单托辊秤架的发展

　　1 概述

　　电子皮带秤有多种结构形式的秤架, 按秤架结构的传统分类方法, 可将电子皮带秤秤架分成单托辊式、多托辊式和悬臂式三种。作者曾采用秤架响应特性曲线( Response curve) 分析方法, 对秤架进行新的分类, 将现有的秤架分成四类: 单杠杆式、悬臂式、双杠杆式、悬浮式[1]。也就是说, 按新的分类方法, 单托辊秤架也需要按其结构类型分别归入单杠杆式和悬浮式两类秤架中。

　　所谓单托辊秤架, 指的就是秤架上只有一组称量托辊的秤架, 较其它形式的秤架来说, 只有一组称量托辊无疑结构简单、制作方便、重量轻, 所以在实际生产过程中, 单托辊秤架的应用面是相当广泛的。早期的单托辊电子皮带秤的秤架结构大都采用杠杆式带平衡重的秤架结构, 目的是让平衡重抵消空皮带时秤架的皮重, 从而使称重传感器的量程得到有效利用。我们知道, 在通常情况下, 电子皮带秤秤架的受力中, 皮重和料重是同一数量级的, 更多的时候皮重还要稍重一些, 所以采用杠杆式带平衡重的秤架结构的确实有一些好处, 特别是在上世纪六七十年代称重传感器精确度不高的时候是必须的。所以, 我国在上世纪七八十年代甚至到九十年代, 单托辊电子皮带秤的秤架结构大都还采用杠杆式带平衡重的秤架结构。随着称重传感器精确度的提高, 一部分国外厂家尝试采用杠杆式不带平衡重的秤架结构, 与原有结构相比, 杠杆系统仍然存在, 只是不带平衡重即无法去皮重, 皮重和料重是一起称量的。

　　而另一部分厂家走得就更远一点, 干脆连杠杆系统也去掉了, 这就是直接承重式单托辊秤架, 笔者早在1981 年和 1982 年的论文中就介绍过瑞典通用电气公司( ASEA) 的直接承重式单托辊秤架[2] [3]。而就目前了解的情况看, 国外一些知名的电子皮带秤生产厂家大多数均有直接承重式单托辊秤架产品, 国内也有一些厂家开始推出自己的直接承重式单托辊秤架产品。本文将就单杠杆式秤架的三种类型逐一介绍, 以从中了解单托辊秤架发展的历史和现状。

　　2 单杠杆式带平衡重的秤架

　　皮带秤的精确度如要求 1%, 则要求称重传感器在有效量程的使用精确度至少在 0.1~0.2%。早期称重传感器的精确度大体也就 0.1%或更差, 如皮重和料重是一起称量, 有效量程可能只有 1/3 或更小,那么称重传感器的使用精确度就只能达到 0.5%左右, 显然难以满足 1%皮带秤精确度的要求。所以早期皮带秤采用单杠杆式带平衡重秤架结构是合理的。图 1 是单杠杆式带平衡重秤架的结构示意图, 由图可见, 秤架部分包括杠杆、支点、平衡重、传感器及安装件这四个重要部件, 称量托辊 3 是支承在杠杠5 上, 杠杆由支点 4、称重传感器 6 支承, 依靠增减平衡重的重量或改变平衡重在杠杠长度方向的位置,使皮带输送机空载时称重传感器受力基本为零( 仅10%左右的预压力) 。