(bǔ)償將有一定的難度。如果皮帶張力變化較大,補(bǔ)償對(duì)皮帶張力變化的部分不起作用,這樣將對(duì)物料量測(cè)量帶來(lái)較大的誤差。實(shí)際使用過(guò)程中,通過(guò)調(diào)整張緊裝置盡量使皮帶張力保持在一個(gè)合適穩(wěn)定的水平,并且更換皮帶或定期檢修時(shí),都要重新去皮。
3.3物料紊動(dòng)
當(dāng)物料離開(kāi)給料點(diǎn)后,相對(duì)于皮帶來(lái)說(shuō),它需要經(jīng)過(guò)一段行程才能穩(wěn)定下來(lái),這一段時(shí)間內(nèi),物料處于紊動(dòng)狀態(tài),即不穩(wěn)定狀態(tài)。物料處于紊動(dòng)狀態(tài)時(shí)不可能進(jìn)行精確的稱重,所以需要在物料離開(kāi)給料點(diǎn)之后,預(yù)留一段長(zhǎng)度的皮帶使物料紊動(dòng)狀態(tài)停止,再留一個(gè)托輥間距的距離使之進(jìn)一步穩(wěn)定下來(lái),然后再進(jìn)行稱重。一般配料皮帶秤設(shè)計(jì)帶速低于0.5m/s,穩(wěn)定段長(zhǎng)度一般不低于lm,這就對(duì)物料給料點(diǎn)即下料斗提出相應(yīng)的要求。下料斗安裝要求見(jiàn)圖2,進(jìn)料斗的法蘭中心應(yīng)距從動(dòng)滾筒中心線為250mm處(允許在250~300mm范圍內(nèi)變動(dòng))。安裝后料斗的下底面應(yīng)距皮帶面10~15mm,防止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)皮帶劃傷及向外撒料,必要時(shí)可在下料斗下部安裝導(dǎo)料溜板。
圖2下料斗安裝要求
3.4維護(hù)
皮帶秤按照要求安裝調(diào)試完成后,要保持其長(zhǎng)期穩(wěn)定性和精度,維護(hù)保養(yǎng)非常重要。機(jī)械部分主要注意如下方面:滾筒和托輥的潤(rùn)滑;保持皮帶軌跡運(yùn)行理想,即防止皮帶跑偏;保持皮帶清潔;拉緊裝置工作正常;防物料泄漏;防止皮帶意外劃傷或皸裂。
其中保持皮帶清潔和防止物料泄漏是非常重要的,這樣可保證皮帶秤只稱量真正的物料荷重,而不是連同黏結(jié)在皮帶上物料的荷重及物料漏在秤架上的荷重一起稱。同時(shí),漏料如堆積在簧片處或卡在皮帶與托輥間會(huì)影響計(jì)量精度。為清除黏結(jié)在皮帶上的物料,皮帶內(nèi)外側(cè)均設(shè)有刮料清掃器;堆積在秤架上的物料則由人工定期清掃。
電氣部分主要注意如下方面:當(dāng)在秤附近焊接時(shí),不允許焊接電流通過(guò)皮帶秤的傳感器;更換皮帶時(shí),注意旋起傳感器的保護(hù)支架,以免損壞傳感器;皮帶長(zhǎng)期運(yùn)行,張力會(huì)有所變化,所以要定期去皮,實(shí)物標(biāo)定。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,水泥廠配料皮帶秤的精度是由多方面因素決定的,牽涉到設(shè)備制造廠家、設(shè)計(jì)選型單位、使用廠家等諸多環(huán)節(jié)。最重要的是皮帶秤的精度離不開(kāi)業(yè)主的安裝及維護(hù)使用保養(yǎng),從某種程度上講這些也體現(xiàn)設(shè)備制造廠家指導(dǎo)安裝調(diào)試及培訓(xùn)等售后服務(wù)的綜合水平。