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一、概述

皮帶秤由于具有連續(xù)，自動(dòng)動(dòng)態(tài)稱量的特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用在電力、港口、冶金、水泥建材、礦山等行業(yè)，為企業(yè)內(nèi)部核算，生產(chǎn)控制，入廠原料和港口、碼頭的商貿(mào)計(jì)量，以及事業(yè)單位的監(jiān)控管理。筆者就近幾年歷經(jīng)各行業(yè)應(yīng)用管理情況進(jìn)行綜合分析，對(duì)調(diào)研應(yīng)用的狀況作出相應(yīng)評(píng)價(jià)。

二、皮帶秤在港口及火電廠的應(yīng)用分析
在港口、碼頭安裝的皮帶秤是用于商貿(mào)結(jié)算，要求穩(wěn)定性好，重復(fù)性好，稱量準(zhǔn)確度高?；谏鲜鲆蠖际鞘褂枚嗤休亼腋∈匠蛹艿钠С?，如上海港是由國(guó)內(nèi)多家皮帶秤生產(chǎn)廠家聯(lián)合研制，采用 6 組稱重托輥懸浮式秤架作為船舶來計(jì)量稱重的商貿(mào)結(jié)算憑據(jù)；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(mào)結(jié)算；浙江寧波北侖港是引進(jìn)成套設(shè)備中采用日本大和 （yamato） 株式會(huì)社兩組托輥懸浮式秤架商貿(mào)稱重計(jì)量；遼寧營(yíng)口項(xiàng)城港口是采用引進(jìn)日本大和技術(shù)的懸浮式秤架稱量。由此可見，凡是用于商貿(mào)計(jì)量中的秤，均采用高精確度的秤架。為了提高稱重準(zhǔn)確度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，山西某儀表公司將常規(guī)的兩組托輥、三組托輥、四組托輥懸浮式發(fā)展到兩臺(tái)四組托輥串聯(lián)成八組托輥的雙秤架，儀表采用雙通道輸入，秤架加長(zhǎng)采樣時(shí)間增加，穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度都提高了，但安裝條件，調(diào)試的難度有明顯的增加。南京某有限公司為了提高商貿(mào)計(jì)量準(zhǔn)確度、長(zhǎng)期穩(wěn)定性，開發(fā)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?cái)?shù)據(jù)，稱重準(zhǔn)確度應(yīng)該是相當(dāng)高，現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試技術(shù)含量更高，安裝條件，技術(shù)要求也隨之更高。從該廠業(yè)績(jī)中發(fā)現(xiàn)，大多用于礦山冶煉行業(yè)基本是在水平皮帶上稱量，計(jì)量準(zhǔn)確度也隨之提高。商貿(mào)計(jì)量秤應(yīng)用環(huán)境基本是長(zhǎng)皮帶輸送機(jī)，皮帶質(zhì)量性能良好，周長(zhǎng)從幾十米到幾百米。皮帶寬度從 1200mm～2000mm，皮帶厚度 10mm～15mm；大流量輸送是 800t/h～2250t/h，最大流量高達(dá) 6000t/h；物料輸送均勻，斷料現(xiàn)象較少，十分有利于稱重，不利于稱重的是皮帶運(yùn)行速度較快，常見是 1.6m/s～3.15m/s。但流量大，性能穩(wěn)定，采集量多也能獲取高準(zhǔn)確度?；痣姀S燃料計(jì)量管理一般采用四托輥懸浮式秤架用于入廠煤商貿(mào)計(jì)量，坑口電廠入廠煤商貿(mào)計(jì)量，以作為商貿(mào)核算計(jì)量。入爐煤計(jì)量是作為內(nèi)部考核一般采用四組稱重托輥雙杠桿耳軸支撐秤架來作為煤耗考核計(jì)量，稱量準(zhǔn)確度要求比入廠煤計(jì)量低，造價(jià)比入廠煤計(jì)量秤便宜。所以它的靈敏度較低，但穩(wěn)定性較好，適宜大流量稱重，以在火電廠入爐煤計(jì)量中廣泛地應(yīng)用。選煤廠也采用這種秤架來統(tǒng)計(jì)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(guó)拉姆齊 （Ramsey） 技術(shù)生產(chǎn)雙杠桿四托輥耳軸支撐的皮帶秤架，不同的是采用槽鋼作主杠桿和副杠桿替代了矩形鋼管。它們之間等距離的撓度是否完全相等，目前尚未獲得這方面的測(cè)試數(shù)據(jù)。由于皮帶長(zhǎng)對(duì)選取秤架安裝的最佳位置也有選擇余地，采用了皮帶拉緊裝置對(duì)皮帶張力變化起到了一定的補(bǔ)償作用。秤架前后的直線段的條件也能夠得到滿足，日本大和 （yamato） 株式會(huì)社技術(shù)要求直線段為秤架前后各五組托輥距離，美國(guó)拉姆齊 （Ramsey） 技術(shù)要求直線段為秤架前后各四組托輥。港口皮帶秤可在無船舶來料時(shí)進(jìn)行定期檢驗(yàn)和動(dòng)態(tài)零點(diǎn)校準(zhǔn)，火電廠有運(yùn)輸和備用二條輸送線，也能方便地完成定期檢驗(yàn)和動(dòng)態(tài)零點(diǎn)校準(zhǔn)，這對(duì)于維護(hù)皮帶秤的稱重準(zhǔn)確度起到很大的保證。筆者曾在廣東臺(tái)山電廠進(jìn)行為期 30 多天的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，證明了輸送量大、輸送速度快，皮帶寬，皮帶長(zhǎng)度、厚度，皮帶質(zhì)量相當(dāng)好，優(yōu)質(zhì)的皮帶其張力變化小，所以短期零點(diǎn)穩(wěn)定性，長(zhǎng)期零點(diǎn)穩(wěn)定性都有能達(dá)到皮帶秤考核的標(biāo)準(zhǔn)。

在福建省某電廠，當(dāng)筆者重新調(diào)試、檢驗(yàn)合格后使用了半年時(shí)間，三段膠接環(huán)形皮帶有一段撕帶，更換不同型號(hào)的皮帶，其皮帶硬件不同，產(chǎn)生皮帶繞度也不同，對(duì)稱重產(chǎn)生變化，經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是同一條皮帶機(jī)應(yīng)使用同一種型號(hào)的皮帶。在吉林省某電廠，在傾斜 16°皮帶機(jī)上安裝懸浮式秤架，生產(chǎn)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(gè)指標(biāo)是科研人員作實(shí)驗(yàn)得出來的結(jié)論，也就是說超過 6°對(duì)稱重有影響?？v向限位桿緊緊拉著秤架下斜重力，能不影響稱重！在山西某電廠實(shí)測(cè)皮帶機(jī)傾斜 21°，雙杠桿四托輥秤架標(biāo)明傾斜皮帶不超過 17°，有的廠家標(biāo)出不超過 18°、20°，這樣不僅引起物料重復(fù)稱重，對(duì)皮帶秤稱重也有影響?？捎没y皮帶解決物料打滑重復(fù)稱重，雙杠桿多托輥秤架超過了稱重級(jí)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，大流量，寬皮帶、長(zhǎng)皮帶上。檢定時(shí),規(guī)定了 3 分鐘或皮帶一整圈時(shí)間來考核短期零點(diǎn)穩(wěn)定性，3 個(gè)小時(shí)來考核長(zhǎng)期零點(diǎn)穩(wěn)定性。使用中應(yīng)該是：24 小時(shí)來考核短期零點(diǎn)穩(wěn)定性，168 小時(shí)來考核長(zhǎng)期零點(diǎn)穩(wěn)定性?？己似С臃€(wěn)定性實(shí)質(zhì)上是在考核皮帶變化，皮帶受潮與皮帶表面受潮的變化完全相反，因此筆者認(rèn)為考核皮帶秤的關(guān)鍵是考核皮帶的質(zhì)量和皮帶拉力張緊裝置。有的輸送機(jī)設(shè)計(jì)部門，只是把物料運(yùn)載上去就行了。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)者，考慮輸送能力最大流量、常用流量，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(tài)，也給皮帶秤提

供良好的安裝條件。火電廠輸送皮帶長(zhǎng)度一般在300m～400m 之間，傾斜度在 10°～18°處于提升壯態(tài)，一般使用雙杠桿四組托輥秤架，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 10595- 89 帶式輸送機(jī)技術(shù)條件，安裝在火電廠輸送系統(tǒng)中，為了防止皮帶打滑和過于張緊打帶即“飄帶”現(xiàn)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(dòng)態(tài)零點(diǎn)穩(wěn)定性得到有效的穩(wěn)定?？紤]輸送能力最大流量、常用流量，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(tài)，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(rèn)為皮帶秤的耐久性測(cè)試意義不大，是 3 年～5 年，還是 7 年～8技術(shù)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(guān)鍵是看皮帶耐用時(shí)間。當(dāng)使用在不同環(huán)境污染對(duì)皮帶秤的侵蝕，潮濕、多塵、三氧化硫、有毒有害氣體對(duì)金屬體的腐蝕，有的秤架在現(xiàn)場(chǎng)不足半年就生銹，在煤炭輸送中天天遇水沖洗而生銹，秤架加工工藝一般是涂刷防銹漆，面漆，發(fā)蘭、發(fā)黑，鍍鋅，為了節(jié)約生產(chǎn)成本，很多秤架只刷一層面漆，安裝時(shí)碰撞處就開始生銹。售后服務(wù)中發(fā)現(xiàn)沿海電廠的皮帶秤架不足一年螺絲就銹死。電廠分狀態(tài)性檢修、計(jì)劃性檢修，現(xiàn)在叫點(diǎn)檢 （局部檢修） 和面檢 （全面檢修）。皮帶輸送系統(tǒng)托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分磨損較快局部點(diǎn)檢較多，更換一段皮帶、一個(gè)稱重托輥都涉及到皮帶秤的耐久性。為什么將皮帶秤檢定周期定為年，源于皮

帶輸送機(jī)計(jì)劃性檢修也是定在年。很多大型輸送皮帶機(jī)檢修計(jì)劃 3～5 年，質(zhì)量好、維護(hù)好的輸送機(jī)甚至是 10～30 年。輸送狀態(tài)良好，稱重準(zhǔn)確性自然也就不會(huì)超出誤差范圍。
 

三、皮帶秤在水泥工業(yè)中應(yīng)用的分析

普通的硅酸鹽水泥生產(chǎn)是將石灰石 + 粘土 +鐵精粉，按比例配料輸入球磨機(jī)進(jìn)行磨細(xì)成混合的生料，再在 1450℃高溫下煅燒后形成熟料。將熟料 + 石膏，按比例配料進(jìn)行混合細(xì)磨成水泥，這就是所謂“兩磨一燒”的水泥生產(chǎn)工藝。生料系統(tǒng)中石灰石、粘土和鐵精粉就需要三臺(tái)皮帶秤計(jì)量控制進(jìn)料量。有的生料加工為 （石灰石、硅酸鹽礦石） + 鐵精粉 + 粘土 + 煤 + 三廢；熟料為：石膏、熒石 + 煤矸石 + 三廢 + 復(fù)合穩(wěn)定劑。皮帶秤計(jì)量控制進(jìn)料量就更為復(fù)雜了。多條皮帶上都安裝有皮帶秤，這就形成了一個(gè)皮帶秤群。我國(guó)水泥、化工行業(yè)生產(chǎn)控制采用申克技術(shù)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(yīng)統(tǒng)一也為 1m，皮帶繞度也是一樣。要求稱量準(zhǔn)確度高的皮帶秤對(duì)安裝要求是嚴(yán)格控制間隔距離。

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

（2） 皮帶秤安裝位置選擇范圍很小，從單料倉到主送皮帶的間距不會(huì)太長(zhǎng)。

（3） 皮帶機(jī)長(zhǎng)度別無選擇，這條皮帶機(jī)的長(zhǎng)短依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)而定，一般不會(huì)太長(zhǎng)，大多在十幾

米，且沒有設(shè)計(jì)皮帶拉緊裝置，設(shè)計(jì)人員只是從輸送物料的角度設(shè)計(jì)，沒有注重輸料稱量。

（4） 皮帶機(jī)傾角別無選擇，也就是說，這條皮帶機(jī)設(shè)計(jì)多大傾角就是多大。

（5） 皮帶輸送速度別無選擇，在配料系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(xiàn)在安裝皮帶秤時(shí)，注重配料功能，而忽視控制效果。

（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(dòng)態(tài)零點(diǎn)的校準(zhǔn)難度較大，日常的檢驗(yàn)方法和實(shí)施難以落實(shí)。
 

四、皮帶秤在冶金工業(yè)中的應(yīng)用分析

一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的雙杠桿四組秤架安裝傾斜 17°或水平皮帶上，秤架的四組托輥為稱重托輥，前后各四組托輥稱之為輔助托輥，有效稱量段前后各4.8m 稱為輔助稱量段，也就是說直線段達(dá) 14.4m才能安裝秤架。某鋁廠生產(chǎn)過程中要求安裝 4 臺(tái)皮帶秤，用戶提出使用準(zhǔn)確度為 0.5%，銷售人員認(rèn)為單杠桿兩組輥秤架準(zhǔn)確度為 1.0%，雙杠桿四組托輥秤架就能達(dá)到準(zhǔn)確度為 0.5%。合同簽訂、設(shè)備進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試，安裝人員又是個(gè)新手，掛碼檢驗(yàn)都達(dá)不到要求。原來皮帶機(jī)長(zhǎng)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，怎么樣也達(dá)不到準(zhǔn)確度，有人提出拆卸副杠桿，這樣就有了輔助稱量段，兩組托輥秤架準(zhǔn)確度仍然為 1.0%。這就是要告訴用戶，你廠皮帶機(jī)不具備安裝準(zhǔn)確度為 0.5%級(jí)的皮帶秤。樣機(jī)上試驗(yàn)雙杠桿四組托秤架能在傾斜 17°皮帶機(jī)上稱重準(zhǔn)確度達(dá) 0.5%級(jí)，那么在水平皮帶機(jī)上同樣也能達(dá)到 0.5%級(jí)，傾斜皮帶機(jī)是起提升作用，而水平皮帶機(jī)則是起傳遞作用，稱重條件明顯比傾斜皮帶機(jī)好，所以不論是用雙杠桿式秤架還是用懸浮式秤架稱重準(zhǔn)確度都有可能高于 0.5%級(jí)。也就是說能在傾斜 17°皮帶機(jī)上稱重準(zhǔn)確度達(dá) 0.5%級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)輸送機(jī)還得具有樣機(jī)輸送機(jī)同等運(yùn)行條件。
 

五、對(duì)皮帶秤耐久性的一點(diǎn)理解

在查閱現(xiàn)代漢語詞典中只有“耐久”的解釋Technology Exchange 技術(shù)交流22為“能夠經(jīng)久、堅(jiān)固耐久”。百度中耐久性定義：結(jié)構(gòu)在正常使用和維護(hù)條件下，隨時(shí)間的延續(xù)仍

能滿足預(yù)定功能要求的能力。”檢定規(guī)程中，皮帶秤的耐久性試驗(yàn)：“為檢驗(yàn)被測(cè)皮帶秤 （EUT） 在經(jīng)過規(guī)定的使用周期后能否保持其性能特征的一種試驗(yàn)。”皮帶秤使用周期是 8 年還是 10 年？國(guó)家檢定規(guī)程沒有明確規(guī)定，只有“皮帶秤的檢定周期一般不超過 1 年”之規(guī)定。筆者認(rèn)為皮帶秤的耐久性應(yīng)分為兩項(xiàng)：皮帶秤本體質(zhì)量耐久性和系統(tǒng)稱重質(zhì)量耐久性。

（一） 皮帶秤本體質(zhì)量耐久性

涉及到生產(chǎn)秤架的材料質(zhì)量的優(yōu)劣，秤架加工有多層油漆保護(hù)和單層油漆保護(hù)；稱重傳感器有惰性氣體保護(hù)和無惰性氣體保護(hù)，和杠桿式轉(zhuǎn)換對(duì)傳感器的保護(hù)；測(cè)速傳感器不銹鋼外殼保護(hù)，測(cè)速滾輪的防震防滑保護(hù)；累計(jì)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） 系統(tǒng)稱重質(zhì)量耐久性

秤架設(shè)計(jì)稱重測(cè)力型式，儀表數(shù)據(jù)處理的能力，分辨率、采樣速率，抗干擾能力；使用環(huán)境，角度，皮帶的長(zhǎng)短及質(zhì)量，皮帶機(jī)的質(zhì)量及振動(dòng)，托輥的質(zhì)量，皮帶糾偏裝置，皮帶張緊裝置等等都與稱重質(zhì)量耐久性是唇齒相依，骨肉相聯(lián)。所以說皮帶秤好不如安裝調(diào)試好，皮帶秤安裝調(diào)試好，不如皮帶質(zhì)量好，皮帶質(zhì)量好，不如皮帶張緊裝置好。建議有經(jīng)濟(jì)條件和科研能力單位部門，在研發(fā)高準(zhǔn)確度皮帶秤的同時(shí)，研制皮帶張力指示器，皮帶張力監(jiān)視控制器。

六、皮帶秤在礦山工業(yè)中的應(yīng)用分析

盡管這條皮帶機(jī)不具備安裝皮帶秤的條件，又不去改造，只能別無選擇地將秤架安裝在這條皮帶上。正常規(guī)范的皮帶機(jī) DT75、DT62 型托輥傾角度在 30°、35°，為了多輸料有的礦山輸送機(jī)托輥達(dá) 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(yán)格地講不具有安裝條件的就不能安裝皮帶秤，為了經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)安裝在 60°皮帶機(jī)上的皮帶秤，空載時(shí)皮帶槽角為 35°，載料時(shí)為 60°，不知道這種稱重方式能給皮帶秤帶來多少準(zhǔn)確度。有一礦山企業(yè)為了節(jié)約生產(chǎn)成本，在一條較長(zhǎng)皮帶輸送出廠物料，與此同時(shí)利用回程皮帶輸送進(jìn)廠物料，決定在上下皮帶各裝一臺(tái)皮帶秤計(jì)量，引起筆者很大興趣，決定現(xiàn)場(chǎng)采點(diǎn)設(shè)計(jì)，可惜在招投標(biāo)過程中丟標(biāo)了。
 

七、結(jié)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(jì)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(jì)控制器三大部劃分。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。后者是比較科學(xué)的劃分。皮帶秤廣泛應(yīng)用在港口、碼頭，火電廠入廠、入爐，冶金、礦山，水泥行業(yè)等，各有特點(diǎn)。筆者曾在廣東一家造紙廠設(shè)計(jì)一臺(tái)入爐煤?jiǎn)瓮休伷С?，現(xiàn)場(chǎng)高溫，確是恒溫，皮帶在這種恒溫狀態(tài)下運(yùn)行，由于皮帶速度較慢又是在恒溫下，皮帶秤零點(diǎn)穩(wěn)定性基本不變，稱重準(zhǔn)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(zhuǎn)換器?？鞜龎模谥嘘P(guān)村購買，價(jià)格為 30 元一片，換一家卻是 30 元兩片。廉價(jià)的元器件質(zhì)量令人擔(dān)憂使人聯(lián)想儀表的質(zhì)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(chǎn)品質(zhì)量差異很大。金屬材料經(jīng)過處理后一般高達(dá) 30 年之久。所以它的耐久性很難概定。
 

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