中型廠(chǎng)熱送輥道秤系統(tǒng)計(jì)量精度的優(yōu)化改造

【摘要】冶金生產(chǎn)系統(tǒng)中，熱送輥道秤與汽車(chē)衡的最大的區(qū)別在于該秤設(shè)有輥筒，擔(dān)負(fù)著輸送熱坯的任務(wù)，熱送輥道秤處于震動(dòng)和撞擊等不穩(wěn)定狀態(tài)，工況環(huán)境較為惡劣易造成稱(chēng)重傳感器受力狀態(tài)發(fā)生傾斜而無(wú)法正常傳輸重力值，導(dǎo)致計(jì)量準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)度降低。通過(guò)對(duì)軌道秤進(jìn)行較大的結(jié)構(gòu)改造和設(shè)備優(yōu)化，收到了較好的使用效果，提高了計(jì)量的準(zhǔn)確度和秤體的整體穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】計(jì)量系統(tǒng)；傳感器；稱(chēng)重儀表

前言

中型廠(chǎng)熱送輥道秤是一臺(tái)安裝較早、改進(jìn)較多、性能穩(wěn)定的熱坯靜態(tài)計(jì)量衡器?，F(xiàn)每天24小時(shí)不間斷計(jì)量，主要完成煉鋼廠(chǎng)4號(hào)連鑄機(jī)方坯運(yùn)行至型鋼廠(chǎng)加熱爐前的鋼坯計(jì)量任務(wù)。采用靜態(tài)自動(dòng)計(jì)量模式和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸方式存儲(chǔ)于計(jì)量中心數(shù)據(jù)庫(kù)中，并形成每天每班每爐次的計(jì)量數(shù)據(jù)明細(xì)。行進(jìn)中的熱坯具有較大慣性，整個(gè)秤體臺(tái)面始終處于震動(dòng)和撞擊等不穩(wěn)定狀態(tài)，極易造成稱(chēng)重傳感器受力狀態(tài)發(fā)生傾斜而無(wú)法正常傳輸重力值。導(dǎo)致計(jì)量準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)度降低。此外，熱坯溫度較高，計(jì)量數(shù)據(jù)會(huì)因?yàn)闊崤髦饾u?？吭诔芋w中間而導(dǎo)致稱(chēng)重傳感器計(jì)量數(shù)據(jù)較大波動(dòng)，不利于系統(tǒng)自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)。同時(shí)，熱坯每根的長(zhǎng)度均在10米左右，則稱(chēng)重臺(tái)長(zhǎng)度大于熱坯長(zhǎng)度，加之高溫?zé)崤鲗?duì)秤體部分的烘烤，稱(chēng)重臺(tái)細(xì)長(zhǎng)易出現(xiàn)中間“塌腰”情況，也會(huì)影響傳感器采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。按照兩方生產(chǎn)廠(chǎng)對(duì)于此貿(mào)易結(jié)算秤的統(tǒng)一要求，結(jié)合影響到計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的隱患點(diǎn)，對(duì)提高輥道秤計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)性進(jìn)行了可行性的初步探討，采用對(duì)熱送輥道秤的改進(jìn)及要求，對(duì)于其中的檢測(cè)限位裝置、稱(chēng)重傳感器、稱(chēng)重儀表的重新選型、對(duì)秤體臺(tái)面機(jī)械部分的整形和加固等相關(guān)措施的完善，可以達(dá)到快捷、自動(dòng)、準(zhǔn)確計(jì)量的目的。

1.現(xiàn)狀分析

當(dāng)前冶金工業(yè)生產(chǎn)熱線(xiàn)計(jì)量工藝衡器結(jié)構(gòu)種類(lèi)各異，計(jì)量輥道是運(yùn)送輥道的一個(gè)計(jì)量環(huán)節(jié)，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(tǒng)計(jì)量的精度與可靠性備受關(guān)注，熱送輥道秤系統(tǒng)的連續(xù)計(jì)量“續(xù)航”能力要完全服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，熱送輥道秤系統(tǒng)裝置應(yīng)和工藝生產(chǎn)相結(jié)合，其設(shè)計(jì)形式應(yīng)滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)的要求上。還要盡量避免故障發(fā)生，減少設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。中型廠(chǎng)熱送輥道秤長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，計(jì)量輥道的振動(dòng)大、故障率高，為滿(mǎn)足生產(chǎn)需要和減少維護(hù)量，需對(duì)熱送輥道秤進(jìn)行適應(yīng)性的改造和完善，以實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的合理化、自動(dòng)化和準(zhǔn)確性的目的。

2.系統(tǒng)技術(shù)改進(jìn)分析

2.1 限位結(jié)構(gòu)改進(jìn)

秤體在進(jìn)入輸送輥道至停放在計(jì)量區(qū)域內(nèi)的整個(gè)過(guò)程中，由于秤體較長(zhǎng)整個(gè)秤體臺(tái)面始終處于震動(dòng)和撞擊等不穩(wěn)定狀態(tài)，極易造成傳感器受力狀態(tài)發(fā)生傾斜而造成無(wú)法正常傳輸重力值。鑒于此對(duì)秤體限位的要求也相對(duì)較高。早期安裝的限位由于混用了液壓起落裝置，時(shí)間久了會(huì)因?yàn)槁┯驮斐梢锌砍芋w一側(cè)而出現(xiàn)零點(diǎn)不穩(wěn)；改造后的限位除了縱向限位在秤體兩側(cè)加裝了保護(hù)凸輪墩進(jìn)行粗調(diào)外，還在秤體中間兩側(cè)均勻的分布兩對(duì)縱向限位固定墩，可以通過(guò)微調(diào)限位螺栓保證傳感器不會(huì)發(fā)生傾斜和側(cè)向受力。

2.2 輥道傳感器選擇與優(yōu)化

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，輥道秤在額定載荷下，應(yīng)使稱(chēng)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(hào)減小，提高了對(duì)稱(chēng)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(biāo)為耐受高溫的前提下，傳感器靈敏度相對(duì)一般靜態(tài)計(jì)量橋式模擬和柱式數(shù)字傳感器的靈敏度會(huì)是數(shù)倍的關(guān)系，反映在日常計(jì)量二次表的故障為：計(jì)量數(shù)據(jù)會(huì)因?yàn)闊崤髦饾u?？吭诔芋w中間而出現(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)較大波動(dòng)，對(duì)自動(dòng)取數(shù)來(lái)說(shuō)是個(gè)很大瓶頸制約點(diǎn)。根據(jù)這一特性，在這次改造中除了更換掉因長(zhǎng)時(shí)間高溫?fù)p壞的傳感器外，主要對(duì)隔熱防護(hù)進(jìn)行了系統(tǒng)和專(zhuān)項(xiàng)的改進(jìn)。一方面，細(xì)化和優(yōu)化生產(chǎn)工藝中人為停放高溫?zé)崤髟斐森h(huán)境溫度驟升，避免長(zhǎng)時(shí)間對(duì)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(duì)傳感器周?chē)h(huán)境進(jìn)行恒溫控制。有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了傳感器的使用壽命。

2.3 稱(chēng)重儀表的選型

EDI760稱(chēng)重儀表的運(yùn)用最新儀表設(shè)計(jì)技術(shù)而推出的新一代智能化稱(chēng)重儀表。該儀表系統(tǒng)集成度高，電路布局合理；輸入輸出控制功能強(qiáng)；精度高，穩(wěn)定性能好。廣泛用于電子汽車(chē)衡、軌道衡及各種電子臺(tái)秤，并可配接大屏幕顯示器及計(jì)算機(jī)進(jìn)行使用，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)計(jì)量管理現(xiàn)代化提供有效的保證。

EDI760稱(chēng)重儀表相比其他型號(hào)的稱(chēng)重儀表還具有性能穩(wěn)定、設(shè)定簡(jiǎn)單以及與接線(xiàn)盒配套使用等特點(diǎn)，可以有效降低高溫環(huán)境下儀表數(shù)值的突變故障，且適用溫度范圍較大，滿(mǎn)足了特殊環(huán)境下的不間斷計(jì)量和計(jì)量設(shè)備的精確度、重復(fù)性穩(wěn)定等要求。

2.4 秤體臺(tái)面機(jī)械部分的整形和加固。

熱坯每根的長(zhǎng)度均在10米左右，則稱(chēng)重臺(tái)面需要長(zhǎng)約13米，同時(shí)還裝有輸送圓輥；加之高溫?zé)崤鲗?duì)秤體部分的烘烤，使得秤體出現(xiàn)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(wú)偏載的重中之重。計(jì)量輥道上的輥道應(yīng)規(guī)格相同，統(tǒng)一制造，統(tǒng)一進(jìn)行校準(zhǔn)。同心度要好，輥道偏心跳動(dòng)應(yīng)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?zhàn)硬捎脺p速機(jī)帶連軸器單獨(dú)傳動(dòng)，但各輥?zhàn)拥臏p速機(jī)應(yīng)交錯(cuò)分布在秤體兩側(cè)。使秤體重心、中心保持一致?？梢越档瓦\(yùn)送坯料時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，增強(qiáng)輥道秤穩(wěn)定性，盡可能減少由于偏載帶來(lái)的誤差?？紤]到秤體細(xì)長(zhǎng)易出現(xiàn)中間“塌腰”情況，在兩側(cè)型鋼內(nèi)部加焊連接板來(lái)提高秤體整體強(qiáng)度，并對(duì)秤體下表面進(jìn)行整體刨銑，控制秤體兩側(cè)形變量，并根據(jù)秤體重心加放數(shù)量不等的鋼坯調(diào)整整體受力均勻。

3.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在秤體上設(shè)置減震裝置、加強(qiáng)縱向限位裝置的結(jié)構(gòu)和分布、傳感器的選型以及對(duì)秤體剛度的改造，結(jié)合系統(tǒng)標(biāo)定，提高了熱送輥道秤計(jì)量衡器整體穩(wěn)定性，秤體自由度較好、標(biāo)定誤差值得到有效降低，提高了熱送輥道秤的計(jì)量精度。

參考文獻(xiàn)

[1]李正軍.一種汽車(chē)載體自動(dòng)稱(chēng)重裝置的研究[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2005（04）.

[2]肖興華.提高輥道秤計(jì)量系統(tǒng)準(zhǔn)確性的初探[A].稱(chēng)重科技暨第五屆稱(chēng)重技術(shù)研討會(huì)論文集[C].2005.