特厚板升降式液壓輥道秤防傾斜

摘 要：文章主要結(jié)合特厚板新型液壓升降式輥道秤的機(jī)械結(jié)構(gòu)受力及運(yùn)行狀況，分析液壓輥道秤產(chǎn)生傾故障的原因、研究改進(jìn)的措施。以便進(jìn)一步強(qiáng)化液壓輥道秤運(yùn)行穩(wěn)定性，更好地滿足公司生產(chǎn)的需要。

關(guān)健詞：輥道秤；液壓；側(cè)傾

1 概述

在冶金連鑄生產(chǎn)過(guò)程中，連鑄板坯、方坯等中間產(chǎn)品的在線稱重系統(tǒng)運(yùn)用最多的是各種輥道稱。由于稱重系統(tǒng)直接嵌入鑄坯流水線的輸送輥道，無(wú)需中間流轉(zhuǎn)，因此，稱重與生產(chǎn)節(jié)奏配合協(xié)調(diào)緊密、自動(dòng)化程度高，能很好適應(yīng)大生產(chǎn)快節(jié)奏的要求而廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)結(jié)合公司生產(chǎn)實(shí)際，就特厚板液壓升降式輥道秤機(jī)械部分故障引起的稱量不穩(wěn)定進(jìn)行受力分析與改進(jìn)，進(jìn)一步強(qiáng)化液壓輥道秤運(yùn)行穩(wěn)定性。

2 特厚板液壓升降式輥道秤的組成及工作原理

2.1 特厚板液壓升降式輥道秤的組成

特厚板輥道秤是特厚板連鑄機(jī)工程主體區(qū)板坯連鑄機(jī)板坯在線稱重系統(tǒng)的配套設(shè)備，主要包括：秤體硬件、電器控制及軟件編程三個(gè)部分。

其中：秤體硬件部分采用液壓式稱重原理設(shè)計(jì)，秤體包括兩部分，包括A、B兩秤臺(tái)，可以自動(dòng)選擇計(jì)量長(zhǎng)、短坯。液壓稱重系統(tǒng)主要由四個(gè)稱重傳感器、一個(gè)上稱臺(tái)、一個(gè)下稱臺(tái)、兩個(gè)液壓缸（帶位置傳感器）及液壓控制裝置、限位裝置、定位裝置和升降擋板等組成。

整個(gè)稱重系統(tǒng)通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集及視頻監(jiān)控方式至綜合樓實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中過(guò)磅。

電器控制部分采用的智能控制儀表，通過(guò)DO、DI對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和控制。

軟件編程部分主要包括前端數(shù)據(jù)采集部分、后臺(tái)數(shù)據(jù)整理部分，其中前端數(shù)據(jù)采集部分集成了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能，當(dāng)前端軟件接收到網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中的允許接收信號(hào)后，將重量進(jìn)行采集入庫(kù)。

2.2 特厚板液壓升降式輥道秤的工作原理

液壓升降式輥道秤稱重輥區(qū)1A和稱重輥區(qū)1B是兩個(gè)完全獨(dú)立的稱重裝置，它存在待機(jī)狀態(tài)和稱重狀態(tài)，通過(guò)液壓控制稱量平臺(tái)的升降達(dá)到稱量目的。

液壓升降式輥道秤狀態(tài)的切換是由液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，稱重系統(tǒng)接到上位機(jī)的板坯到位信號(hào)后，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)液壓缸，使稱臺(tái)上升并將板坯托起進(jìn)行稱重，稱重結(jié)束后驅(qū)動(dòng)液壓缸將稱臺(tái)“收回”，板坯落在驅(qū)動(dòng)輥上，并在系統(tǒng)控制下離開稱臺(tái)。

液壓升降式輥道秤有稱重輥區(qū)A和稱重輥區(qū)B的液壓設(shè)備。稱重輥區(qū)A稱臺(tái)和稱重輥區(qū)B稱臺(tái)在結(jié)構(gòu)上是獨(dú)立的，在動(dòng)作上可以分別動(dòng)作，也可同步動(dòng)作。液壓裝置要求采用兩個(gè)各自獨(dú)立的系統(tǒng)，由換向閥架（含壓力調(diào)節(jié)閥、換向閥、單向閥）和液壓缸組成。在上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的干預(yù)下進(jìn)行“稱重”動(dòng)作。

3 液壓輥道秤運(yùn)行故障現(xiàn)象及原因分析

液壓輥道秤在生產(chǎn)試運(yùn)行時(shí)常出現(xiàn)零點(diǎn)底數(shù)波動(dòng)、段差及重復(fù)性誤差，在排除儀表、傳感器及線路等方面的故障因素后，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題主要集中液壓稱體機(jī)械方面。

3.1 液壓輥道秤試生產(chǎn)運(yùn)行故障現(xiàn)象

3.1.1 液壓輥道秤秤體前后起降不同步

當(dāng)板坯停放至稱重區(qū)域，液壓稱臺(tái)自動(dòng)升起到位停止后，我們發(fā)現(xiàn)板坯前后傾斜有高差的不穩(wěn)定現(xiàn)象，同時(shí)儀表反應(yīng)稱量不穩(wěn)定，重復(fù)性不能滿足稱量要求，反復(fù)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)其前后液壓缸升降不能同步，到位存在高差，導(dǎo)致板坯前后傾斜稱量不穩(wěn)。

3.1.2 液壓輥道秤秤體側(cè)向傾斜

當(dāng)液壓輥道秤自動(dòng)升起進(jìn)行稱重時(shí)，常有因板坯未居中稱重，存在重量側(cè)偏載現(xiàn)象，造成稱體傾斜。由于產(chǎn)生側(cè)偏現(xiàn)象使傳感器受力產(chǎn)生較大的波動(dòng)變化，使稱重儀表在不同側(cè)偏范圍，則產(chǎn)生不同的側(cè)偏重量，使稱體稱量重復(fù)性要求存在一定的誤差，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中板坯到位時(shí)有偏載現(xiàn)象發(fā)生，只有在鑄坯居中時(shí)重復(fù)才可以達(dá)到稱量要求。

3.2 液壓輥道秤運(yùn)行故障現(xiàn)象原因分析

3.2.1 液壓輥道秤秤體前后起降不同步原因分析

（1）由于液壓輥道秤采用兩個(gè)液壓缸居中將稱體頭尾同時(shí)頂起，前后液壓缸各自油路長(zhǎng)短、壓力分配、流量輸出互有偏差，造成前后上下不能同步。（2）由于板坯重量大，生產(chǎn)定尺規(guī)格各不相同，因此存在長(zhǎng)短坯之間前后重心有所偏差，液壓缸頂起時(shí)存在前后落差液壓缸所受重力有所偏差。造成稱體液壓缸升降不同步，給秤重穩(wěn)定帶來(lái)一定的波動(dòng)。

3.2.2 液壓輥道秤秤體側(cè)向傾斜原因分析

（1）板坯在輥道輸送過(guò)程對(duì)中不到位。（2）液壓頂桿頭部為球面接觸，有兩度的傾斜自由度要求，使得稱體底部橫梁支點(diǎn)處存在一定的旋轉(zhuǎn)角度。（3）液壓桿頂起過(guò)程中由于側(cè)向力的作用內(nèi)外璧之間也會(huì)產(chǎn)生一定的繞度或傾斜。

3 從結(jié)構(gòu)側(cè)視圖可以看出液壓頂桿與秤體橫梁只有一個(gè)硬聯(lián)接支點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)兩側(cè)缺少防止大梁上下擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn)及彈性形變的支撐梁。

從以上機(jī)械方面存在的問(wèn)題分析，液壓升降式輥道稱產(chǎn)生稱重不穩(wěn)定性的現(xiàn)象主要由稱體偏載、傾斜所致。

4 液壓輥道秤防側(cè)傾改進(jìn)措施

針對(duì)液壓輥道秤防側(cè)傾現(xiàn)象，我們和生產(chǎn)廠家一起探討采取切實(shí)有效的方式，將稱體傾斜控制在保證計(jì)量稱重穩(wěn)定要求范圍內(nèi)，當(dāng)前最大限度控制稱體傾斜成為解決稱重穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

4.1 液壓缸前后升降不同步傾斜的改進(jìn)

4.1.1 在液壓缸前面加裝流量控制調(diào)速閥調(diào)節(jié)閥門流量，可以達(dá)到比較好的同步效果。

4.1.2 前后液壓桿升起到位限位與門控制。

4.1.3 實(shí)際工作中，針對(duì)閥門調(diào)節(jié)還存在稍有不同步的現(xiàn)象，在液壓升降控制上，通過(guò)液壓到位，延時(shí)停止后，稱體都能到達(dá)同一水平高度。

4.2 液壓稱體稱重時(shí)側(cè)向傾斜的改進(jìn)

稱體側(cè)傾現(xiàn)象的解決是改善稱重穩(wěn)定性的重點(diǎn)和難點(diǎn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)堪測(cè)、故障分析，我們采取在下秤臺(tái)橫梁液壓桿兩側(cè)面加裝防側(cè)傾的裝制，來(lái)最大限度地防止其產(chǎn)重側(cè)傾，其結(jié)構(gòu)如圖所示：

圖中可以看出其側(cè)傾主要是圍繞頂桿的支點(diǎn)位置產(chǎn)生上下擺動(dòng)造成。通過(guò)在下秤臺(tái)橫梁液壓桿兩側(cè)加裝兩套帶上下導(dǎo)軌滑輪的防側(cè)傾限位支撐臂緊密配合，可以有效阻止其因重力作用左右擺動(dòng)達(dá)到防傾斜的要求。

5 液壓輥道秤防側(cè)傾改進(jìn)后的效果

經(jīng)過(guò)實(shí)施以上改進(jìn)措施，對(duì)升降式液壓輥道秤重新進(jìn)行校秤標(biāo)定，液壓升降式輥道秤試運(yùn)行取得了滿意的效果，液壓系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，解決了前后液壓缸升降不能同步造成稱體前后傾斜的現(xiàn)象。在下秤臺(tái)橫梁兩側(cè)加裝兩套帶上下滑輪導(dǎo)軌的防側(cè)傾限位支撐臂裝置，有效解決了稱體因多種原因造成的側(cè)向傾斜的現(xiàn)象。液壓推動(dòng)與稱體機(jī)械裝置、限位裝置等配合緊密，對(duì)中良好，運(yùn)行平穩(wěn)。通過(guò)對(duì)升降式液壓輥道秤的零點(diǎn)及重復(fù)性誤差的檢定，均能符合三級(jí)秤允差要求，保證了輥道秤的精確計(jì)量，穩(wěn)定運(yùn)行，保障了在線輥道稱衡器計(jì)量的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性。

6 結(jié)束語(yǔ)

液壓升降式輥道稱作為較為先進(jìn)的輥道稱，其存在稱量重量大，定尺長(zhǎng)短范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，但由于其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)質(zhì)量要求高，特別是液體壓系統(tǒng)的升降與輸送輥道的聯(lián)動(dòng)要求配合可靠安全，對(duì)我們衡器維護(hù)提出了新的更高的要求。在今后的工作，我們將進(jìn)一步深化液壓傳動(dòng)自動(dòng)控制方面的學(xué)習(xí)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)工作方法，最大限度地確保衡器安全、穩(wěn)定運(yùn)行，提高工作效率與效益。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：徐建生（1965，11-），男，漢族，現(xiàn)為助理工程師，目前主要從事的工作：衡器維檢。