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太原晶通傳感計控有限公司 2019-08-02 16:50:04 作者:SystemMaster
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長臺面軌道衡的改造方案
一、概述 湘鋼工廠站 14 道 150 噸長臺面全電子道衡,始建于 2001 年 4 月,主要用于公司進出廠貴重物質(zhì)的貿(mào)易結(jié)算。由于該衡采用兩根長 13 米的 H 型鋼作為主梁,其間用若干橫梁連接加固,秤臺為雙主梁框架式結(jié)構(gòu),故該結(jié)構(gòu)的秤又稱長臺面軌道衡。實際使用中,在機車巨大的沖擊力作用下,加之長臺面軌道衡承重大梁受熱脹冷縮變形的影響,兩根主梁下的 8 個傳感器經(jīng)常出現(xiàn)偏斜、位移 象。該軌道衡在使用不到一年的時間內(nèi),傳感器(柱式)損壞數(shù)十只,稱量時有失準,一直處于不完好的工作狀態(tài)。因此公司決定對該軌道衡進行技術(shù)改造,以確保湘鋼對外貿(mào)易結(jié)算的計量數(shù)據(jù) 的準確、可靠。 二、改造方案的確認與實施 湘鋼設(shè)備管理部計量作業(yè)區(qū)作為使用維護該衡的業(yè)主單位,理所當然地承擔了長臺面軌道衡的 大修改造重任。首先,我們?nèi)娴仄饰鲈撥壍篮獯嬖诘谋锥撕蛽病因斣诤翁,才能有針對性地摱?zāi)⑾亂?。攻關(guān)小組對這臺長臺面軌道衡的機械設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了認真的分析,對該衡是否因機械設(shè)計的不合理性造成傳感器頻繁損壞的現(xiàn)象進行了深入細微的討論和研究。達成共識,采用長臺面軌道衡的這種結(jié)構(gòu)型式自身在設(shè)計上就存在先天不足。這是因為設(shè)計者在設(shè)計長臺面軌道衡時忽略了一個簡單的機械常識,即采用兩根整長為 13 米的 H 型鋼作為軌道衡的主梁支撐 傳感器顯然是不適宜的。這一點已在實際應(yīng)用中得到了全面的論證。對于金屬鋼體來說,金屬的熱脹冷縮是不可抗拒的自然規(guī)律。根據(jù)軌道衡設(shè)計的基本原則,秤體的承重大梁在長 13 米的直線段內(nèi)相對撓度應(yīng)控制在 2~4 毫米以內(nèi),要滿足上述要求,長 13 米的秤體大梁至少應(yīng)分割為兩段或三段分梁,而且這兩段或三段分梁的相互連接處事先留有 15~20 毫米的間隙,以確保金屬鋼體在熱脹冷縮時不發(fā)生頂撞(指分梁與分梁之間)。由于湘鋼使用的長臺面軌道衡采用兩根 13 米的 H 型鋼作為秤的承重大梁,而沒有將其切割為兩段或三段小梁,因此,實際長臺面軌道衡在機車重力作用下,及高溫輻射作用下,大梁受熱脹冷縮的影響,中部撓度達?0 毫米左右。所以長臺面軌道衡大梁下部的 8 個承載傳感器經(jīng)常發(fā)生偏載或嚴重偏離原來位置,導致計量失準,傳感器頻繁損壞。 經(jīng)過技術(shù)論證與分析,綜合借鑒國內(nèi)軌道衡機械臺面設(shè)計合理、使用效果良好的經(jīng)驗,我們確認,利用原長臺面秤臺,進行合理的機械設(shè)計與改造,利用有限的資金投入,達到標本兼治的改造效果的實用方案可行。改造方案如下: 1.秤體:秤體原由兩根 13 米的 H 型和四組橫梁連接成稱重框架,現(xiàn)將該框架切割為三段,為增強每段框架的機械強度與剛度,我們將每段框架的主梁棗H 型鋼的兩側(cè)分別焊接立板,連接底板,使每段框架梁(又稱三節(jié)分梁)成為箱型結(jié)構(gòu),這既增加了秤臺自重,又提高了每段分梁的機械強度和剛度。注意,將 13 米秤臺分割為三段小秤臺后,我們通過每段小秤臺之間焊接的立板,連接底板,將三段小秤臺通過螺栓連接為一個整體秤臺,但是每段小秤臺之間留有 15~20 毫米間 隙。 這種拼接式主梁的優(yōu)點是: ①可大大環(huán)節(jié)由于溫度變化特別是在臺面受到較強熱輻射的情況下,梁體發(fā)生彎曲變形使傳感 器受力不均的情況: ②梁的長度總體保持不變,而且,今后大修時,可以分段將大梁吊出安裝; ③三段小梁由于在 H 型鋼兩側(cè)增加了數(shù)塊 δ12 的鋼板,小梁中間也增加了若干加固的橫梁,秤 體自重也增加,使整體的性能更加穩(wěn)定、可靠。 2.限位裝置。由于秤體改造后采用了箱型梁結(jié)構(gòu),限位裝置也作了相應(yīng)的改進,限位系統(tǒng)采用可調(diào)節(jié)的 6 拉桿型式,防松效果好,便于調(diào)節(jié)維修。 3.本次改造前,軌道衡兩端的防爬裝置仍沿用原機械軌道衡下的防爬系統(tǒng)。本次改造中, 我們將防爬裝置的改造與秤體改造同步進行。改造后的防爬裝置設(shè)計,軌道采用彈條扣件固定,壓力摩擦大,防爬效果好。 4.在計量軌與引軌(防爬軌)之間夾有過軌器,可以有效地減緩車上衡時的沖擊力。 5.傳感器原來采用柱式傳感器,現(xiàn)改為橋式傳感器。由于柱式傳感器抗側(cè)向力差,而橋式傳 感器能有效地抵抗秤臺變形而自動回位,且靈敏度高、穩(wěn)定性好、便于維護與檢修。 三、使用效果 該衡于 2003 年 6 月大修改造以來,至今使用已有 3 年多時間,設(shè)備運行一直穩(wěn)定可靠且精度高、故障率低,經(jīng)多次鑒定,其計量性能和稱重準確度均符合國家Ⅲ級秤要求,而且設(shè)備日常維修量小。傳感器三年來使用狀況良好,很少更換備品。改造后的秤體機械狀況良好,為湘鋼的物質(zhì)計量提供了準確數(shù)據(jù),收到了顯著的經(jīng)濟效益,因此說,長臺面軌道衡的改造方案在湘鋼的實施是成功的。 |
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