混凝土搅拌楼自动配料故障排除技巧

2023-09-20 理论教育版权反馈

【摘要】：为适应高质量、高效率生产混凝土的需要，国内外的混凝土搅拌楼大都采用自动配料装置进行配料的标量与控制。因此，为保证自动配料装置连续可靠的工作，迅速而准确地判断和处理故障是混凝土搅拌楼生产运行中一个至关重要的问题。专业单一的人员是难以胜任搅拌楼自动配料装置的故障处理的。自动配料装置故障判断思路示意图如图7-11所示。分步法适于判断电子秤有无故障及判断有故障后进一步确定故障点。

为适应高质量、高效率生产混凝土的需要，国内外的混凝土搅拌楼大都采用自动配料装置进行配料的标量与控制。自动配料装置由称重仪和给料器组成，它与进料、搅拌、出料等装置共同完成完整的混凝土生产工艺流程。对自动配料装置而言，其称重仪无论使用电子秤或微机秤加微处理器控制，其给料器无论采用气路或液压去控制给料门（阀）开闭，都要求达到规定的标量精度和配料精度，并满足搅拌楼的生产效率。因此，为保证自动配料装置连续可靠的工作，迅速而准确地判断和处理故障是混凝土搅拌楼生产运行中一个至关重要的问题。

1.自动配料装置的故障特点

搅拌楼各物料的自动配料装置之所以能够按给定值自动而精确地配料称量，是依靠其电路、气（液）路和机械装置按规定程序集中控制来实现的。显然，自动配料是一个动态过程，在该过程中将有各种误差引入，包括物料流态在内的电路、气（液）路及机械装置各环节的误差增大或失常，都会在称量指示上以故障形式表现出来。这一故障特点应该作为现场分析判断思路的基点。

多年实践证明，尽管自动配料装置发生故障后都会在称量指示上反映出来，但其毛病却往往不在称重仪及其电路上。据统计，诸如给料门（阀）开度过大、反应迟缓（包括电磁气阀和气缸漏气、窜气及润滑不良等）或卡阻等引起的自动配料中断或超差约占自动配料故障的一半。气（液）路、机械故障的特点是涉及环节较多，分割故障区间麻烦，有较大随机性，往往不易直观判断。当然物料质量不符合要求引起故障也占一定比例。

2.自动配料装置故障的判断思路

在自动配料装置发生故障时，如何尽快根据其控制特点和故障特点，区分出是电路、气（液）路、机械故障还是物料流态异常是关键所在。为此，搅拌楼运行维护人员必须对自动配料装置的工艺过程及对其电、气（液）、机械各系统控制原理与功能，有十分清楚的了解。专业单一的人员是难以胜任搅拌楼自动配料装置的故障处理的。

故障判断思路如下：

1）在电、气（液）、机械、物料四系统中全面查寻，逐一排除。

2）先系统，后部件，先粗后细，依次查找。

至于首先从哪个系统开始，需依具体故障情况而定。

自动配料故障可分为三大类：配料中断、配料超差、称量不准。

配料中断故障应首先察看有无物料或料流是否通畅，然后手控传动气（液）路和给料门，若其动作干脆利落，说明故障在电路。否则，故障在气（液）路或机械，再进一步区分。配料超差一般从称重仪输出控制接点开始查寻。称量不准故障纯属称重仪及传感器计量异常，与气（液）、机械等系统无关。自动配料装置故障判断思路示意图如图7-11所示。

图7-11 自动配料装置故障判断思路示意图

3.称量仪及其检测、控制电路故障的判断方法

目前自动配料装置多采用电子秤（或微机秤加微处理器）进行称量和控制。无论何种控制，其称重仪必须具备重量检测电路（即传感器）及控制电路。控制电路具有粗、精、超称及回零输出四组开关量，以控制电磁阀气（液）路及供逻辑电路使用。

现以双针电子秤为例，介绍其电路故障的判断方法。

（1）信号注入法为寻查称重仪输出电控接点及输出电路是否正常，可用手转动调零电位器或对传感器加重，作为称重仪检测信号注入，这时应采取相应措施，如关闭气路或配料开关或检修门预防物料进入料斗等。

当重量检测信号注入称重仪后，若称量指示随之增大，在称量值接近给定值时，粗称接点、精称接点相继动作，各动作提前量与原始记录也基本相同；当超过给定值时，超称接点动作；称量值回零时，回零接点动作，并且经检查输出线完好，则表明故障不在称重仪及其电路。

若注入信号后称重仪无反应或指示针呆滞，或接点动作与上述正常反应异常，则可认定称重仪及其电路存在故障，应首先予以排除。

因注入信号为给定信号源，若给定异常，则疑点即为其给定单元。如称量指示值不准即表明称量精度过低，应以标准砝码作为标准的重量检测信号注入，也就是需要重新按SL/T 242—1999和DL/T 945—2005标准中的有关要求，进行称量精度的标定。但在标定前，必须确认称重传感器组性能完好。为检查故障，每只传感器可依次放置相同数量的标准砝码，注意观察每只传感器在受载一致时，其检测信号在称量指示上是否基本相同，若相差悬殊或某一只传感器加载后无反应，即为传感器及其电路故障。每次放置砝码的数量，以便于故障判断为宜。

若注入信号后，称重指示值及粗称、精称、超称、回零接点动作均正常，则需进一步检查接点输出等称量和卸料控制线路。这是一般控制系统，可按原理图查寻。其中应注意相应的行程开关、电磁阀线包故障可能性较大。

（2）部件替代法在确定电子秤存在故障后，必须迅速继续查寻其故障部件，现场用部件替代法较方便。电子秤由三大部件组成：传感器、电源放大器、表头。三者间以电缆连接。从查寻故障角度，三者均可分别以相同的部件替代。

用一台良好的表头替代有故障的电子秤表头后，如果原故障现象消除，即可认定原表头存在问题。替代之后，故障依然存在，说明原表头故障可能较小，继之再替代上良好的电源放大器或传感器组。总之，替代某部件后故障现象消除，说明被替代件存在故障，应尽快更换，并进行精度标定，合格后，即可投入正常使用。

为查寻故障，替代某部件后，只要称重指示与加重成线性关系，电控接点动作基本正常，调零与给定信号输入后，称量与给定针运转良好，即可认为原故障消除，可着手备件更换与调试。

（3）测量法测量法适合进一步查寻替换下来的存在故障的部件，以便排除其损坏的元器件。某些疑难的故障也常用测量法。如传感器桥压及其输出重量检测信号、仪表各量程的毫伏值、电子秤的各点电压、线路通断或短路、元器件检查等，都需要使用测量法。

测量法在现场生产紧张情况下，只作为部件替代法的补充。

（4）分步法。分步法适于判断电子秤有无故障及判断有故障后进一步确定故障点。电子秤故障分步法检查法框图如图7-12所示。

以上四种检查电子秤的方法，在现场互为补充。应针对具体情况，以迅速判断故障为原则，酌情选用。

4.判断气路、机械、物料流态有无故障的方法

1）当确认电子秤及电路无故障后，可按图继续寻查气路、机械和物料流态的故障点。鉴于这些系统较为直观，常用传动观察方法进行检查。传动观察方法：在工作气压的条件下，利用调零电位器注入电子秤信号，在电子秤电控信号发出后，观察气阀、气缸、弧门（或卸料门）动作是否灵敏，也可以直接用十字螺钉旋具手动电磁气阀的手控制钮。此时，应关闭检修门。

图7-12 电子秤故障分步检查法框图

应首先排除气路故障的可能性。观察气压是否正常，即不低于0.6MPa，当低于0.4MPa时，工作难以正常进行。电气传动时电磁气阀应能在近处听到电磁铁吸动声音，手摸也有明显阀芯移动感觉，否则说明线包断线。当电气传动或手控开启电磁阀气路时，气阀动作迟缓，则可能气阀有故障。最常见的是膜片破裂、先导阀通道堵塞。此时，应以良好电磁气阀换上。

在电磁阀动作良好时，气缸传动应当干脆利落，不卡涩，不迟滞。这里要特别注意，经改动的气管路或新安装的管路，有时因供气路负载分配不当，而导致个别气缸动作迟钝甚至不动作。必要时，可将气缸与机械的连接脱开，单独传动，更易发现问题的所在。

在此应着重指出，气路中的气水分离器和油雾器的作用和维护直接关系到气路特别是气缸能否正常工作，然而这在现场却往往被忽视。气水分离器必须定时放水，以免水分进入气缸；油雾器必须保持经常有合格的润滑油，从而使气缸活塞有良好的润滑。

2）机械部分即给料门、卸料门及传动机构的故障判断，采用传动观察及测量法结合进行。

给料和卸料门开度应适中，动作灵活，关闭严密，行程开关动作准确可靠。

给料门开度过大会引起配料偏差波动或严重超称；开度过小会使称量时间过长，影响配料速度。一般用合格的秒表测试，称量时间应在10～15s，并与原始记录比较。关门行程时间在0.4s以内。对粉状物料进料门大多有粗、精两档开度，且不易直观检查。当测量的称量时间与原始记录差异较大时，可打开其观察孔，用灯查看弧门开闭状况，但要特别注意采取安全措施。

3）物料流态不稳定也是直接造成配料偏差波动甚至无法配料的原因，但在判断故障时却往往被忽视。对于已调好的自动配料装置，如果电路、气路或机械均处于良好状态，但物料结拱进料不畅时，也使配料无法正常进行；破拱后，料流突然变大，又可能导致超称。此外，料位过高或过低也会造成配料超差。对于粉状物料（如水泥、粉煤灰）和砂子，大多是由于下列两个原因而结拱：①物料受潮；②称量间隔时间过长。

判断是否因流态变化引起配料故障时，通常也是采用传动观察方法进行。

在此必须指出，周期式自动化混凝土搅拌楼由于其物料称量是靠自重落料，经验表明，在连续生产时，其流态稳定，配料偏差波动甚小。在调试、使用及故障检查时应注意，所谓配料周期即进料称量时间与卸料时间、配料间隔时间之和，一般搅拌楼约在60s左右。

5.自动配料装置故障判断举例

（1）水泥配料偏差波动过大，时超时欠的故障判断

1）经检查，电控接点（精称、粗称）动作提前量与原始值相符，可确定电子秤无故障。

2）依次检查传动电磁气阀和气缸、进料门，均动作正常，无卡涩，不漏料，说明气路、机械部分无故障。

3）按量程80%给定物料量，测得称量时间为4s，显然与要求范围不符。称量过快，说明弧门开度偏大，应调小气缸行程减小弧门开度，使称量时间为10～15s。

4）按配料周期连续配料10次，开始正常，后五次欠称且下料不畅。应立即关闭弧门，然后进行高压破拱。如果仍不正常，应检查料位是否过低，同时查看水泥是否受潮或有杂物。

（2）试验室检查发现水泥超量，而运行中未发现自动配料装置有异常的故障判断

1）分别对1号、2号、3号传感器加标准砝码，观察仪表指示值是否基本一致。如2号传感器加载时仪表指针无反应或指示值过小，说明2号传感器损坏，应立即更换一只输出灵敏度相同的备件，再加载观察。

2）如果三只传感器加载指示值相同，应对电子秤重新标定和检查。检查内容有R5（r5）数值、额定电压、1号～3号传感器桥压等，与原始值比较，如变动则为故障点。

3）经上述检查一切良好，应测量称量时间及查看卸料门有无漏料。