一、概述

皮帶秤由於具有連續，自動動態稱量的特點，廣泛地應用在電力、港口、冶金、水泥建材、礦山等行業，為企業內部核算，生產控製，入廠原料和港口、碼頭的商貿計量，以及事業單位的監控管理。筆者就近幾年曆經各行業應用管理情況進行綜合分析，對調研應用的狀況作出相應評價。

二、皮帶秤在港口及火電廠的應用分析
在港口、碼頭安裝的皮帶秤是用於商貿結算，要求穩定性好，重複性好，稱量準確度高。基於上述要求都是使用多托輥懸浮式秤架的皮帶秤，如上海港是由國內多家皮帶秤生產廠家聯合研製，采用 6 組稱重托輥懸浮式秤架作為船舶來計量稱重的商貿結算憑據；上海某公司是采用日本久保田鐵工 （Kubota） 兩組稱重托輥懸浮式秤架主要稱量來自澳大利亞的礦石商貿結算；浙江寧波北侖港是引進成套設備中采用日本大和 （yamato） 株式會社兩組托輥懸浮式秤架商貿稱重計量；遼寧營口項城港口是采用引進日本大和技術的懸浮式秤架稱量。由此可見，凡是用於商貿計量中的秤，均采用高精確度的秤架。為了提高稱重準確度和長期穩定性，山西某儀表公司將常規的兩組托輥、三組托輥、四組托輥懸浮式發展到兩台四組托輥串聯成八組托輥的雙秤架，儀表采用雙通道輸入，秤架加長采樣時間增加，穩定性和準確度都提高了，但安裝條件，調試的難度有明顯的增加。南京某有限公司為了提高商貿計量準確度、長期穩定性，開發了陣列式皮帶秤，所謂陣列式就是將由多組單元的兩托輥直承式秤架組成，能采集大量的稱重數據，稱重準確度應該是相當高，現場安裝調試技術含量更高，安裝條件，技術要求也隨之更高。從該廠業績中發現，大多用於礦山冶煉行業基本是在水平皮帶上稱量，計量準確度也隨之提高。商貿計量秤應用環境基本是長皮帶輸送機，皮帶質量性能良好，周長從幾十米到幾百米。皮帶寬度從 1200mm～2000mm，皮帶厚度 10mm～15mm；大K8凯发登录入口輸送是 800t/h～2250t/h，最大K8凯发登录入口高達 6000t/h；物料輸送均勻，斷料現象較少，十分有利於稱重，不利於稱重的是皮帶運行速度較快，常見是 1.6m/s～3.15m/s。但K8凯发登录入口大，性能穩定，采集量多也能獲取高準確度。火電廠燃料計量管理一般采用四托輥懸浮式秤架用於入廠煤商貿計量，坑口電廠入廠煤商貿計量，以作為商貿核算計量。入爐煤計量是作為內部考核一般采用四組稱重托輥雙杠杆耳軸支撐秤架來作為煤耗考核計量，稱量準確度要求比入廠煤計量低，造價比入廠煤計量秤便宜。所以它的靈敏度較低，但穩定性較好，適宜大K8凯发登录入口稱重，以在火電廠入爐煤計量中廣泛地應用。選煤廠也采用這種秤架來統計選煤量，在山西壽陽芬雷選煤廠由山西某公司采用的是美國拉姆齊 （Ramsey） 技術生產雙杠杆四托輥耳軸支撐的皮帶秤架，不同的是采用槽鋼作主杠杆和副杠杆替代了矩形鋼管。它們之間等距離的撓度是否完全相等，目前尚未獲得這方麵的測試數據。由於皮帶長對選取秤架安裝的最佳位置也有選擇餘地，采用了皮帶拉緊裝置對皮帶張力變化起到了一定的補償作用。秤架前後的直線段的條件也能夠得到滿足，日本大和 （yamato） 株式會社技術要求直線段為秤架前後各五組托輥距離，美國拉姆齊 （Ramsey） 技術要求直線段為秤架前後各四組托輥。港口皮帶秤可在無船舶來料時進行定期檢驗和動態零點校準，火電廠有運輸和備用二條輸送線，也能方便地完成定期檢驗和動態零點校準，這對於維護皮帶秤的稱重準確度起到很大的保證。筆者曾在廣東台山電廠進行為期 30 多天的現場測試，證明了輸送量大、輸送速度快，皮帶寬，皮帶長度、厚度，皮帶質量相當好，優質的皮帶其張力變化小，所以短期零點穩定性，長期零點穩定性都有能達到皮帶秤考核的標準。

在福建省某電廠，當筆者重新調試、檢驗合格後使用了半年時間，三段膠接環形皮帶有一段撕帶，更換不同型號的皮帶，其皮帶硬件不同，產生皮帶繞度也不同，對稱重產生變化，經驗教訓是同一條皮帶機應使用同一種型號的皮帶。在吉林省某電廠，在傾斜 16°皮帶機上安裝懸浮式秤架，生產廠家用戶不清楚懸浮式秤架安裝在傾斜皮帶不能超過 6°，這個指標是科研人員作實驗得出來的結論，也就是說超過 6°對稱重有影響。縱向限位杆緊緊拉著秤架下斜重力，能不影響稱重！在山西某電廠實測皮帶機傾斜 21°，雙杠杆四托輥秤架標明傾斜皮帶不超過 17°，有的廠家標出不超過 18°、20°，這樣不僅引起物料重複稱重，對皮帶秤稱重也有影響。可用花紋皮帶解決物料打滑重複稱重，雙杠杆多托輥秤架超過了稱重級限。也就是說這條皮帶上根本就不具備安裝皮帶秤的條件。在港口、電廠皮帶秤大都使用在高速度，大K8凯发登录入口，寬皮帶、長皮帶上。檢定時,規定了 3 分鍾或皮帶一整圈時間來考核短期零點穩定性，3 個小時來考核長期零點穩定性。使用中應該是：24 小時來考核短期零點穩定性，168 小時來考核長期零點穩定性。考核皮帶秤穩定性實質上是在考核皮帶變化，皮帶受潮與皮帶表麵受潮的變化完全相反，因此筆者認為考核皮帶秤的關鍵是考核皮帶的質量和皮帶拉力張緊裝置。有的輸送機設計部門，隻是把物料運載上去就行了。優秀的設計者，考慮輸送能力最大K8凯发登录入口、常用K8凯发登录入口，皮帶磨損程度，功率耗電量，皮帶張力變化，選取皮帶拉力張緊裝置，使皮帶工作最佳狀態，也給皮帶秤提

供良好的安裝條件。火電廠輸送皮帶長度一般在300m～400m 之間，傾斜度在 10°～18°處於提升壯態，一般使用雙杠杆四組托輥秤架，根據國家標準 GB 10595- 89 帶式輸送機技術條件，安裝在火電廠輸送係統中，為了防止皮帶打滑和過於張緊打帶即“飄帶”現象，保證緊張力基本恒定。采用車式拉緊裝置，重錘式拉緊裝置和 ZYJ50024D皮帶液壓張緊裝置。使皮帶秤動態零點穩定性得到有效的穩定。考慮輸送能力最大K8凯发登录入口、常用K8凯发登录入口，皮帶磨損程度，功率耗電量，皮帶張力變化，選取皮帶拉力張緊裝置，使皮帶工作最佳狀態，也給皮帶秤提供良好的安裝條件。所謂皮帶秤的耐久性近幾年來研究的人還不少，筆者認為皮帶秤的耐久性測試意義不大，是 3 年～5 年，還是 7 年～8技術交流Technology Exchange21年。與其說是皮帶秤耐久性，不如說是皮帶的耐久性，關鍵是看皮帶耐用時間。當使用在不同環境汙染對皮帶秤的侵蝕，潮濕、多塵、三氧化硫、有毒有害氣體對金屬體的腐蝕，有的秤架在現場不足半年就生鏽，在煤炭輸送中天天遇水衝洗而生鏽，秤架加工工藝一般是塗刷防鏽漆，麵漆，發蘭、發黑，鍍鋅，為了節約生產成本，很多秤架隻刷一層麵漆，安裝時碰撞處就開始生鏽。售後服務中發現沿海電廠的皮帶秤架不足一年螺絲就鏽死。電廠分狀態性檢修、計劃性檢修，現在叫點檢 （局部檢修） 和麵檢 （全麵檢修）。皮帶輸送係統托輥轉動部分磨損較快局部點檢較多，更換一段皮帶、一個稱重托輥都涉及到皮帶秤的耐久性。為什麽將皮帶秤檢定周期定為年，源於皮

帶輸送機計劃性檢修也是定在年。很多大型輸送皮帶機檢修計劃 3～5 年，質量好、維護好的輸送機甚至是 10～30 年。輸送狀態良好，稱重準確性自然也就不會超出誤差範圍。
 

三、皮帶秤在水泥工業中應用的分析

普通的矽酸鹽水泥生產是將石灰石 + 粘土 +鐵精粉，按比例配料輸入球磨機進行磨細成混合的生料，再在 1450℃高溫下煆燒後形成熟料。將熟料 + 石膏，按比例配料進行混合細磨成水泥，這就是所謂“兩磨一燒”的水泥生產工藝。生料係統中石灰石、粘土和鐵精粉就需要三台皮帶秤計量控製進料量。有的生料加工為 （石灰石、矽酸鹽礦石） + 鐵精粉 + 粘土 + 煤 + 三廢；熟料為：石膏、熒石 + 煤矸石 + 三廢 + 複合穩定劑。皮帶秤計量控製進料量就更為複雜了。多條皮帶上都安裝有皮帶秤，這就形成了一個皮帶秤群。我國水泥、化工行業生產控製采用申克技術的皮帶秤較多，秤架上稱重間隔為 1m，輔助稱量段上的間隔應統一也為 1m，皮帶繞度也是一樣。要求稱量準確度高的皮帶秤對安裝要求是嚴格控製間隔距離。

（1） 皮帶秤安裝皮帶機別無選取擇，從單料貯料倉到送料的主輸送皮帶間隻有一條輸送皮帶輸送，隻能裝在這條皮帶上。

（2） 皮帶秤安裝位置選擇範圍很小，從單料倉到主送皮帶的間距不會太長。

（3） 皮帶機長度別無選擇，這條皮帶機的長短依據現場設計而定，一般不會太長，大多在十幾

米，且沒有設計皮帶拉緊裝置，設計人員隻是從輸送物料的角度設計，沒有注重輸料稱量。

（4） 皮帶機傾角別無選擇，也就是說，這條皮帶機設計多大傾角就是多大。

（5） 皮帶輸送速度別無選擇，在配料係統設計中單料皮帶輸送能力和輸送速度是固定的，無法

隨意更改。

（6） 現在安裝皮帶秤時，注重配料功能，而忽視控製效果。

（7） 整圈載料的情況不多，常見是載料一段就停止了。

（8） 皮帶秤動態零點的校準難度較大，日常的檢驗方法和實施難以落實。
 

四、皮帶秤在冶金工業中的應用分析

一台標準的雙杠杆四組秤架安裝傾斜 17°或水平皮帶上，秤架的四組托輥為稱重托輥，前後各四組托輥稱之為輔助托輥，有效稱量段前後各4.8m 稱為輔助稱量段，也就是說直線段達 14.4m才能安裝秤架。某鋁廠生產過程中要求安裝 4 台皮帶秤，用戶提出使用準確度為 0.5%，銷售人員認為單杠杆兩組輥秤架準確度為 1.0%，雙杠杆四組托輥秤架就能達到準確度為 0.5%。合同簽訂、設備進現場安裝調試，安裝人員又是個新手，掛碼檢驗都達不到要求。原來皮帶機長度不足 10m，直線段不足 6m，安裝托輥間隔為 1.2m 的秤架，沒有輔助稱量段，怎麽樣也達不到準確度，有人提出拆卸副杠杆，這樣就有了輔助稱量段，兩組托輥秤架準確度仍然為 1.0%。這就是要告訴用戶，你廠皮帶機不具備安裝準確度為 0.5%級的皮帶秤。樣機上試驗雙杠杆四組托秤架能在傾斜 17°皮帶機上稱重準確度達 0.5%級，那麽在水平皮帶機上同樣也能達到 0.5%級，傾斜皮帶機是起提升作用，而水平皮帶機則是起傳遞作用，稱重條件明顯比傾斜皮帶機好，所以不論是用雙杠杆式秤架還是用懸浮式秤架稱重準確度都有可能高於 0.5%級。也就是說能在傾斜 17°皮帶機上稱重準確度達 0.5%級，現場輸送機還得具有樣機輸送機同等運行條件。
 

五、對皮帶秤耐久性的一點理解

在查閱現代漢語詞典中隻有“耐久”的解釋Technology Exchange 技術交流22為“能夠經久、堅固耐久”。百度中耐久性定義：結構在正常使用和維護條件下，隨時間的延續仍

能滿足預定功能要求的能力。”檢定規程中，皮帶秤的耐久性試驗：“為檢驗被測皮帶秤 （EUT） 在經過規定的使用周期後能否保持其性能特征的一種試驗。”皮帶秤使用周期是 8 年還是 10 年？國家檢定規程沒有明確規定，隻有“皮帶秤的檢定周期一般不超過 1 年”之規定。筆者認為皮帶秤的耐久性應分為兩項：皮帶秤本體質量耐久性和係統稱重質量耐久性。

（一） 皮帶秤本體質量耐久性

涉及到生產秤架的材料質量的優劣，秤架加工有多層油漆保護和單層油漆保護；稱重傳感器有惰性氣體保護和無惰性氣體保護，和杠杆式轉換對傳感器的保護；測速傳感器不鏽鋼外殼保護，測速滾輪的防震防滑保護；累計器儀表元器件的篩選，高溫固化替代人工焊接，零部件法蘭、鍍鋅等等這些都是為耐久性提供保障的條件。

（二） 係統稱重質量耐久性

秤架設計稱重測力型式，儀表數據處理的能力，分辨率、采樣速率，抗幹擾能力；使用環境，角度，皮帶的長短及質量，皮帶機的質量及振動，托輥的質量，皮帶糾偏裝置，皮帶張緊裝置等等都與稱重質量耐久性是唇齒相依，骨肉相聯。所以說皮帶秤好不如安裝調試好，皮帶秤安裝調試好，不如皮帶質量好，皮帶質量好，不如皮帶張緊裝置好。建議有經濟條件和科研能力單位部門，在研發高準確度皮帶秤的同時，研製皮帶張力指示器，皮帶張力監視控製器。

六、皮帶秤在礦山工業中的應用分析

盡管這條皮帶機不具備安裝皮帶秤的條件，又不去改造，隻能別無選擇地將秤架安裝在這條皮帶上。正常規範的皮帶機 DT75、DT62 型托輥傾角度在 30°、35°，為了多輸料有的礦山輸送機托輥達 45°、60°。45°就不能安裝皮帶秤，60°給皮帶秤安裝帶來更大的難度，嚴格地講不具有安裝條件的就不能安裝皮帶秤，為了經濟利益驅動安裝在 60°皮帶機上的皮帶秤，空載時皮帶槽角為 35°，載料時為 60°，不知道這種稱重方式能給皮帶秤帶來多少準確度。有一礦山企業為了節約生產成本，在一條較長皮帶輸送出廠物料，與此同時利用回程皮帶輸送進廠物料，決定在上下皮帶各裝一台皮帶秤計量，引起筆者很大興趣，決定現場采點設計，可惜在招投標過程中丟標了。
 

七、結束語

目前，皮帶秤有的是按：稱重傳感器，速度傳感器，稱重秤架，累計顯示器四大部分來劃分的，也有的按：承載器，位移傳感器，累計控製器三大部劃分。其中承載器含：皮帶 （有效稱量段、輔助稱量段），稱重托輥，輔助托輥，稱重秤架，稱重傳感器。後者是比較科學的劃分。皮帶秤廣泛應用在港口、碼頭，火電廠入廠、入爐，冶金、礦山，水泥行業等，各有特點。筆者曾在廣東一家造紙廠設計一台入爐煤單托輥皮帶秤，現場高溫，確是恒溫，皮帶在這種恒溫狀態下運行，由於皮帶速度較慢又是在恒溫下，皮帶秤零點穩定性基本不變，稱重準確度也就不變。在北京遇到皮帶秤二次儀表拉姆齊 201 表 A/D轉換器模快燒壞，在中關村購買，價格為 30 元一片，換一家卻是 30 元兩片。廉價的元器件質量令人擔憂使人聯想儀表的質量，很多作坊廠元器件與印刷電路板的人工焊接，與參觀上海某有限公司高溫爐固化焊接工藝相比，產品質量差異很大。金屬材料經過處理後一般高達 30 年之久。所以它的耐久性很難概定。
 

參考文獻：

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裝備國際學術會議論文, 1994 年 10 月.

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