定量皮帶秤的選型要點(diǎn)

  電子皮帶秤只是測(cè)量物料的流量，而定量皮帶秤一方面測(cè)量物料的流量，另一方面具備自動(dòng)恒定給料量的功能，現(xiàn)以拖料式定量皮帶秤為例介紹定量皮帶秤的工作原理圖。圖1為一條短皮帶輸送機(jī)直接安放在進(jìn)料斗之下，以拖料的方式從進(jìn)料斗中拖出物料。短皮帶輸送機(jī)上裝有可稱量物料流量的秤架，控制器根據(jù)物料流量與設(shè)定流量的差值調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使物料流量等于設(shè)定流量。

圖1 定量皮帶秤工作原理圖

  1-進(jìn)料斗；2-給料閘板；3-裙邊皮帶；4-電動(dòng)機(jī)；5-減速機(jī)

  在定量皮帶秤選型時(shí)，應(yīng)關(guān)注一下選型要點(diǎn)：工作方式、控制器、進(jìn)料斗、量程、皮帶寬度、皮帶速度、秤架結(jié)構(gòu)和皮帶。

  應(yīng)用場(chǎng)合

  定量皮帶秤的應(yīng)用場(chǎng)合如下：

  以預(yù)先設(shè)定的流量完成定量給料；控制多臺(tái)定量皮帶秤完成恒定的混合配料，其中每一種物料的配料量都是恒定的，因此混合配料流的總流量保持恒定；控制多臺(tái)定量皮帶秤完成波動(dòng)的混合配料，指定其中一種物料為主物料，由皮帶秤進(jìn)行計(jì)量，該皮帶秤的瞬時(shí)流量信號(hào)作為其它一種或多種輔助物料定量皮帶秤的流量設(shè)定值，所以主物料和輔助物料之間保持恒定的重量配料比，但混合配料流的總重量是隨主物料量的波動(dòng)而變化；在磨機(jī)等設(shè)備上使用的定量皮帶秤，為了實(shí)現(xiàn)過程的優(yōu)化，定量皮帶秤的流量設(shè)定值往往根據(jù)工藝過程的一些檢測(cè)參數(shù)的變化而變化，如球磨機(jī)的磨音傳感器、球磨機(jī)的粗料返回量等參數(shù)。

  選型要點(diǎn)

  工作方式。定量皮帶秤通常有3種工作方式：恒速皮帶秤、拖料皮帶秤、雙調(diào)速皮帶秤。

  恒速皮帶秤指的是給料機(jī)調(diào)速、皮帶機(jī)恒速方式的定量皮帶秤，適用于流量設(shè)定值變化范圍小的定量皮帶秤。

  拖料皮帶秤指的是無給料機(jī)、皮帶機(jī)調(diào)速方式的定量皮帶秤，這種配料方式目前應(yīng)用最多。無給料機(jī)，拖料皮帶秤系統(tǒng)構(gòu)成最簡(jiǎn)單，設(shè)備投資最省、經(jīng)營(yíng)費(fèi)最省、性能最好。例如一臺(tái)給料量為數(shù)百噸的圓盤給料機(jī)價(jià)格達(dá)數(shù)十萬元，年耗電費(fèi)用多達(dá)到數(shù)萬元。無給料機(jī)降低了配料系統(tǒng)的高差，對(duì)新建系統(tǒng)來說可節(jié)省投資，對(duì)老系統(tǒng)來說，增加配料皮帶秤的方案更容易實(shí)施。拖料皮帶秤用于流動(dòng)性能較好、濕度適中、較適合于皮帶給料機(jī)給料的物料。

  雙調(diào)速皮帶秤指的是給料機(jī)、皮帶機(jī)均為調(diào)速方式的定量皮帶秤，適用于配料精確度要求高、流量設(shè)定值變化范圍大的定量皮帶秤。

  控制器。定量皮帶秤的控制器一般采用兩種模式：?jiǎn)螜C(jī)控制器、PLC型控制器。單機(jī)控制器其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配置靈活，與定量皮帶秤一對(duì)一使用，但它帶有4~20mA輸出或各類通信接口，如RS-485、Profibus-DP、DeviceNet等； PLC型控制器是以PLC這類在生產(chǎn)的過程中廣泛使用控制設(shè)備為硬件，通過軟件組態(tài)實(shí)現(xiàn)配料功能，其硬件可靠性高、組態(tài)方式靈活，通信方式多樣，具有很高的性價(jià)比，特別適合于與大型PLC、DCS系統(tǒng)無縫連接，例如它可以采用像Profibus-DP、DeviceNet之類現(xiàn)場(chǎng)總線與上位機(jī)連接。

  進(jìn)料斗。進(jìn)料斗大體有4種：普通進(jìn)料斗適合于自由流動(dòng)的塊、粒、粉狀物料；帶倉(cāng)壁振動(dòng)器的振動(dòng)料斗適用于出料不暢的黏濕性物料；帶預(yù)給料器的導(dǎo)流料斗適用于流態(tài)化的傾瀉性物料；不帶預(yù)給料器的加長(zhǎng)導(dǎo)流料斗，也可用于流態(tài)化的傾瀉性物料。作者最近在某個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)改造中應(yīng)用了最后一種進(jìn)料斗，物料為流動(dòng)性好的傾瀉性物料——焙砂焙塵，但由于物料中殘留除塵用的鋼球，不允許采用預(yù)給料機(jī)，只有在加長(zhǎng)導(dǎo)流料斗中采用多組鏈條以減緩物料下料過程的沖擊力，起穩(wěn)定物料流的作用，使用效果較好。

  量程。定量皮帶秤的量程上限可以達(dá)到1000t/h以上，只要用戶有需求，制造廠生產(chǎn)應(yīng)該沒有技術(shù)上的問題。下限近年來也向微量程方面擴(kuò)展，國(guó)內(nèi)外廠家均有50kg/h左右量程的產(chǎn)品，再小一點(diǎn)也應(yīng)該是可以做到的。

  作為用戶來說，量程選擇不應(yīng)過大過小。由于生產(chǎn)過程的物料量往往有增大的趨勢(shì)，過小的量程對(duì)此無能為力；但量程過大，實(shí)際配料時(shí)往往造成料層厚度太薄或變頻器工作頻率過低等問題。

  在保持恒定料層厚度的條件下，定量皮帶秤通?？稍?0：1的電機(jī)變頻調(diào)速范圍內(nèi)保證配料的準(zhǔn)確度。設(shè)計(jì)選用時(shí)，盡量讓實(shí)際使用配料量在20%~80%量程范圍，保持皮帶速度還可以再加大20%左右的余量；應(yīng)該注意的是，還應(yīng)該使皮帶上現(xiàn)有料層厚度加厚20%~50%的余量。這樣萬不得已時(shí)，還可通過加大給料量（如雙調(diào)速皮帶秤方式）或通過抬高給料閘板（如拖料式皮帶秤方式）使量程范圍擴(kuò)展。

  皮帶寬度。通常用戶根據(jù)最大配料物料體積（m3/h）或流量（t/h、kg/h）來確定定量皮帶秤的皮帶寬度，根據(jù)用戶的條件如果有寬窄兩種規(guī)格可選時(shí)，通常應(yīng)選較寬的規(guī)格，與選較窄規(guī)格相比，寬皮帶運(yùn)行時(shí)速度較低，有利于提高配料精確度。

  皮帶速度。無論定量皮帶秤的工作方式是那一種，定量皮帶秤的最大給料量度取決于最大皮帶速度和皮帶可容納的最大物料斷面。

  對(duì)恒速皮帶秤來說，皮帶速度不能調(diào)整，這里就不討論了。對(duì)拖料皮帶秤和雙調(diào)速皮帶秤來說，皮帶速度都是變化的，也由此決定了最大給料量的調(diào)整范圍。只不過拖料皮帶秤上料量的多少取決于皮帶速度和出料口閘門的高度，而雙調(diào)速皮帶秤上料量的多少取決于前級(jí)給料機(jī)的給料量，其前提是前級(jí)給料機(jī)在某一給料量時(shí)，定量皮帶秤能將其運(yùn)走。所以，對(duì)一臺(tái)新設(shè)計(jì)的定量皮帶秤來說，皮帶速度一定要留有20%~50%的余地，以滿足量程有可能加大的要求。作者在某個(gè)拖料式皮帶秤的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)由于工藝條件中的物料堆比重為1.45g/mm3，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試時(shí)僅為1.0g/mm3，致使在閘板最大高度的條件下，最大料量少了1/3，而原設(shè)計(jì)皮帶速度又沒有任何余量，設(shè)備剛到現(xiàn)場(chǎng)就準(zhǔn)備換減速機(jī)了。

  秤架結(jié)構(gòu)。由于尺寸所限，秤架的結(jié)構(gòu)形式有單托輥直接承重式，單托輥單杠桿式、雙托輥雙杠桿式、雙托輥懸浮式等幾種形式，而且托輥間距很短，通常只有300mm~500mm。由于定量皮帶秤的皮帶速度通常較慢，料層相對(duì)較厚，秤架上皮重與料重之比小，所以采用直接承重式結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)更為突出。

  滑床式秤架屬于直接承重的懸浮式秤架，其優(yōu)點(diǎn)是：稱量長(zhǎng)度長(zhǎng)，所承受的物料重量相當(dāng)于雙稱量托輥組成的懸浮式秤架，性能優(yōu)于普通的杠桿式秤架、單托輥直接承重的懸浮式秤架；由于皮帶與滑床之間的接觸面是一整個(gè)平面，接觸面積大，再加上皮帶速度慢，傳力充分，受力方式接近平臺(tái)型的靜態(tài)秤；對(duì)于粉塵狀物料來說，滑床式秤架能最大限度地保證皮帶的水平軌跡，而不致像托輥支承的皮帶在托輥間距的中部會(huì)出現(xiàn)明顯的下垂從而導(dǎo)致物料的泄漏發(fā)生。

  滑床式秤架的發(fā)展趨勢(shì)是用于中給料量范圍，如西門子公司W(wǎng)W200定量皮帶秤已經(jīng)可以用到36t/h。

  皮帶。應(yīng)選專用環(huán)形皮帶，要求無接頭、尺寸準(zhǔn)確、單位長(zhǎng)度重量恒定、皮帶兩側(cè)邊長(zhǎng)相等。在滿足抗張和耐磨的前提下，皮帶應(yīng)薄、輕，柔性好。

  皮帶有普通平皮帶和帶裙邊皮帶（擋邊帶），安息角很小的物料宜用帶裙邊皮帶，以防止物料撒落，但帶裙邊皮帶剛度大，不利于稱重，價(jià)格也高，只在必要場(chǎng)合使用。裙邊皮帶的裙邊高度不宜大于80mm。安息角很小的物料還可采用普通平皮帶與附皮帶密封加長(zhǎng)導(dǎo)流料斗的組合方式，以解決物料撒落的問題。

  物料溫度超過80℃（但不超過200℃）時(shí)，應(yīng)選用耐熱皮帶。

  物料對(duì)皮帶磨損量很大時(shí)應(yīng)選用耐磨皮帶。

  定量皮帶秤能夠準(zhǔn)確控制物料的流量和物料的配比，因而在冶金、化工、水泥、等傳統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用廣泛，而在一些新的行業(yè)應(yīng)用也逐步取得成功，如食品、日用化工等。我們可以期待，定量皮帶秤可以在各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化發(fā)揮更大的作用。