中型廠熱送輥道秤系統計量精度的優化改造

【摘要】冶金生產系統中，熱送輥道秤與汽車衡的最大的區別在于該秤設有輥筒，擔負著輸送熱坯的任務，熱送輥道秤處于震動和撞擊等不穩定狀態，工況環境較為惡劣易造成稱重傳感器受力狀態發生傾斜而無法正常傳輸重力值，導致計量準確性和精準度降低。通過對軌道秤進行較大的結構改造和設備優化，收到了較好的使用效果，提高了計量的準確度和秤體的整體穩定性。

【關鍵詞】計量系統；傳感器；稱重儀表

前言

中型廠熱送輥道秤是一臺安裝較早、改進較多、性能穩定的熱坯靜態計量衡器。現每天24小時不間斷計量，主要完成煉鋼廠4號連鑄機方坯運行至型鋼廠加熱爐前的鋼坯計量任務。采用靜態自動計量模式和數據實時傳輸方式存儲于計量中心數據庫中，并形成每天每班每爐次的計量數據明細。行進中的熱坯具有較大慣性，整個秤體臺面始終處于震動和撞擊等不穩定狀態，極易造成稱重傳感器受力狀態發生傾斜而無法正常傳輸重力值。導致計量準確性和精準度降低。此外，熱坯溫度較高，計量數據會因為熱坯逐漸停靠在秤體中間而導致稱重傳感器計量數據較大波動，不利于系統自動讀取數據。同時，熱坯每根的長度均在10米左右，則稱重臺長度大于熱坯長度，加之高溫熱坯對秤體部分的烘烤，稱重臺細長易出現中間“塌腰”情況，也會影響傳感器采集數據的準確性。按照兩方生產廠對于此貿易結算秤的統一要求，結合影響到計量數據準確性和穩定性的隱患點，對提高輥道秤計量系統的準確性和精準性進行了可行性的初步探討，采用對熱送輥道秤的改進及要求，對于其中的檢測限位裝置、稱重傳感器、稱重儀表的重新選型、對秤體臺面機械部分的整形和加固等相關措施的完善，可以達到快捷、自動、準確計量的目的。

1.現狀分析

當前冶金工業生產熱線計量工藝衡器結構種類各異，計量輥道是運送輥道的一個計量環節，在兩根縱向主梁上安裝若干輥道，縱梁與橫梁交合處底部安裝傳感器和限位裝置。熱送輥道秤系統計量的精度與可靠性備受關注，熱送輥道秤系統的連續計量“續航”能力要完全服務于工業生產，熱送輥道秤系統裝置應和工藝生產相結合，其設計形式應滿足工藝生產的要求上。還要盡量避免故障發生，減少設備的維護費用。中型廠熱送輥道秤長期超負荷運行，計量輥道的振動大、故障率高，為滿足生產需要和減少維護量，需對熱送輥道秤進行適應性的改造和完善，以實現了生產過程的合理化、自動化和準確性的目的。

2.系統技術改進分析

2.1 限位結構改進

秤體在進入輸送輥道至停放在計量區域內的整個過程中，由于秤體較長整個秤體臺面始終處于震動和撞擊等不穩定狀態，極易造成傳感器受力狀態發生傾斜而造成無法正常傳輸重力值。鑒于此對秤體限位的要求也相對較高。早期安裝的限位由于混用了液壓起落裝置，時間久了會因為漏油造成倚靠秤體一側而出現零點不穩；改造后的限位除了縱向限位在秤體兩側加裝了保護凸輪墩進行粗調外，還在秤體中間兩側均勻的分布兩對縱向限位固定墩，可以通過微調限位螺栓保證傳感器不會發生傾斜和側向受力。

2.2 輥道傳感器選擇與優化

根據經驗，輥道秤在額定載荷下，應使稱重傳感器工作在其量限的30%—40%左右，傳感器具有很大的容量空間。這樣雖然使傳感器的信噪比和信號減小，提高了對稱重顯示控制器的分辨率和抗干擾能力的要求，傳感器采用的是耐受200度及以上溫度的耐高溫傳感器，由于是特制傳感器，所以在主要指標為耐受高溫的前提下，傳感器靈敏度相對一般靜態計量橋式模擬和柱式數字傳感器的靈敏度會是數倍的關系，反映在日常計量二次表的故障為：計量數據會因為熱坯逐漸停靠在秤體中間而出現計量數據較大波動，對自動取數來說是個很大瓶頸制約點。根據這一特性，在這次改造中除了更換掉因長時間高溫損壞的傳感器外，主要對隔熱防護進行了系統和專項的改進。一方面，細化和優化生產工藝中人為停放高溫熱坯造成環境溫度驟升，避免長時間對傳感器的炙烤；另一方面，加蓋石棉布隔離熱源，加放隔熱箱對傳感器周圍環境進行恒溫控制。有利于提高系統的穩定性，延長了傳感器的使用壽命。

2.3 稱重儀表的選型

EDI760稱重儀表的運用最新儀表設計技術而推出的新一代智能化稱重儀表。該儀表系統集成度高，電路布局合理；輸入輸出控制功能強；精度高，穩定性能好。廣泛用于電子汽車衡、軌道衡及各種電子臺秤，并可配接大屏幕顯示器及計算機進行使用，為企業實現計量管理現代化提供有效的保證。

EDI760稱重儀表相比其他型號的稱重儀表還具有性能穩定、設定簡單以及與接線盒配套使用等特點，可以有效降低高溫環境下儀表數值的突變故障，且適用溫度范圍較大，滿足了特殊環境下的不間斷計量和計量設備的精確度、重復性穩定等要求。

2.4 秤體臺面機械部分的整形和加固。

熱坯每根的長度均在10米左右，則稱重臺面需要長約13米，同時還裝有輸送圓輥；加之高溫熱坯對秤體部分的烘烤，使得秤體出現不同程度的熱變形，如何更加有效地提高整體水平度就變成決定傳感器是否均勻受力無偏載的重中之重。計量輥道上的輥道應規格相同，統一制造，統一進行校準。同心度要好，輥道偏心跳動應不大于0.381mm。輥道的速度不同，要求偏心跳的量也略有不同，偏心量小，各輥子采用減速機帶連軸器單獨傳動，但各輥子的減速機應交錯分布在秤體兩側。使秤體重心、中心保持一致。可以降低運送坯料時產生的振動，增強輥道秤穩定性，盡可能減少由于偏載帶來的誤差。考慮到秤體細長易出現中間“塌腰”情況，在兩側型鋼內部加焊連接板來提高秤體整體強度，并對秤體下表面進行整體刨銑，控制秤體兩側形變量，并根據秤體重心加放數量不等的鋼坯調整整體受力均勻。

3.結束語

通過在秤體上設置減震裝置、加強縱向限位裝置的結構和分布、傳感器的選型以及對秤體剛度的改造，結合系統標定，提高了熱送輥道秤計量衡器整體穩定性，秤體自由度較好、標定誤差值得到有效降低，提高了熱送輥道秤的計量精度。

參考文獻

[1]李正軍.一種汽車載體自動稱重裝置的研究[J].電子測量與儀器學報，2005（04）.

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