1 前言

隨著公司生產規模的不斷擴大，原料碼頭（原設計年卸貨量為 400 萬噸） 的卸載能力已嚴重製約了公司的快速發展；同時，為了進一步提升企業的市場競爭力，降低公司的物流運輸成本，也必須充分發揮水運的成本優勢，增加水運的物流比例。為此，公司在原料碼頭的原有硬件基礎上，實施了“提升原料碼頭卸貨能力”的係統性改造，使卸料皮帶的運行速度由 1.2m/s 提高到1.6m/s，年卸貨量由原來的 400 萬噸增加到 800 萬噸～1000 萬噸。而隨著計量皮帶運行速度的提高，以及計量皮帶的原地抬升等測量環境的變化，也將極大的影響原有計量皮帶秤的計量準確度，進而影響公司對外的貿易結算 （根據公司對外貿易結算的要求，計量皮帶秤的最大允許誤差為±0.3%）。因此，我們在充分挖掘原有測量設備潛能的基礎上，還對原料碼頭的計量皮帶秤進行了技術改造。在與原皮帶秤設備生產廠家的方案論證和技術研討基礎上，最終決定在原有計量皮帶上采用秤體移位、改進原有秤體機械結構、增加秤體自重、擴大傳感器量程等多管齊下的方案，來確保本次技術改造應用實踐的萬無一失，以實現皮帶秤計量的長期穩定性、準確性。

2 計量皮帶秤的組成及工作原理

計量皮帶秤一般由皮帶輸送機、秤架、稱重傳感器、測速傳感器和稱重顯示控製器等五大部分組成。

當皮帶輸送物料時，稱量段上的物料質量通過計量托輥組作用於秤架並傳導至稱重傳感器，稱重傳感器將物料重量轉換成 mv 信號送入稱重顯示控製器，經過運算放大、濾波、A/D 轉換等過程轉換成數字信號；同時，裝在回程皮帶上的測速傳感器將皮帶的運行速度轉換成脈衝信號。運算器將兩個信號進行積分運算，得到物料的累計量和瞬時量，並在稱重顯示控製器上顯示。

3 技術改造應用實踐

3.1 秤架機械結構的綜合改進

原皮帶秤的秤架設計為雙杠杆 2 托輥結構，稱量段長度短，稱量精度不高，受皮帶張力、皮帶跑偏的影響大。為保證計量準確性、穩定性，此次改造中我們將原來 2 托輥改為 6 托輥 ，增加稱量長度，並采用高精密度雙麵密封軸承替換原來運轉不靈活的托輥。考慮到原來尼龍耳軸支撐點抗震動性差、易磨損，這次采用橡膠耳軸作為秤體的支撐點，使秤體自由回位，避免機械回位不靈敏的情況發生。

同時，采用平衡框架式結構，利用 180mm×100mm×8mm 矩形鋼管和直徑 75mm 的圓鋼相結合增加秤體框架的剛性、秤體自重，框架長度從原 4m 長延長至 6m

3.2 皮帶秤的移位

由於原皮帶秤安裝位置的計量皮帶原地抬高，秤體的水平夾角達到 35°，傾斜角度過大，皮帶秤受力不均勻，並容易導致物料在輸送過程中回流，影響電子皮帶秤的計量精度。因此我們將原皮帶秤整體後移至相對水平的位置。然而，移位後的皮帶秤底下的基礎橫梁間距過大，而電子皮帶秤作為計量設備，在安裝過程中需要有一個獨立的安裝支架或者平台，而安裝支架或者平台必須堅固而且是水平的。如果電子皮帶秤安裝的位置不穩定會影響電子皮帶秤上麵皮帶輸送機物料的計量，因此，在安裝電子皮帶秤的時候我們對底下的橫梁進行加固，避免平台的韌性影響電子皮帶秤計量精度。

3.3 稱重傳感器量程的增大

隨著皮帶秤自重的增加，稱量段的加長，K8凯发登录入口的增大，原有的稱重傳感器容量已經不再適用。根據現在秤的最大受力值、稱重傳感器的數量、秤體的自重、物料線重等要素，我們采用的是 S型 1000kg 的稱重傳感器。稱重傳感器量程的計算公式：單 位 長 度 上 的 物 料 重 量 G 物 =Q/ （3.6×V）=173.6kg/m，其中 Q=1000t/h，V=1.6m/s；傳感器受力力臂 L 傳 =3000mm，托輥 1 受力力臂 L1=500mm，托輥 2 受力力臂 L2=1500mm，托輥3 受 力 力 臂 L3=2500mm， 秤 架 自 重 力 臂 L 自=1500mm，單位長度皮帶重量 G 皮 =26kg/m，單個托輥自重 G 托自 =23kg，托輥間距 L 托 =1000mm，秤架自重 G 秤 =380kg；單個托輥受合力 G 托合 =G 物×L 托 +G 皮×+L 托+G 托自 =222.6kg；傳感器受力 F= ［G 托合×（L1+L2+L3）+G 秤×L 自］/L 傳 =523.9kg；傳感器的量程 C=F×K=785.85kg，其中 K=1.5（安全係數）。因此稱重傳感器標準量程選用 1000kg 的。

4 校驗

4.1 校驗前的準備工作

（1） 先用讓皮帶秤在滿負荷情況下運行一段時間，目的是使皮帶張力達到穩定狀態及皮帶秤各部分的磨合。

（2） 檢查稱重框架、測速傳感器、稱重托輥、稱重傳感器等狀態。

4.2 皮帶秤實物校驗

（1） 零點標定

皮帶空載運行 3 圈後，稱重顯示控製器的累計示值小於這 3 圈內最大K8凯发登录入口下所應累計載荷的百分比，在 5 次的試驗中，零值穩定。

（2） 實物標定

將所用物料先在標準校驗料鬥秤進行稱重檢測，把料鬥秤稱量的示值作為標準值與皮帶的累計示值進行比較，誤差均在±0.3%內。公司原料碼頭計量皮帶秤改造完畢投入使用以後，經過一年多的運行，狀態良好，計量準確性穩定。經過多次抽查，結果均在誤差範圍內。

5 結束語

通過這次秤架機械結構的改進、稱重傳感器量程的選型以及皮帶秤安裝位置的調整，提高了計量皮帶秤的準確性，為公司的對外貿易結算提供了可靠的數據支撐。同時降低了物流運輸成本，提高了工作效率 （輸送機速度提高至 1.6m/s～1.8m/s，K8凯发登录入口範圍提高至 800t/h～1000t/h）。實踐證明,這次改造應用是成功的，經驗是可推廣的。

作者簡介：

朱民傑，1982 年 2 月出生，男性，漢族，籍貫～江蘇省常州市，現就職於湘鋼設備工程部計量管理室，工程師，研究方向～計量技術及管理、自動化儀器儀表。

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