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快速裝車系統(tǒng)是我國在20 世紀90 年代中期從國外引進的一種新型列車裝載系統(tǒng)。它是以自動控制的方式快速并連續(xù)地將固體物料按預先設定的重量裝載到以一定速度行進的列車中的一種高效定量裝車系統(tǒng)。它特別適用于大型煤炭、礦山企業(yè)產(chǎn)品的裝車外運。目前在神東煤炭公司共有7 套這樣的快速裝車系統(tǒng)。
    快速裝車系統(tǒng)主要由給料系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)組成。這里主要來為您介紹一下稱重系統(tǒng)的組成以及它的工作原理。
    1 稱重系統(tǒng)的組成
    稱重系統(tǒng)主要由稱重倉、稱重傳感器、稱重儀表以及校驗砝碼組成。
    稱重倉位于緩沖倉與裝車溜槽之間, 是一個獨立的倉體, 完全依靠4 個稱重傳感器支撐于裝車塔樓鋼結構上。稱重倉是稱重系統(tǒng)的載荷接收部分, 接收由緩沖倉進入的物料, 最大載重量一般為100t。
    稱重傳感器均勻安裝在稱重倉中下部的四周, 直接支撐著稱重倉。傳感器隨稱重倉內物料重量的變化而相應變化,輸出與稱重倉內物料重量成線性比例的信號。這里采用的是美國的ARCHTECH 80210 125K 型稱重傳感器。這種由雙端頭剪切梁式稱重傳感器和平行雙懸浮鏈環(huán)組合裝配的傳感器安裝結構設計獨特, 具有自我糾偏的功能, 提高了稱重系統(tǒng)的稱重精度。
    稱重儀表安裝在控制室操作臺內。稱重儀表為稱重傳感器提供激勵電壓( 直流10 V) , 接收稱重傳感器的信號, 經(jīng)過放大、轉換等處理后將稱重倉內物料的重量顯示到屏幕上,同時將輸出的數(shù)字量( 開關量) 或模擬量信號傳送到PLC, 由PLC 控制緩沖倉給料閘門和稱重倉卸料閘門的打開和關閉。這里采用的是美國RICE LAKE IQplus800 型數(shù)字稱重儀表。校驗砝碼對稱放置在稱重倉的兩側。它是經(jīng)過國家標準鑒定的, 重量精確的標準測重設備; 平時與稱重倉是分離的, 需要時通過某種提升裝置將其與稱重倉相連后提升, 它的重量就加到了稱重倉上, 用來進行稱重系統(tǒng)的初次校準和日常鑒定。
    2 稱重系統(tǒng)的校準
    作為一種特殊的計量器具, 稱重系統(tǒng)在安裝完畢后, 必須進行校準后方可投入使用。通過校準來確定系統(tǒng)的稱重量值, 使系統(tǒng)所指示的量值與標準量值一致, 保證稱重系統(tǒng)的精確度。
    校準過程: 通過稱重儀表后面的一個二位選擇開關進入校準菜單。然后進行零點校準。零點校準時確保稱重倉已完全放空, 并不受其它外力影響, 此時按下回車鍵, 儀表將自動生成一個數(shù)值, 零點校準完成。第3 步進行間隔值校準。提升校驗砝碼將其重量加到稱重倉上, 在儀表的校準菜單中選擇間隔校準, 按下回車鍵后儀表自動生成一個數(shù)值, 間隔校準完成。最后將砝碼放下, 稱重系統(tǒng)的校準完成。
    3 稱重系統(tǒng)的工作原理
    稱重傳感器能夠將所受外力的變化轉換為電壓信號的變化, 利用這一原理, 對稱重系統(tǒng)進行校準后, 稱重傳感器輸出的信號與稱重倉內物料的重量成線性比例關系, 再經(jīng)過稱重儀表處理后顯示物料的實際重量, 從而達到稱重的目的。稱重儀表一般具有2 種輸出信號, 一種是模擬量, 用它來在計算機屏幕上顯示重量; 另一種是數(shù)字量( 開關量) , 每一個開關量對應儀表中的1 個設定值。在實際裝車過程中, 通過這4 個設定值來實現(xiàn)自動控制的。第1 個設定值表示第1 次關閉緩沖倉閘門的數(shù)值, 第2 個設定值表示第2 次關閉緩沖倉閘門的數(shù)值, 第3 個設定值表示完全關閉緩沖倉閘門的數(shù)值, 也就是最終裝到車皮里的重量, 第4 個設定值表示空倉的數(shù)值。
    裝車系統(tǒng)起動后, 第4 個設定點的繼電器沒有動作, 說明稱重倉內的物料重量低于所設置的空倉量, PLC 輸出開關量信號控制液壓系統(tǒng)將緩沖倉閘門全部打開進料。當物料重量大于第1 個設定值時, 該設定值對應的繼電器動作, PLC控制關閉緩沖倉的4 片閘門; 當物料重量大于第2 個設定值時, 第2 個設定值對應的繼電器動作, PLC 將控制關閉緩沖倉的3 片閘門, 只留1 片閘門繼續(xù)給料; 當物料重量大于第3 個設定值時, 緩沖倉閘門全部關閉。此時4 個設定點的繼電器全部處于動作狀態(tài), 緩沖倉自動給料稱重過程完成?，F(xiàn)在操作人員可以手動打開稱重倉卸料閘門進行裝車, 隨著稱重倉內物料逐漸裝入車皮內, 4 個設定值的繼電器也依次復位。待第4 個設定點對應的繼電器復位后, 稱重倉內物料重量已經(jīng)小于空倉重量, 表明稱重倉已放空, PLC 立即控制稱重倉卸料閘門關閉。等稱重倉閘門關閉信號輸入到PLC 模塊后, 緩沖倉閘門將馬上完全打開, 重復上述自動給料稱重過程, 為裝下一節(jié)車作準備。如此循環(huán), 直到整列火車裝完。
    4 結語
    以上介紹的快速裝車系統(tǒng)中最為關鍵的稱重系統(tǒng)。神東煤炭公司近幾年煤炭產(chǎn)量能夠連續(xù)實現(xiàn)千萬噸跨越, 與擁有這樣一種快速、高效、準確的稱重系統(tǒng)的應用是分不開的。今后將繼續(xù)采用這種稱重方式, 并準備積極探索, 爭取在它的國產(chǎn)化道路上作出我們的貢獻。

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