一种流量调节范围很宽的调速皮带配料秤

　　1 引言

　　电子皮带秤根据其工作类型可分为计量和配料两类。前者主要用于计量输送物料的累计重量, 输送物料的瞬时流量不受控制, 可以是范围很大的变量。后者则必须以预先设定的瞬时物料流量从贮存料仓中向外定量排料, 用于生产上的配料场合, 一般这种皮带秤又称为配料秤。

　　2 配料秤的工作原理及系统配置

　　配料秤系统一般由贮料仓、给料器、减速电机、配料秤、信号变送器、控制调节器、变频控制柜几部分组成。给料器有圆盘给料机、振动给料机、螺旋给料机、小皮带输送机给料等几种类型。当物料粒度均匀, 湿度稳定, 流动性比较好时许多现场省去了专门的给料器, 改为料仓直压式给料方式。

　　具体结构及工作原理框图如下。

　　其工作原理为: 控制调节器根据信号变送器采集并传输的重量和速度信号计算出物料的瞬时流量, 与人工给定流量进行比较, 根据二者差值进行PID 调节, 输送出 4~20mA 信号给变频调速器, 改变调速电机转速, 使实际物料配比达到恒定值, 实现定量给料的目的。

　　在实际应用过程中, 现场料斗出料厚度一般情况下是恒定的, 料层厚度根据工艺要求的配料量由人工调节一个合理高度, 使变频器控制电机在10~50Hz 这个区间运行。频率过低或过高对电机寿命都有影响, 频率过低由于自冷效果不好, 以及电流过大造成电机发热, 影响电机寿命; 频率过高, 超过50Hz 电机机械部分寿命将受影响, 而且噪声大。也就是说, 当料层一定的情况下, 配料秤的流量调整范围也就在 5 倍范围之内。当工艺要求配比流量范围超过 5 倍时, 必须及时改变给料层厚度, 否则的话,不但对电机寿命有影响, 而且由于皮带张力变化大对计量配料精度也有影响。我们设计了一种与配料秤配套使用的自动调节闸门。见图 2。

　　3 自动闸门工作原理

　　此自动闸门如图所示由六部分组成, 其工作原理为: 当变频器工作在允许频率范围之内时, 系统按照前述原理进行控制。当变频器工作频率高于( 或低于) 变频器设定最高( 最低) 频率时, 变频器输出一个开关量信号, 启动闸门电机 1, 通过联轴器 2 带动丝杠 3 旋转, 由闸门 5 上的螺母 4 带动闸门向上( 或向下) 移动。增大( 减小) 闸门的出料厚度, 使变频器的输出频率减小( 增大) , 使变频器的输出频率一直在一定的范围之内( 一般为 10~50Hz) 。为了使变频器的输出频率在上下极限范围之内, 可采用延时继电 器 进 行 控 制 , 使 变 频 器 的 输 出 频 率 一 般 在15~45Hz 运行, 保证计量精度, 提高器件的使用寿命。具体控制原理图见图 3。