一种恒速皮带称改为调速皮带称的方法
一 概述
    我厂原料配料系统中石灰石、砂岩、硫酸渣采用板式喂料机给料，恒速皮带称计量。计量称测量系统采用拉姆齐的测量仪表101F积分器。控制器采用智能调节仪表AI—808。
工艺流程如图：

 


控制原理：设定流量与皮带称测量的实际流量相比较，控制器运算输出控制信号控制板式喂料机的转速，从而实现实际流量与设定流量一致的控制要求。
二 使用中存在的问题
自该配料系统投用以来，由于板式喂料机下料不均匀，从而引起皮带称上料层厚度成波浪状（显示的瞬时流量超过10t/h的变化），特别是用量较少的物料（如砂岩和铁粉表现尤为明显）。自动控制时，板式喂料机的速度忽高忽低，更引起瞬时流量的波动。为了克服此问题，我们把101F积算器的流量滤波时间调整到最大；对控制器输出进行上下限限幅，避免板式喂料机速度波动过大；仔细调整板式喂料机的下料口大下；优化控制器参数等措施，勉强实现了从长时间段看能稳定给料的要求。当石灰石成分波动较大，需要降低砂岩用量时，由于有最小控制输出限副，流量降不下来，只能采取间断运行的方式，严重影响了配料质量。
三 改造方案
针对以上问题，我们决定取消板式喂料机，把砂岩皮带称改为调速皮带称的改造方法。
（一）、改造方案如下：拆除板式喂料机，重新制作给料闸板，把砂岩皮带称放到原板式喂料机位置，并对其进行改造，出料直接沿下料溜子接到入磨皮带上。
改造后工艺图如下：
 
（二）、皮带称计量原理如下：
 
如图在皮带的称量段L上，物料的载荷由机架上的称量框架传递给称重传感器。皮带的有效称量段为L/2。因此皮带的负荷为F=Mg/(L/2)。
式中  Mg—皮带称有效称量段上物料的重量（Kg）
F—皮带的负荷值（Kg/m）
L—称量段总长度（m）
L/2—有效的称量段（m）
皮带负荷由称重传感器转换为电信号送入积算器。
皮带速度由装在从动滚筒上的编码器获得，从动辊和皮带保持同步，编码器输出的频率值体现了滚筒实际转速，从而间接的获得了皮带的速度信号。该频率信号送入积算器，进行转换，即可得出皮带的速度值V/（m/s）。在积算器内对皮带载荷信号和带速信号做乘法运算，即可得皮带上物料的瞬时流量Q（Kg/s）即Q=F×V。总累计量∑Q=∫Qdt也由积算器运算得出，通过输出脉冲远转。
（三）、根据皮带称工作原理，称具体改造工作如下：
1、根据皮带称的宽度和砂岩的最大料度，确定给料闸板的最大、最小宽度，最高、最低高度。避免闸板过窄或过低引起卡料、皮带挂裂等现象的出现，同时也要避免闸板过宽、过高，物料流过皮带边沿卡住皮带的现象。根据我厂原皮带称宽度800㎜，砂岩最大粒度φ60 ㎜，制作的给料闸板宽度为500㎜，下料口高度最大300㎜，工作时下料口高度调整为200㎜，皮带上料层厚度为200㎜。
2、确定皮带称的称重传感器量程。砂岩的堆积密度为1.6t/m3,称重托辊的前后间距为L=400㎜，料层厚度按300㎜，宽度为500㎜。有效称量段上物料体积V=300×500×200=3×10㎜3=0.03m3, 有效称量段上物料重量Mg=γV=1.6×0.03×103=48Kg,再加上称重托辊的重量，选择称重传感器为100 Kg,原皮带称选用的是100 Kg传感器，不需更换.则皮带的负荷F=Mg/(L/2)=48/(0.4/2)=96 Kg/m=0.096 t/m。
3、确定驱动装置减速机输出转速。根据工艺要求确定计量称的量程为I=15t/h。由公式I= F×V得V=I/F=15 t/h/（0.096 t/m×3600）=0.043m/s，皮带速度为0.043m/s，原皮带速度为0.092 m/s，驱动功率1.5KW，输出转速15RPM，则驱动装置的输出转速为0.043m/s÷0.092 m/s×15=7.01RPM。选择1.5KW输出转速为7 RPM的减速机。
4、控制部分改造。把原板式喂料机的变频器输出直接接到调速皮带称的驱动电机上，原驱动电机的控制部分不用即可。获取新的皮带速度，对计量称重新标定。
砂岩称的改造完成后，当瞬时流量设定15t/h时，变频器输出频率43HZ，料层厚度200㎜时，称重传感器输出7.3 mv（称重传感器满量程输出10mv），流量波动小于±1.5t/h，符合设计和使用的要求。另外通过调整皮带速度实现了流量控制的目的，流量的调节范围更宽，极大地提高了控制精度，简化了工艺流程，为保证配料质量创造了良好的条件。
四 体会
通过对皮带称的改造，体会到水泥厂自身也可以把皮带输送机改造为一台皮带称或调速皮带称。对皮带机进行改造，需增加称重托辊和测速装置。只要确保机械力传递灵活、可靠。根据前面计算方法，测量出物料容重，再根据料层厚度、宽度和托辊间距计算选择称重传感器。购买智能称重仪表和智能控制器（市场上有很多公司专门开发这些仪表 ，只要注意选择质量好，功能齐全的产品即可）若需要调速，根据上面的方法，选择驱动装置。这样就可以像搭积木一样，设计、安装好一台皮带计量称或调速皮带称了。