淺談皮帶跑偏對(duì)電子皮帶秤穩(wěn)定性能的影響

冉志強(qiáng) 羅全友

(川煤集團(tuán)達(dá)竹公司渡市選煤發(fā)電廠,四川達(dá)州 635024)

淺談皮帶跑偏對(duì)電子皮帶秤穩(wěn)定性能的影響

冉志強(qiáng) 羅全友

(川煤集團(tuán)達(dá)竹公司渡市選煤發(fā)電廠,四川達(dá)州 635024)

對(duì)影響電子皮帶秤計(jì)量穩(wěn)定性能的原因進(jìn)行了分析,結(jié)合我廠使用皮帶秤案例探討,針對(duì)皮帶運(yùn)行中常跑偏的特點(diǎn),通過對(duì)皮帶秤校零時(shí)正負(fù)偏差值的大小來判別其計(jì)量性能是否穩(wěn)定的簡(jiǎn)單方法,確定皮帶跑偏是否需進(jìn)行維護(hù)調(diào)整,減少皮帶秤維護(hù)工作量,保持其固有計(jì)量精度具有較強(qiáng)的實(shí)用意義。

皮帶跑偏 電子皮帶秤 穩(wěn)定性能 影響

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,新成果、新工藝不斷為企業(yè)服務(wù)。電子皮帶秤作為一種準(zhǔn)確、方便的動(dòng)態(tài)質(zhì)量計(jì)量設(shè)備在礦業(yè)、冶金、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用和多方面的用途。目前計(jì)量精度較高的ICS系列電子皮帶秤在設(shè)計(jì)時(shí)采用了全懸浮方式,設(shè)計(jì)計(jì)量精度達(dá)到了1.25‰,低于國家用于貿(mào)易結(jié)算規(guī)定的3‰;但在運(yùn)行中,由于多種原因造成皮帶秤工作性能的不穩(wěn)定,導(dǎo)致計(jì)量精度遠(yuǎn)超過國家標(biāo)準(zhǔn),給企業(yè)貿(mào)易結(jié)算造成極大困難,同時(shí)也給企業(yè)造成具大經(jīng)濟(jì)損失。

1 影響電子皮帶秤計(jì)量穩(wěn)定性能的原因分析

1.1 皮帶秤稱重域受力分析

皮帶秤稱重域是指由皮帶秤體與兩端幾組托輥的總稱,它受力性能的穩(wěn)定決定了皮帶秤計(jì)量穩(wěn)定性能。目前ICS系列電子皮帶秤,無論是懸臂式、耳軸橋式還是懸浮式,皮帶機(jī)運(yùn)行時(shí),傳導(dǎo)給我們的重量信號(hào)可用工式1表示。

式中:W為有效稱重段上產(chǎn)生的重量信號(hào),W1為采樣重量;W2為運(yùn)行時(shí)隨機(jī)附加力產(chǎn)生的附加重量,W0為空秤重量。

式中:W0為瞬時(shí)皮重,它的值為有效稱重段上托輥、秤架、皮帶、皮帶接觸托輥表面變形阻力與稱重域水平張力之和,這個(gè)值基本固定,隨皮帶運(yùn)行磨損變薄而有所減小;W11為有效稱重段上物料的瞬時(shí)重量;W12為稱量段皮帶接觸托輥表面變形阻力在有物料時(shí)的增量,這個(gè)值基本固定,它由皮帶幾何尺寸、皮帶秤稱重域托輥準(zhǔn)直度和皮帶材料的類型決定,可通過標(biāo)準(zhǔn)砝碼量檢定與實(shí)物量檢定對(duì)比得出,W12值的確定對(duì)用砝碼替代實(shí)物檢測(cè)有重大實(shí)用意義。

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式中:W21為運(yùn)行時(shí)皮帶跑偏產(chǎn)生的附加重量;W22為物料不均勻和托輥粘料后引起皮帶徑向跳動(dòng)產(chǎn)生的附加重量;W23為秤架變形產(chǎn)生的扭矩作用與傳感器所產(chǎn)生的附加重量;W24為皮帶張力變化所產(chǎn)生的附加重量。

1.2 影響電子皮帶秤計(jì)量穩(wěn)定性能的外力因素

1.3 皮帶秤使用環(huán)境的影響因素

環(huán)境因素有溫度、濕度、物料特性、風(fēng)力、振動(dòng)和電磁干擾。

1.4 皮帶秤電氣元件影響因素

影響皮帶秤計(jì)量的主要電氣元件有:稱重傳感器、速度傳感器、計(jì)量?jī)x表。

我國電子皮帶秤生產(chǎn)技術(shù)已發(fā)展到一個(gè)新的階段,其電氣元件的可靠性、精度等級(jí)、耐久性等技術(shù)問題基本解決,在儀表中還有故障檢測(cè)功能,用戶輕松地就可以這個(gè)問題。

綜上所述,影響電子皮帶秤穩(wěn)定性能的原因有很多,在安裝結(jié)束后如何確定該皮帶秤計(jì)量性能穩(wěn)定？我們通過較長(zhǎng)時(shí)間的對(duì)比分析,總結(jié)出了一個(gè)簡(jiǎn)單的判別方法,對(duì)電子皮帶秤實(shí)現(xiàn)免維護(hù)或減少維護(hù)工作量提供了基礎(chǔ)。

2 影響電子皮帶秤計(jì)量穩(wěn)定性能的案例分析

2.1 雙臺(tái)ICS-N14懸浮秤使用情況分析

2010年12月,我集團(tuán)公司鐵礦入渡電廠原煤103皮帶,安裝了兩臺(tái)賽摩集團(tuán)ICS-N14-4-800型三計(jì)皮帶秤,帶寬為800,傾角2度,皮帶圈長(zhǎng)度135.3米;阻燃型皮帶,采用的是鋼扣接頭,皮帶無重力張緊裝置;安裝示意圖。

2011年1月投入試用時(shí),皮帶秤校驗(yàn)技術(shù)參數(shù)為:一圈用時(shí)83秒,帶速度為1.63m/s,最大運(yùn)流量220t/h,皮帶秤精度為0.125%,皮帶秤實(shí)有效秤距3m,用鏈碼進(jìn)行校驗(yàn),鏈碼30kg/m;鏈碼檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果(見表1)。

其中校零時(shí)瞬時(shí)最大偏差:1#秤為+15t/h、-14t/h;2#秤為+18t/h、-15t/h 。

2011年1月25日試運(yùn)行:1#秤計(jì)量為27.37t,2#秤計(jì)量為26.15t,誤差為4.4%;26日運(yùn)行為:1#秤計(jì)量為85.79t,2#秤計(jì)量為66.22t,誤差為31.4%。

聯(lián)系人：格日力(0971-6142063；geriligao@hotmail.com) 楊應(yīng)忠(13997052122；E-mail:yyz77921@hotmail.com)

誤差為何這樣大？檢查發(fā)現(xiàn):皮帶跑偏嚴(yán)重,2#秤多處皮帶擦立輥。對(duì)皮帶跑偏嚴(yán)重處進(jìn)行了調(diào)節(jié)后,用鏈碼進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果

(見表2)。

2011年1月28日試運(yùn)行:1#秤計(jì)量為31.23t,2#秤計(jì)量為30.73t,誤差為1.6%;29日運(yùn)行為:1#秤計(jì)量為185.83t,2#秤計(jì)量為183.06t,誤差為1.49%。

誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過秤設(shè)計(jì)的0.125%,究其原因,是皮帶接頭產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)引起？還是由于皮帶沒有重力張緊裝置張力變化引起的呢？或是那一臺(tái)秤計(jì)量性能不穩(wěn)定呢？

從現(xiàn)場(chǎng)檢查,發(fā)現(xiàn)皮帶跑偏仍然是一個(gè)主要問題,短時(shí)間的試運(yùn)行,已經(jīng)使皮帶寬度磨損了15mm。

2011年3月對(duì)皮帶進(jìn)行了整改,更換了一條新皮帶,采用硫化接頭、皮帶加了張力重錘,皮帶長(zhǎng)度147.4米,一圈用時(shí)90秒,用鏈碼檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果(見表3),實(shí)物校驗(yàn)測(cè)試結(jié)果(見表4)。

通過標(biāo)準(zhǔn)砝碼量檢定與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)物量檢定對(duì)比得出稱量段皮帶接觸托輥表面變形阻力在有物料時(shí)的增量值W12,這個(gè)值基本固定,它由皮帶幾何尺寸、皮帶秤稱重域托輥準(zhǔn)直度和皮帶材料的類型決定,同時(shí)它也反映了秤的安裝質(zhì)量。

其中校零時(shí)瞬時(shí)最大偏差:1#秤為+5t/h、-4t/h;2#秤為+4t/h、-5t/h。

從表中可以看出,1#秤皮帶變形阻力增量W12為-8.34%,2#秤皮帶變形阻力增量W12為-6.88%,兩秤間皮帶加權(quán)變形阻力增量差為0.73%,皮帶通過一定物料的磨合這個(gè)變形阻力增量會(huì)進(jìn)一步減小并長(zhǎng)期穩(wěn)定在一個(gè)值內(nèi)。

經(jīng)過一年的運(yùn)行,每月的運(yùn)行量都在4萬噸左右,兩秤差值基本在75至100噸左右,即兩秤誤差在0.18-0.25%。

通過表1至表4數(shù)據(jù)不難得出,影響皮帶秤計(jì)量穩(wěn)定性能的主要是安裝過程中對(duì)皮帶跑偏的控制,其中皮帶接頭方式、有無重力張緊裝置只是次要因素,皮帶的磨損通過校零就可解決,而判斷皮帶秤計(jì)量穩(wěn)定性能通過校零、校校間隔的難易程度就能得知,計(jì)量性能穩(wěn)定的皮帶秤一般一至兩次就可以確定零點(diǎn)和間隔。

2.2 原煤生產(chǎn)線2條皮帶上不同型號(hào)皮帶秤使用情況分析

2008年12月,我廠進(jìn)行重介技術(shù)改造,在原煤401皮帶上安裝了江蘇賽摩集團(tuán)ICS-17-4-800型皮帶秤,帶寬為800,傾角18度,皮帶圈長(zhǎng)度145.56米,有重力張緊裝置,皮帶速度為1.62m/s,最大運(yùn)流量220t/h,由于安裝原因,皮帶跑偏問題,導(dǎo)致計(jì)量誤差有時(shí)高達(dá)30%,皮帶秤的校定維護(hù)工作也非常被動(dòng),有時(shí)皮帶秤校零就要花3至4小時(shí),并經(jīng)常用實(shí)物校驗(yàn),計(jì)量誤差依然無法控制在一定的范圍。

后將皮帶秤裝到了501皮帶上,傾角18.75度,皮帶圈長(zhǎng)度173.45,有重力張緊裝置,皮帶速度為1.6m/s,最大運(yùn)流量230t/h,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)計(jì)量參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定,但由于皮帶較長(zhǎng)、下料點(diǎn)量的不勻和水分的問題,導(dǎo)致托輥粘料引起皮帶跑偏,檢測(cè)校驗(yàn)工作又走入了被動(dòng)。

2011年12月,我廠在502原煤皮帶上安裝了江蘇賽摩集團(tuán)ICSPLR-4-800型皮帶秤,帶寬為800,傾角17度,皮帶圈長(zhǎng)度55.2米,無重力張緊裝置,皮帶速度為1.39m/s,最大運(yùn)流量220t/h。形成了原煤生產(chǎn)線上2條皮帶上不同型號(hào)皮帶秤相互檢測(cè)使用,通過砝碼與實(shí)物校驗(yàn):501#秤皮帶變形阻力增量W12為-3.75%,502#秤皮帶變形阻力增量W12為-3.21%,現(xiàn)兩秤的誤差在0.2%左右;有時(shí)出現(xiàn)較大誤差時(shí)進(jìn)行檢測(cè),502#皮帶秤參數(shù)穩(wěn)定,而501#校零較難,究其原因是501#皮帶跑偏所致,通過調(diào)整后,501#秤參數(shù)又恢復(fù)到原狀態(tài)。

3 結(jié)語

電子皮帶秤作為一種動(dòng)態(tài)計(jì)量裝置,影響電子皮帶秤計(jì)量準(zhǔn)確性的因素很多,但主要先確保皮帶秤的計(jì)量工作穩(wěn)定性能,工作性能不穩(wěn)定,就無從談?dòng)?jì)量精度與計(jì)量的誤差了。只要深入了解皮帶秤的工作原理,認(rèn)真對(duì)皮帶秤測(cè)量體系的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,明確各種影響電子皮帶秤計(jì)量的因素,就能找出合理的解決辦法。在實(shí)踐中,通過皮帶秤校零校間隔難易程度就能判別其工作性能的穩(wěn)定性,而影響皮帶秤計(jì)量工作穩(wěn)定性能的原因主要是皮帶的跑偏問題,通過雙秤的相互監(jiān)測(cè)或是單秤的皮帶工作狀況就能判別電子皮帶秤的計(jì)量穩(wěn)定性能,從而對(duì)電子皮帶秤實(shí)現(xiàn)免維護(hù)或減少維護(hù)工作量,保持其固有計(jì)量精度具有較強(qiáng)的實(shí)用意義。

[1]江蘇賽摩集團(tuán).《電子皮帶秤使用說明書》,2012.

[2]徐州三峰科技有限公司.《電子皮帶秤使用說明書》,2012.

[3]安徽三愛思電子有限公司.《高精度電子皮帶秤貿(mào)易計(jì)量/校驗(yàn)集成系統(tǒng)說明書》,2011.

[4]方原柏.高精度電子皮帶秤的實(shí)現(xiàn)方法.期刊論文,2009.

[5]馬小林.新型電子皮帶秤的研究.期刊論文,2006.