CN204085655U - 一种铁水车电子称 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁水车电子称，包括四个以上轴销式高温称重传感器、与轴销式高温称重传感器数目相同的保护套筒、无线称重数传器、数传器高温隔热箱；各轴销式称重传感器代替承重轴连接所述铁水车的车轮组和车体大梁，其出线端面固定安装保护套筒；高温隔热箱固定安装在接铁车端梁面上；其内部安装的无线称重数传器通过传感器线缆与各轴销式高温称重传感器连接；传感器线缆外设与保护套筒密闭连接的厚壁钢管，保护套管和数传器高温隔热箱内填充耐高温材料。它能够在恶劣的使用环境下满足长周期使用，能够精确测量并且可以远程监测称量结果。

Description

一种铁水车电子称

技术领域

本实用新型涉及一种行车电子称，尤其是一种铁水车电子称，属于冶金专用电子衡器领域。

背景技术

冶金企业炼钢厂为了防止烟尘污染，追求好的吹炼指标，控制转炉装入量，对铁水包装入重量进行称量和监控，从源头上采取对策，一般需要在接铁系统设备铁水车上安装电子称量系统，以便出铁操作时实现在线计量和远程监控。目前，国内使用的铁水车电子称，安装位置和方式都基本相同，一般都是在铁水包耳座底下设计特殊称量箱式结构的电子称，左右各一台，设置导向架，以便使铁水包左右两耳座准确对位,支承在电子称称架上，这种采用双剪切梁式传感器作为称重支点的电子称，一般由耐高温传感器、承重梁、保护箱体、接近导向架、最终导向架等组成。作为运载铁水工具的接铁车，以钢轨轨道作为运行路线，接铁前，行车吊运重达几十吨的空包从高空放置到接铁车上，铁包放置后接铁车开至鱼雷罐出铁口，温度高达1350℃左右的铁水流入铁水包内，整个出铁过程环境较为恶劣。铁水包耳座底下设计特殊称量箱式结构的电子称安装位置和方式存在以下问题： 

1、出铁过程中，鱼雷罐倾角，随着出铁量变化而改变，为保证铁水包口与鱼雷罐口的一致，接铁车的位置需要作相应的移动，但在实际操作过程中，由于设备故障或者人为失误，会出现不同步现象，导致铁水外溢喷溅烧坏传感器。

2、吊运过程中，由于行车操作室离接铁坑地面较高，降落时凭经验操作，有时会造成较高落差，当成百吨的铁水包下落到没有缓冲装置的电子称体上时，产生垂直冲击力的峰值是巨大的，巨大冲击力对传感器有致命的损伤，严重影响传感器使用寿命，对称的稳定运行产生严重影响。

3、钢包包耳通过最终导向架斜面导入称体及车体作横向运动时，会产生一个很大的水平冲击力，这个巨大的冲击力会使承重梁产生一定的水平位移，由于称体没有限位装置，传感器受到损伤，给安全生产带来隐患。 

4、钢包从高空下降进入称体，包耳支承座与承重梁不可能整个平面同时接触，这样势必使承重梁产生瞬间起翘及跳动现象，势必造成传感器倾倒，严重时会造成承重梁倾斜，给安全生产带来隐患。

5、铁水包吊起和坐放过程中，行车大板钩及铁水包容易碰撞称量箱体保护板，造成保护板开焊变形甚至脱落，失去了保护传感器作用，电子称接线在恶劣的工况条件下非常容易损坏。   

如果能够解决上述问题，保证铁水车电子称不被烧坏，撞坏，满足长周期使用要求，将会实现远程精确监控出铁量，为后道工序提供准确数据，避免出铁量过多需要二次折铁导致冒烟污染环境问题，避免出铁量过少严重影响生产节奏问题，将会降低钢铁料消耗，为后道提钒炼钢工序获得良好的吹炼指标奠定基础。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种铁水车电子称,能够在恶劣的使用环境下满足长周期使用，能够精确测量并且可以远程监测称量结果。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种铁水车电子称，包括四个以上轴销式高温称重传感器、与所述轴销式高温称重传感器数目相同的保护套筒、无线称重数传器、数传器高温隔热箱；所述各轴销式称重传感器代替承重轴连接所述铁水车的车轮组和车体大梁，其出线端面固定安装保护套筒；所述高温隔热箱固定安装在所述接铁车端梁面上；所述无线称重数传器安装在所述高温隔热箱内部，通过传感器线缆与所述各轴销式高温称重传感器连接；所述传感器线缆外设与保护套筒密闭连接的厚壁钢管，所述保护套管和数传器高温隔热箱内填充耐高温材料。

进一步地，所述的铁水车电子称还包括两倍于所述各轴销式称重传感器数目的限位卡板；所述各限位卡板分别固定在车体大梁的外端面上；所述各轴销式称重传感器两侧分别设有与其相配合的卡槽。

所述所述各限位卡板分别通过两条M30高强螺栓固定在车体大梁的外端面上。

所述各轴销式称重传感器由弹性体、应变计RG1、应变计RG2、应变计RG3、应变计RG4和接线板组成，所述弹性体设有第一至第四盲孔，所述应变计RG1、应变计RG2、应变计RG3、应变计RG4分别置于第一至第四盲孔中，所述应变计RG1、应变计RG2、应变计RG3、应变计RG4和接线板用导线连接成惠斯通电桥，作为所述轴销式称重传感器的测量电路。

再进一步，所述无线称重数传器还包括无线发射模块，无线接收显示器和大屏显示器；所述无线接收显示器包括无线接收模块，用于接收所述无线称重数传器无线发射模块发送的称量模数转换值；所述大屏显示器的输入端与所述无线接收显示器的相应输出端连接。

所述耐高温材料为石棉防火布或硅酸铝纤维棉。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本实用新型使用轴销式高温称重传感器替代车轮组和车体大梁之间的承重轴进行测量，更好的屏蔽了恶劣工作环境对它的损坏，使用寿命得以增加。本实用新型使用的轴销式高温称重传感器采用轴销外形双剪切梁结构，具有抗偏载，抗扭曲，精度高等特点，能测量构件的径向载荷，可以代替轴销安装在结构中做径向力测量，既能起到替代原有轴的功能，又能起到称重测力传感器的作用，其结构紧凑，几何外形简单，容易加工出很高的尺寸和形位精度，与相关承力部件组装容易，使用方便，从而使整个称重测力控制系统的机械部件大大简化。由于结构简单，本实用新型安装、调试、检修方便，维修费用低。

2、本实用新型在接近上下端处设有限制其轴向运动的通过螺栓固定于车体大梁端面的限位卡板和卡槽，抗冲击、抗碰撞性能增强，测量精度提高到±0.5％。它能向后道工序提供更准确的测量数据，为提钒炼钢工序获得良好的吹炼指标奠定基础。它有效解决了出铁量过多需要二次折铁导致冒烟污染环境问题和出铁量过少严重影响生产节奏问题之间的矛盾，有效缩短了冶炼周期，降低了钢铁料消耗。

3、本实用新型设有无线数据传输模块，能够远程监控出铁量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1和图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型的轴销式称重传感器安装位置示意图；

图4是本实用新型的轴销式称重传感器与车轮组及车体主梁装配关系图；

图5是本实用新型的无线称重数传器与称重传感器连线布置示意图；

图6是本实用新型的称重传感器电路连接图；

图7是本实用新型的称重传感器惠斯通组桥原理图；

图8是本实用新型的无线数传电气配置方案示意图。

图中：1-轴销式称重传感器、  2-限位卡板、  3-车体大梁 、4-车轮组、  5-保护套筒、  6-耐高温材料、  7-厚壁钢管、  8-传感器线缆、  9-无线称重数传器、  10-数传器高温隔热箱、  11-无线接收显示器、  12-大屏显示器13-接线板、  14-弹性体、  15-应变计RG1、16-应变计RG2、17-应变计RG3、18-应变计RG4。

具体实施方式

一种铁水车电子称，包括四个以上轴销式高温称重传感器1、与所述轴销式高温称重传感器1数目相同的保护套筒5、无线称重数传器9、数传器高温隔热箱10；所述各轴销式称重传感器1代替承重轴连接所述铁水车的车轮组和车体大梁，其出线端面固定安装保护套筒5；所述高温隔热箱10固定安装在所述接铁车端梁面上；所述无线称重数传器9安装在所述高温隔热箱10内部，通过传感器线缆8与所述各轴销式高温称重传感器1连接；所述传感器线缆8外设与保护套筒5密闭连接的厚壁钢管7，所述保护套管5和数传器高温隔热箱10内填充耐高温材料6。所述耐高温材料6为石棉防火布或硅酸铝纤维棉。

所述的铁水车电子称还包括两倍于所述各轴销式称重传感器1数目的限位卡板2；所述各限位卡板2分别固定在车体大梁3的外端面上；所述各轴销式称重传感器1两侧分别设有与其相配合的卡槽。

所述所述各限位卡板2分别通过两条M30高强螺栓固定在车体大梁3的外端面上。

所述轴销式称重传感器1的测量电路为惠斯通电桥。

所述无线称重数传器9还包括无线发射模块，无线接收显示器11和大屏显示器12；所述无线接收显示器11包括无线接收模块，用于接收所述无线称重数传器9无线发射模块发送的称量模数转换值；所述大屏显示器12的输入端与所述无线接收显示器11的相应输出端连接。

本实用新型中轴销式高温称重传感器型号为ZF-XZ-H-200T，传感器线缆具有耐高温特性，无线称重数传器型号为ZF-WXFS，无线接收显示器型号为ZF-WXJS，输出电流4-20mA，称重大屏显示器的型号为ZF-DPM。

无线接收显示器安装于接铁车出铁操作主控室内，是无线称重数传器的配套产品，它先由无线接收模块接收由无线称重数传器经无线发射模块发射来的称量模数转换值，然后经线性修正和量程转换后进行显示，无线接收显示器外接一台让出铁操作工方便观看的称重大屏显示器。

如图1所示，轴销式称重传感器1由弹性体14、应变计RG115、应变计RG216、应变计RG317、应变计RG418和接线板13组成，应变计RG115、应变计RG216、应变计RG317、应变计RG418和接线板13用导线连接成惠斯通电桥。应变计RG115、应变计RG216、应变计RG317、应变计RG418用703胶粘贴在弹性体14的四个盲孔内，接线板13用703胶粘贴在弹性体14的任意一个盲孔内，接线板13固定时不能碰到盲孔四周，弹性体14两侧各加工一个卡槽。接铁车及铁水重包共计总重300吨，为满足300%过载能力，四件传感器量程设计为200吨。这种轴销式传感器采用轴销外形双剪切梁结构，具有抗偏载，抗扭曲，精度高等特点，能测量构件的径向载荷，可以代替轴销安装在结构中做径向力测量，既能起到替代原有轴的功能，又能起到称重测力传感器的作用，其结构紧凑，几何外形简单，容易加工出很高的尺寸和形位精度，与相关承力部件组装容易，使用方便，从而使整个称重测力控制系统的机械部件大大简化。

如图3所示，接铁车四个角分别安装一套车轮组4，起支撑和驱动载体的作用，四套车轮组4与车体大梁3之间原有四根连接承重轴，现将四件轴销式高温传感器1代替四根连接承重轴，安装于车轮组4与车体大梁3间，起称量连接作用，每件轴销式高温传感器1两侧各安装一件限位卡板2，起防止轴销式称重传感器1轴向窜动作用。

图4所示为四件轴销式称重传感器1与车轮组4及车体主梁3装配关系图，车轮组4通过轴销式称重传感器1与车体大梁3相连接，两件卡板2分别卡在轴销式称重传感器1两侧的卡槽内，两件卡板2各通过两条M30高强螺栓固定于车体大梁3的外端面上，起防止轴销式称重传感器1轴向窜动作用。

如图5所示，四件轴销式称重传感器1端面连接线缆8与无线称重数传器9相连接，无线称重数传器9安装于焊接固定在接铁车车体上的高温隔热箱10内，传感器线缆8布置于直径80mm的厚壁钢管7内，防止被红渣烫坏砸断，在四件轴销式称重传感器1端面出线位置，分别各焊接一个利用直径300mm的钢管制作成的保护套筒5，起保护端面连接线缆的作用，在四件保护套筒5和一件高温隔热箱10内均填充有耐高温材料6石棉防火布或硅酸铝纤维棉，起隔热及二次保护作用。

图6所示为称重传感器电路连接图，轴销式称重传感器1为一种电阻应变式称重传感器，应变电阻R1、R2组成应变计RG115，应变电阻R3、R4组成应变计RG216，应变电阻R5、R6组成应变计RG317，应变电阻R7、R8组成应变计RG418, 系数补偿电阻RA、RB,零点补偿电阻RC，零点温度补偿电阻RD、弹性模量补偿片RE1、RE2，弹性模量微调电阻RF1、RF2组成接线板13，四个应变计与接线板13用导线连接成惠斯通电桥。

如图7所示，为了提高电子称的传感精度，将惠斯通电桥应用于轴销式称重传感器1的测量电路中， Ui为输入电源信号，U0为模拟输出信号，初始状态时惠斯通电桥平衡，模拟输出信号电压U0为零，当被测的接铁车及铁水包负荷作用在轴销式称重传感器1的弹性体14上时，弹性体14产生相应的弹性变形，粘贴在弹性体14四个盲孔内的电阻应变计阻值发生变化，惠斯通电桥测量电路将电阻应变计电阻的变化，转换为模拟输出电压信号U0的变化，再传输给无线称重数传器9。

如图8所示，四件轴销式称重传感器1输出的模拟信号通过四根四芯连接线缆8传输给无线称重数传器9，无线称重数传器9将这种微弱、容易干扰的mV级模拟称重信号经放大、滤波和模数转换器转变为有利于信号传输和抗干扰的恒流数字脉冲信号，再无线发射给无线接收显示器11，安装于出铁操作主控室内的无线接收显示器11将这种数字脉冲信号线性修正和量程转换后进行显示，无线接收显示器11通过RS232串口外接一台大屏显示器12，方便出铁操作工远程观看和监控出铁量。

Claims (6)

1.一种铁水车电子称，其特征在于：包括四个以上轴销式高温称重传感器(1)、与所述轴销式高温称重传感器(1)数目相同的保护套筒（5）、无线称重数传器（9）、数传器高温隔热箱（10）；所述各轴销式称重传感器(1)代替承重轴连接所述铁水车的车轮组和车体大梁，其出线端面固定安装保护套筒（5）；所述高温隔热箱（10）固定安装在接铁车端梁面上；所述无线称重数传器（9）安装在所述高温隔热箱（10）内部，通过传感器线缆（8）与所述各轴销式高温称重传感器(1)连接；所述传感器线缆（8）外设与保护套筒（5）密闭连接的厚壁钢管（7），所述保护套管（5）和数传器高温隔热箱（10）内填充耐高温材料（6）。

2.根据权利要求1所述的铁水车电子称，其特征在于：还包括两倍于所述各轴销式称重传感器(1)数目的限位卡板（2）；所述各限位卡板（2）分别固定在车体大梁(3)的外端面上；所述各轴销式称重传感器(1)两侧分别设有与其相配合的卡槽。

3.根据权利要求2所述的铁水车电子称，其特征在于：所述所述各限位卡板（2）分别通过两条M30高强螺栓固定在车体大梁(3)的外端面上。

4.根据权利要求1所述的铁水车电子称，其特征在于：所述各轴销式称重传感器(1)由弹性体（14）、应变计RG1（15）、应变计RG2（16）、应变计RG3（17）、应变计RG4（18）和接线板（13）组成，所述弹性体（14）设有第一至第四盲孔，所述应变计RG1（15）、应变计RG2（16）、应变计RG3（17）、应变计RG4（18）分别置于第一至第四盲孔中，所述应变计RG1（15）、应变计RG2（16）、应变计RG3（17）、应变计RG4（18）和接线板（13）用导线连接成惠斯通电桥，作为所述轴销式称重传感器(1)的测量电路。

5.根据权利要求1所述的铁水车电子称，其特征在于：所述无线称重数传器（9）还包括无线发射模块，无线接收显示器（11）和大屏显示器（12）；所述无线接收显示器（11）包括无线接收模块，用于接收所述无线称重数传器（9）无线发射模块发送的称量模数转换值；所述大屏显示器（12）的输入端与所述无线接收显示器（11）的相应输出端连接。

6.根据权利要求1或2所述的铁水车电子称，其特征在于：所述耐高温材料（6）为石棉防火布或硅酸铝纤维棉。