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快速裝車(chē)系統(tǒng)是我國(guó)在20 世紀(jì)90 年代中期從國(guó)外引進(jìn)的一種新型列車(chē)裝載系統(tǒng)。它是以自動(dòng)控制的方式快速并連續(xù)地將固體物料按預(yù)先設(shè)定的重量裝載到以一定速度行進(jìn)的列車(chē)中的一種高效定量裝車(chē)系統(tǒng)。它特別適用于大型煤炭、礦山企業(yè)產(chǎn)品的裝車(chē)外運(yùn)。目前在神東煤炭公司共有7 套這樣的快速裝車(chē)系統(tǒng)。
    快速裝車(chē)系統(tǒng)主要由給料系統(tǒng)、稱(chēng)重系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)組成。這里主要來(lái)為您介紹一下稱(chēng)重系統(tǒng)的組成以及它的工作原理。
    1 稱(chēng)重系統(tǒng)的組成
    稱(chēng)重系統(tǒng)主要由稱(chēng)重倉(cāng)、稱(chēng)重傳感器、稱(chēng)重儀表以及校驗(yàn)砝碼組成。
    稱(chēng)重倉(cāng)位于緩沖倉(cāng)與裝車(chē)溜槽之間, 是一個(gè)獨(dú)立的倉(cāng)體, 完全依靠4 個(gè)稱(chēng)重傳感器支撐于裝車(chē)塔樓鋼結(jié)構(gòu)上。稱(chēng)重倉(cāng)是稱(chēng)重系統(tǒng)的載荷接收部分, 接收由緩沖倉(cāng)進(jìn)入的物料, 最大載重量一般為100t。
    稱(chēng)重傳感器均勻安裝在稱(chēng)重倉(cāng)中下部的四周, 直接支撐著稱(chēng)重倉(cāng)。傳感器隨稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料重量的變化而相應(yīng)變化,輸出與稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料重量成線性比例的信號(hào)。這里采用的是美國(guó)的ARCHTECH 80210 125K 型稱(chēng)重傳感器。這種由雙端頭剪切梁式稱(chēng)重傳感器和平行雙懸浮鏈環(huán)組合裝配的傳感器安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特, 具有自我糾偏的功能, 提高了稱(chēng)重系統(tǒng)的稱(chēng)重精度。
    稱(chēng)重儀表安裝在控制室操作臺(tái)內(nèi)。稱(chēng)重儀表為稱(chēng)重傳感器提供激勵(lì)電壓( 直流10 V) , 接收稱(chēng)重傳感器的信號(hào), 經(jīng)過(guò)放大、轉(zhuǎn)換等處理后將稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料的重量顯示到屏幕上,同時(shí)將輸出的數(shù)字量( 開(kāi)關(guān)量) 或模擬量信號(hào)傳送到PLC, 由PLC 控制緩沖倉(cāng)給料閘門(mén)和稱(chēng)重倉(cāng)卸料閘門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉。這里采用的是美國(guó)RICE LAKE IQplus800 型數(shù)字稱(chēng)重儀表。校驗(yàn)砝碼對(duì)稱(chēng)放置在稱(chēng)重倉(cāng)的兩側(cè)。它是經(jīng)過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鑒定的, 重量精確的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)重設(shè)備; 平時(shí)與稱(chēng)重倉(cāng)是分離的, 需要時(shí)通過(guò)某種提升裝置將其與稱(chēng)重倉(cāng)相連后提升, 它的重量就加到了稱(chēng)重倉(cāng)上, 用來(lái)進(jìn)行稱(chēng)重系統(tǒng)的初次校準(zhǔn)和日常鑒定。
    2 稱(chēng)重系統(tǒng)的校準(zhǔn)
    作為一種特殊的計(jì)量器具, 稱(chēng)重系統(tǒng)在安裝完畢后, 必須進(jìn)行校準(zhǔn)后方可投入使用。通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)確定系統(tǒng)的稱(chēng)重量值, 使系統(tǒng)所指示的量值與標(biāo)準(zhǔn)量值一致, 保證稱(chēng)重系統(tǒng)的精確度。
    校準(zhǔn)過(guò)程: 通過(guò)稱(chēng)重儀表后面的一個(gè)二位選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)入校準(zhǔn)菜單。然后進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。零點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)確保稱(chēng)重倉(cāng)已完全放空, 并不受其它外力影響, 此時(shí)按下回車(chē)鍵, 儀表將自動(dòng)生成一個(gè)數(shù)值, 零點(diǎn)校準(zhǔn)完成。第3 步進(jìn)行間隔值校準(zhǔn)。提升校驗(yàn)砝碼將其重量加到稱(chēng)重倉(cāng)上, 在儀表的校準(zhǔn)菜單中選擇間隔校準(zhǔn), 按下回車(chē)鍵后儀表自動(dòng)生成一個(gè)數(shù)值, 間隔校準(zhǔn)完成。最后將砝碼放下, 稱(chēng)重系統(tǒng)的校準(zhǔn)完成。
    3 稱(chēng)重系統(tǒng)的工作原理
    稱(chēng)重傳感器能夠?qū)⑺芡饬Φ淖兓D(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的變化, 利用這一原理, 對(duì)稱(chēng)重系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)后, 稱(chēng)重傳感器輸出的信號(hào)與稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料的重量成線性比例關(guān)系, 再經(jīng)過(guò)稱(chēng)重儀表處理后顯示物料的實(shí)際重量, 從而達(dá)到稱(chēng)重的目的。稱(chēng)重儀表一般具有2 種輸出信號(hào), 一種是模擬量, 用它來(lái)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示重量; 另一種是數(shù)字量( 開(kāi)關(guān)量) , 每一個(gè)開(kāi)關(guān)量對(duì)應(yīng)儀表中的1 個(gè)設(shè)定值。在實(shí)際裝車(chē)過(guò)程中, 通過(guò)這4 個(gè)設(shè)定值來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。第1 個(gè)設(shè)定值表示第1 次關(guān)閉緩沖倉(cāng)閘門(mén)的數(shù)值, 第2 個(gè)設(shè)定值表示第2 次關(guān)閉緩沖倉(cāng)閘門(mén)的數(shù)值, 第3 個(gè)設(shè)定值表示完全關(guān)閉緩沖倉(cāng)閘門(mén)的數(shù)值, 也就是最終裝到車(chē)皮里的重量, 第4 個(gè)設(shè)定值表示空倉(cāng)的數(shù)值。
    裝車(chē)系統(tǒng)起動(dòng)后, 第4 個(gè)設(shè)定點(diǎn)的繼電器沒(méi)有動(dòng)作, 說(shuō)明稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)的物料重量低于所設(shè)置的空倉(cāng)量, PLC 輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)控制液壓系統(tǒng)將緩沖倉(cāng)閘門(mén)全部打開(kāi)進(jìn)料。當(dāng)物料重量大于第1 個(gè)設(shè)定值時(shí), 該設(shè)定值對(duì)應(yīng)的繼電器動(dòng)作, PLC控制關(guān)閉緩沖倉(cāng)的4 片閘門(mén); 當(dāng)物料重量大于第2 個(gè)設(shè)定值時(shí), 第2 個(gè)設(shè)定值對(duì)應(yīng)的繼電器動(dòng)作, PLC 將控制關(guān)閉緩沖倉(cāng)的3 片閘門(mén), 只留1 片閘門(mén)繼續(xù)給料; 當(dāng)物料重量大于第3 個(gè)設(shè)定值時(shí), 緩沖倉(cāng)閘門(mén)全部關(guān)閉。此時(shí)4 個(gè)設(shè)定點(diǎn)的繼電器全部處于動(dòng)作狀態(tài), 緩沖倉(cāng)自動(dòng)給料稱(chēng)重過(guò)程完成。現(xiàn)在操作人員可以手動(dòng)打開(kāi)稱(chēng)重倉(cāng)卸料閘門(mén)進(jìn)行裝車(chē), 隨著稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料逐漸裝入車(chē)皮內(nèi), 4 個(gè)設(shè)定值的繼電器也依次復(fù)位。待第4 個(gè)設(shè)定點(diǎn)對(duì)應(yīng)的繼電器復(fù)位后, 稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料重量已經(jīng)小于空倉(cāng)重量, 表明稱(chēng)重倉(cāng)已放空, PLC 立即控制稱(chēng)重倉(cāng)卸料閘門(mén)關(guān)閉。等稱(chēng)重倉(cāng)閘門(mén)關(guān)閉信號(hào)輸入到PLC 模塊后, 緩沖倉(cāng)閘門(mén)將馬上完全打開(kāi), 重復(fù)上述自動(dòng)給料稱(chēng)重過(guò)程, 為裝下一節(jié)車(chē)作準(zhǔn)備。如此循環(huán), 直到整列火車(chē)裝完。
    4 結(jié)語(yǔ)
    以上介紹的快速裝車(chē)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的稱(chēng)重系統(tǒng)。神東煤炭公司近幾年煤炭產(chǎn)量能夠連續(xù)實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)噸跨越, 與擁有這樣一種快速、高效、準(zhǔn)確的稱(chēng)重系統(tǒng)的應(yīng)用是分不開(kāi)的。今后將繼續(xù)采用這種稱(chēng)重方式, 并準(zhǔn)備積極探索, 爭(zhēng)取在它的國(guó)產(chǎn)化道路上作出我們的貢獻(xiàn)。

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