論非連續(xù)累計(jì)散料秤稱量值偏低故障檢查與處理方法

◎ 趙成凱，孫艷超

（中儲(chǔ)糧（盤錦）物流有限公司，遼寧 盤錦 124000）

1 非連續(xù)累計(jì)秤原理及各機(jī)構(gòu)功能介紹

非連續(xù)累計(jì)散料秤（以下簡(jiǎn)稱“散料秤”）能對(duì)大宗散裝物料進(jìn)行逐斗計(jì)量，且能夠和輸送設(shè)備匹配使用，實(shí)現(xiàn)連續(xù)計(jì)量，作業(yè)效率最大可保持2 000 t·h-1，具有自動(dòng)去皮重功能[1]；適用的散裝物料包括大豆、玉米、小麥、水稻等，按照秤體結(jié)構(gòu)劃分為方秤和圓秤，它由儲(chǔ)料斗、稱量斗、卸料斗、控制系統(tǒng)和校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)5大部分組成，同時(shí)匹配除塵系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各料斗之間的壓差平衡及抑塵作用[2]。

工作流程包括4個(gè)環(huán)節(jié)。①散料秤運(yùn)行，進(jìn)料門打開，物料通過輸送設(shè)備進(jìn)入秤儲(chǔ)料斗、稱量斗。②當(dāng)達(dá)到設(shè)定重量后，進(jìn)料門關(guān)閉，此時(shí)輸送設(shè)備繼續(xù)向儲(chǔ)料斗運(yùn)送物料，稱量斗測(cè)量該斗物料毛重。③計(jì)量完成后，放料門打開，將稱量斗內(nèi)物料排出，進(jìn)入卸料斗。④稱量斗排空后，此時(shí)儀表顯示為該斗物料皮重，放料門關(guān)閉，進(jìn)料門再次打開，完成一個(gè)工作循環(huán)。以上稱重?cái)?shù)據(jù)均自動(dòng)記入PLC，毛重減皮重即為該斗物料真實(shí)重量，通過打印機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行打印，形成碼單，用于貿(mào)易結(jié)算。

（1）儲(chǔ)料斗實(shí)現(xiàn)物料的緩存，上游接輸送設(shè)備，斗內(nèi)安裝有減壓板，避免物料直接沖擊散料秤進(jìn)料門，斗內(nèi)安裝高、低料位器2個(gè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)斗內(nèi)物料高度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)物料達(dá)到高料位時(shí)，上游輸送設(shè)備自動(dòng)停止供料，避免儲(chǔ)料斗內(nèi)物料溢出，確保作業(yè)流程的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）稱量斗用于計(jì)量物料重量，它由進(jìn)料門、卸料門、傳感器、氣缸、傳感器和檢修門等組成[3]。以中儲(chǔ)糧（盤錦）物流有限公司散料秤為例，秤體結(jié)構(gòu)為方秤，作業(yè)效率1 000 t·h-1，單斗最大稱量為10 t，可調(diào)節(jié)，目前單斗重量設(shè)定為6 t，檢定分度值為5 kg。為實(shí)現(xiàn)精確計(jì)量，稱量斗通過4組傳感器與秤基礎(chǔ)連接，秤體四周安裝有限位拉桿，限制作業(yè)時(shí)秤體橫、縱向位移，稱量斗與儲(chǔ)料斗、卸料斗銜接均采用軟連接形式，工作穩(wěn)定。①散料秤的進(jìn)料門和放料門通過氣缸實(shí)現(xiàn)開、關(guān)，采用壓縮空氣，壓力為（0.7±0.1）MPa，配合限位開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)料門開、閉狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)配有料位傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)斗內(nèi)物料高度的監(jiān)控。②散料秤配有雙秤互校功能，即秤體安裝有兩套傳感器、兩塊儀表，每套傳感器獨(dú)立工作，計(jì)量數(shù)據(jù)反饋到對(duì)應(yīng)的儀表上。當(dāng)兩塊儀表出現(xiàn)偏差時(shí)，根據(jù)設(shè)定要求，實(shí)現(xiàn)預(yù)警、停秤等功能，保證計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確及散料秤工作的穩(wěn)定性。

（3）卸料斗由料位器、閘門組成，料位器用于監(jiān)控斗內(nèi)剩余物料余量，當(dāng)稱量斗內(nèi)排入卸料斗后，稱量斗進(jìn)料門打開，再次進(jìn)料，實(shí)現(xiàn)一個(gè)循環(huán)。待卸料斗內(nèi)物料排空后，即料位器無報(bào)警后，此時(shí)如稱量斗計(jì)量完成，放料門可以打開、排料，如此時(shí)料位器有報(bào)警信號(hào)，雖計(jì)量完成，但需等此信號(hào)消除后，放料門才排料。閘門位于卸料斗物料出口位置，由手動(dòng)閘門和氣動(dòng)閘門組成，手動(dòng)閘門作用是調(diào)整秤下游輸送設(shè)備作業(yè)產(chǎn)量；氣動(dòng)閘門的作用是當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，如秤下游設(shè)備突然故障停機(jī)或入倉作業(yè)倉里高料位報(bào)警時(shí)，閘門能夠及時(shí)關(guān)閉，散料秤不再排料。這里有兩點(diǎn)在設(shè)計(jì)選型時(shí)需要注意。①手動(dòng)閘門一定要選擇齒輪齒條傳動(dòng)，不可采用絲杠絲母?jìng)鲃?dòng)。②氣動(dòng)閘門不能用電動(dòng)閘門替代，因預(yù)定突發(fā)狀況，電動(dòng)閘門關(guān)閉時(shí)間較長(zhǎng)。

（4）控制系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)控制柜、中控上位系統(tǒng)組成，現(xiàn)場(chǎng)控制柜由儀表、PLC、通訊模塊等組成，中控上位系統(tǒng)由電腦、平板、打印機(jī)等組成，完整記錄散料秤工作過程的計(jì)量數(shù)據(jù)，通過打印機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)打印磅單，通過光纖實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)與中控上位系統(tǒng)的遠(yuǎn)程通信，保證了散料秤的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

（5）校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)由提示砝碼的皮囊氣缸、砝碼起升架、砝碼組成，中儲(chǔ)糧（盤錦）物流有限公司的散料秤共有4組校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，分布在散料秤四角，每組砝碼 1 t，共計(jì)4 t。

2 散料秤稱量異常時(shí)重點(diǎn)檢查項(xiàng)及要求

2.1 儲(chǔ)料斗檢查要求

日常檢查通過儲(chǔ)料斗上方的觀察門，利用強(qiáng)光手電筒對(duì)儲(chǔ)料斗內(nèi)減壓板、襯板、襯板螺栓等進(jìn)行查看，檢查有無脫落、懸掛雜物等異常情況，料位器位置是否有變化，工作是否正常等，相對(duì)來說，儲(chǔ)料斗檢查項(xiàng)較少，對(duì)計(jì)量精度的影響小。

2.2 稱量斗檢查要求

對(duì)于稱量斗的檢查，分為靜態(tài)檢查和動(dòng)態(tài)檢查，通過這兩種檢查，可以有效檢查出導(dǎo)致散料秤計(jì)量問題的故障點(diǎn)，從而快速有效地解決問題，恢復(fù)設(shè)備正常運(yùn)行。

2.2.1 靜態(tài)檢查

靜態(tài)檢查包括傳感器工作狀態(tài)檢查、秤體檢查、軟連接檢查[4]。

（1）傳感器工作狀態(tài)檢查，檢查秤體四角傳感器壓力點(diǎn)是否有松動(dòng)、變形等異常情況，利用自帶砝碼，進(jìn)行提砝碼效驗(yàn)，提砝碼要對(duì)角同時(shí)起升，有利于秤體穩(wěn)定、不偏載，砝碼全部提升后觀察儀表數(shù)值，重復(fù)幾次，查看重復(fù)性；然后對(duì)各組砝碼進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試，查看各點(diǎn)傳感器工作狀態(tài)，方法同上。

（2）秤體檢查包括進(jìn)、放料門物理狀態(tài)，即門框、密封板、傳動(dòng)桿等部件有無破損等能導(dǎo)致漏料的問題，檢查秤門是否夾雜異物，及時(shí)清理；檢查料門氣缸的工作狀態(tài)，有無漏氣、動(dòng)作卡滯等異常情況；檢查進(jìn)、放料門限位開關(guān)，是否有松動(dòng)、移位等異常情況。

（3）軟連接檢查，軟連接因?yàn)橹苯雍头Q量斗連接，對(duì)稱重準(zhǔn)確性有一定影響，主要檢查軟連接是否過緊，軟連接是否積塵、受潮、凍結(jié)等異常情況。在日常工作遇到過軟連接板結(jié)粉塵過多、變硬、提砝碼校準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)偏差的情況。尤其在北方，卸船作業(yè)過程中，由于糧倉內(nèi)物料溫度偏高，進(jìn)入散料秤溫度降低，秤體內(nèi)水汽凝結(jié)，而軟連接容易受潮，附著粉塵凍結(jié)后對(duì)計(jì)量稱重影響較大。因此，在卸船作業(yè)前、后一定要及時(shí)檢查軟連接狀態(tài)，出現(xiàn)異常問題及時(shí)處理。

2.2.2 動(dòng)態(tài)檢查

動(dòng)態(tài)檢查包括滿量程測(cè)試、進(jìn)、放料門、秤體工作狀態(tài)檢查。

（1）滿量程測(cè)試是指在作業(yè)狀態(tài)下，通過物料加砝碼的組合重量，將散料秤稱量值增加至滿量程。操作方法是散料秤在進(jìn)料結(jié)束狀態(tài)，散料秤按下急停鍵，根據(jù)散料秤稱量斗設(shè)置，以進(jìn)料6 t為例，因?yàn)槌拥淖畲蠓Q量為10 t，這時(shí)可通過提起自帶4 t砝碼，將重量增加到滿量程，用于檢測(cè)散料秤在大稱量時(shí)的準(zhǔn)確性，也可以檢查秤體四角傳感器基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。提砝碼分為以下兩種方法。①四組砝碼逐一抬起，觀察儀表是否成線性增加砝碼的重量，重復(fù)3次，查看重復(fù)性并記錄。②逐一抬起各組砝碼，方法同上，查看各角傳感器工作狀態(tài)，測(cè)試完成后將砝碼落至地面，散料秤恢復(fù)自動(dòng)作業(yè)狀態(tài)。對(duì)于稱量斗內(nèi)的物料數(shù)量，除根據(jù)散料秤設(shè)置外，在秤急停狀態(tài)下，如果料斗內(nèi)物料偏少，也可通過手動(dòng)進(jìn)料門電磁閥，將物料重量增加至6 t。注意物料重量加砝碼重量不要超過10 t，手動(dòng)進(jìn)料電磁閥一定要準(zhǔn)確，如誤動(dòng)放料電磁閥，將導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，最好提前在電磁閥線圈上做好標(biāo)記。

（2）進(jìn)、放料門及秤體工作狀態(tài)檢查，是指在作業(yè)的情況下，即儲(chǔ)料斗、稱量斗都有物料的情況下，查看進(jìn)、放料門、秤體是否有漏料的情況?？赏ㄟ^觀察稱量斗數(shù)值變化確定，如出現(xiàn)數(shù)值增加、減少的情況，要立即對(duì)散料秤進(jìn)行檢查，具體是數(shù)值增加檢查進(jìn)料門及秤體，數(shù)值減少檢查放料門及秤體，可通過秤量斗上、下軟連接、秤體呼吸門查看，切勿開啟稱量斗觀察門[5]。

2.3 卸料斗檢查要求

卸料斗檢查主要包括秤斗內(nèi)料位器工作狀態(tài)、放料閘門工作情況、斗內(nèi)積塵情況等，卸料對(duì)散料秤的運(yùn)行會(huì)有影響，對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)的影響較小。

3 散料秤稱量值偏低問題發(fā)現(xiàn)過程及處理方法

日常工作中通過對(duì)以上重點(diǎn)項(xiàng)逐一檢查后，針對(duì)導(dǎo)致散料秤稱量值偏低的問題，選擇其中有代表性的問題進(jìn)行詳細(xì)說明，探討各問題的發(fā)現(xiàn)過程及處理方法。

3.1 散料秤放料門漏料問題

3.1.1 發(fā)現(xiàn)過程

在對(duì)其中一臺(tái)散料秤的進(jìn)、放料門、秤體是否有漏料的情況排查中，在秤急停情況下，通過在儲(chǔ)料斗、稱量斗內(nèi)留存物料，觀察稱量斗數(shù)值變化情況發(fā)現(xiàn)，秤急停時(shí)儀表顯示4 966 kg，隨著時(shí)間的推移，每過10 s，數(shù)值減少2 kg。發(fā)現(xiàn)此情況后，立即通過稱量斗觀察門查看放料門關(guān)閉情況，此時(shí)秤體上的放料門限位開關(guān)顯示已關(guān)閉到位，因當(dāng)時(shí)秤下游流程未停止，打開觀察門后發(fā)現(xiàn)有較大的粉塵，無法直觀看清卸料門、卸料斗的具體情況，但可以聽到有物料落下的聲音，利用強(qiáng)光手電觀察，隱約可以看見有物料不停地從放料門流向卸料斗內(nèi)，進(jìn)入下一流程。確定問題后，通知中控室恢復(fù)散料秤急停狀態(tài)，將稱量斗內(nèi)、儲(chǔ)料斗內(nèi)物料排空，再停止流程，進(jìn)行進(jìn)一步排查。秤停止后，做好安全防護(hù)的情況下，檢修人員進(jìn)入稱量斗、卸料斗發(fā)現(xiàn)放料門單側(cè)拉桿穿銷脫落。

3.1.2 問題分析及處理方法

放料門由兩扇門組成，工作方式是通過氣缸的推桿推拉其中一扇門（主動(dòng)門），然后通過位于主動(dòng)門兩側(cè)的拉桿連接另一扇門（從動(dòng)門）進(jìn)行傳動(dòng)，控制開啟、關(guān)閉。單側(cè)拉桿穿銷脫落后，導(dǎo)致秤體物料超過2 000 kg時(shí)，放料門在重力作用下，因單側(cè)拉桿受力，秤門關(guān)閉不嚴(yán)，進(jìn)而導(dǎo)致漏料情況，這也是在空秤或稱量斗內(nèi)物料小于2 000 kg時(shí)，未發(fā)現(xiàn)放料門漏料的原因。另外，問題排查過程中發(fā)現(xiàn)秤體上的放料門限位開關(guān)顯示已關(guān)閉到位，是因?yàn)橄尬婚_關(guān)只是監(jiān)測(cè)主動(dòng)門位置，而從動(dòng)門無位置監(jiān)測(cè)，因此散料秤控制系統(tǒng)未報(bào)放料門未關(guān)閉到位報(bào)警信息。放料門問題確定后，通過重新制作穿銷，現(xiàn)場(chǎng)安裝，經(jīng)后續(xù)測(cè)試，散料秤工作正常。

3.2 散料秤稱重出現(xiàn)偏差問題

3.2.1 發(fā)現(xiàn)過程

散料秤在進(jìn)行滿量程測(cè)試時(shí)，通過物料加砝碼的組合重量，將散料秤稱量值增加至滿量程，散料秤內(nèi)進(jìn)料4 744 kg時(shí)，中控將秤急停，通過自帶的4 t砝碼，逐漸增加稱量斗重量，依次提起1 t砝碼，儀表顯示5 744 kg、6 744 kg、7 742 kg、8 736 kg；即隨著重量的增加，秤重量有所減少。通過幾次在稱量斗內(nèi)留存物料，采用同上的校驗(yàn)方法，發(fā)現(xiàn)儀表顯示在7 000 kg以內(nèi)，與實(shí)際增加砝碼重量相同，當(dāng)超過7 000 kg時(shí)，在上述測(cè)試中，儀表最多顯示9 158 kg，與實(shí)際重量相差8 kg。

3.2.2 問題分析及處理方法

首先對(duì)秤體四角傳感器基礎(chǔ)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，未見異常，因該問題只有在計(jì)量值超7 000 kg時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。在常規(guī)檢查中，利用秤自帶的4 000 kg砝碼，無法發(fā)現(xiàn)此問題。通過在稱量斗內(nèi)預(yù)留超7 t物料，然后再單獨(dú)提秤體四角的砝碼，查看秤體偏載情況。本次預(yù)留物料8 166 kg，然后逐一提起散料秤四角的砝碼，即每次提起一組，重復(fù)3次，記錄數(shù)據(jù)，依次進(jìn)行。通過測(cè)試，測(cè)試結(jié)果分別為9 164 kg、9 154 kg、9 162 kg、9 158 kg，每組砝碼重復(fù)提起數(shù)值相同，即稱量值最低的一組砝碼是9 154 kg，該砝碼位于秤體的西北角，分析導(dǎo)致秤出現(xiàn)大噸位差量問題的原因可能是這組傳感器導(dǎo)致的。

確定問題后，開始調(diào)整，為更加準(zhǔn)確解決問題，調(diào)整工作利用散料秤自帶砝碼及其他散料秤砝碼進(jìn)行。首先將秤體內(nèi)物料排空，通過在散料秤加7 000 kg砝碼，此時(shí)儀表顯示7 992 kg。通過調(diào)整接線盒內(nèi)該傳感器的調(diào)節(jié)電阻，將儀表顯示重量從7 992 kg調(diào)整至8 000 kg。調(diào)整后，放下該4組自帶砝碼，稱量值變?yōu)? 008 kg，即調(diào)節(jié)電阻后，稱量值整體升高，而且從結(jié)果來看在7 000 kg以內(nèi)，也出現(xiàn)了稱量值不準(zhǔn)確問題，該問題未解決，方法無效，隨即將調(diào)節(jié)電阻恢復(fù)調(diào)整前狀態(tài)。

通過再次分析，計(jì)劃將稱量斗用千斤頂頂起，調(diào)節(jié)秤體與該傳感器接觸的壓頭螺栓。該螺栓采用螺紋與稱量斗連接，通過調(diào)節(jié)螺紋擰入秤體的長(zhǎng)度，可實(shí)現(xiàn)壓頭與該組傳感器的受力程度，進(jìn)而解決大噸位稱重時(shí)，由于各傳感器受力不均，導(dǎo)致該組傳感器稱量值偏低的問題（圖1和圖2）。

圖1 傳感器與壓頭圖（初始狀態(tài)）

圖2 傳感器與壓頭圖（頂起后狀態(tài)）

首先將稱量斗物料排空，采用千斤頂將該角秤體與傳感器分離約3 cm，露出壓頭螺栓，采用與其匹配的插口扳手，外旋約2 mm（伸出2 mm）。拆除千斤頂，秤體復(fù)位，再次測(cè)試，依次增加砝碼重量從5 000 kg至10 000 kg（圖3和圖4），儀表顯示重量與實(shí)際加載砝碼重量一致，問題解決，散料秤恢復(fù)正常。

圖3 砝碼檢測(cè)中圖（一側(cè)）

圖4 砝碼檢測(cè)中圖（另一側(cè)）

4 結(jié)語

綜上所述，日常工作中要加強(qiáng)對(duì)散料秤的檢查，定期對(duì)各關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患問題。同時(shí)，可通過各作業(yè)批次數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)散料秤與散料秤、汽車衡、軌道衡的對(duì)比數(shù)據(jù)，觀察散料秤的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常問題。需要注意的是，如需進(jìn)入秤體內(nèi)部（儲(chǔ)料斗、稱量斗、卸料斗）檢查，檢查前務(wù)必將稱量斗內(nèi)、儲(chǔ)料斗內(nèi)物料排空，以確保維修人員作業(yè)安全。通過本文所述的檢查方法，能夠快速找到問題所在，以便及時(shí)解決散料秤稱量值偏低問題，保障生產(chǎn)作業(yè)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。