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長臺面軌道衡的改造方案
太原晶通傳感計控有限公司   2009-03-31 10:45:24 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:[][][]

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
質的貿易結算。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
雙主梁框架式結構,故該結構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 個傳感器經常出現偏斜、位移
現象。該軌道衡在使用不到一年的時間內,傳感器(柱式)損壞數十只,稱量時有失準,一直處于
不完好的工作狀態。因此公司決定對該軌道衡進行技術改造,以確保湘鋼對外貿易結算的計量數據
的準確、可靠。
     二、改造方案的確認與實施
     湘鋼設備管理部計量作業區作為使用維護該衡的業主單位,理所當然地承擔了長臺面軌道衡的
大修改造重任。首先,我們必須全面地剖析該軌道衡存在的弊端和摬∫驍在何處,才能有針對性地
摱災⑾亂?。攻關小組對這臺長臺面軌道衡的機械設計、結構設計進行了認真的分析,對該衡是否
因機械設計的不合理性最終造成傳感器頻繁損壞的現象進行了深入細微的討論和研究。最終達成共
識,采用長臺面軌道衡的這種結構型式自身在設計上就存在先天不足。這是因為設計者在設計長臺
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律。根據軌道衡設計的基本原則,秤體的承重大梁在長 13 米的直線段
內最大相對撓度應控制在 2~4 毫米以內,要滿足上述要求,長 13 米的秤體大梁至少應分割為兩段
或三段分梁,而且這兩段或三段分梁的相互連接處必須事先留有 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,中部最大撓度達?0 毫米左右。所以長
臺面軌道衡大梁下部的 8 個承載傳感器經常發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。
     經過技術論證與分析,綜合借鑒國內軌道衡機械臺面設計合理、使用效果良好的經驗,我們確
認,利用原長臺面秤臺,進行合理的機械設計與改造,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 型鋼的兩側分別焊接立板,連接底
板,使每段框架梁(又稱三節分梁)成為箱型結構,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點是:
     ①可大大環節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 型鋼兩側增加了數塊 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定、可靠。
     2.限位裝置。由于秤體改造后采用了箱型梁結構,限位裝置也作了相應的改進,限位系統采
用可調節的 ?6 拉桿型式,防松效果好,便于調節維修。
     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遺留下的防爬系統。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,現改為橋式傳感器。由于柱式傳感器抗側向力差,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,設備運行一直穩定可靠且精度
高、故障率低,經多次鑒定,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,為湘鋼的物質計
量提供了準確數據,收到了顯著的經濟效益,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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