JZGKCHINA
工控技术分享平台
前 言
我结交的从事电子皮带秤同行朋友中有两位是共和国的佼佼者——全国劳动模范,一位是上港集团煤炭分公司的徐富德,另一位是中铝云铜锌业的罗丽萍,他们都是普通劳动者,干的工作同本媒体的一部分读者差不多——使用、维护电子皮带秤,正是他们的勤奋努力,在先进衡器的普及应用和研制方面取得了一个个成绩,造就了中国衡器行业的飞速进步。
01
开头的话
在我误打误撞进到皮带秤这个行当五十年期间,我结交了无数同行朋友,其中大多数是我写了一些论文,他们阅读后与我交流后熟悉的,也有因为我主办了多次电子皮带秤技术交流会和培训班认识的。由于我居西南一隅,与大多数朋友远隔千山万水,除了偶尔见面几次外,大多数没有见过面,甚至联系也很困难,但这并不妨碍我们技术交流和心灵相通。早期的联系可能是书信、电话,稍后是邮件、短信,现在更多的是微信和视频。在这些朋友中,有研究电子皮带秤的专家,有生产电子皮带秤企业的老板、技术人员和销售人员,有工矿企业使用电子皮带秤的技术人员、工人,有国外公司搞电子皮带秤销售和推广的产品经理。说起每一位朋友,都有一段我们交往的故事。回忆往事,历历在目,仿似昨天。但其中有两位朋友较为特殊,他们是共和国的佼佼者——全国劳动模范,但同时他们又是普通劳动者,干的工作同本刊的一部分读者差不多——使用、维护电子皮带秤。“全国劳动模范”是一个光荣的称号、是中国工人阶级最高奖项之一。他们是全社会劳动者的优秀代表,是民族的精英、国家的栋梁、社会的中坚。
二十世纪八十年代,我为了学英语,翻译了很多国外电子皮带秤的资料,我把它编辑成内部资料“专题技术情报”中的“自动化仪表译文集”,又把自己写的一些有关电子秤和仪表的论文编辑成“自动化仪表论文集”,前前后后在我工作的设计院油印了二十多集,每集印刷一百多份(见图1)。当时单位还鼓励编写这样的内部资料,写完以后还可以由院里免费寄到各个兄弟单位。而这些资料的发行有点特殊,有色冶金同行单位也寄一点,但大部分是我做主,由我将这些资料寄给我的那些搞电子皮带秤的朋友,所以在那个时代我搞电子皮带秤的朋友都收到过我寄的这些资料。
图1 我编辑的部分油印技术资料
02
我怎么认识徐富德的
当时我了解到上港七区(现为上港集团煤炭分公司)皮带秤用得好,我就主动和他们建立起了联系,把这些资料寄给他们,他们也把使用皮带秤的一些总结资料寄给了我。这样我就认识了上港集团煤炭分公司负责从事电子皮带秤使用及维护的俞梅柏、徐富德。
1993年,在全国第二届测力和称重技术学术讨论会的论文集上,我发表了“皮带秤秤架结构新分类方法的研究”论文,按皮带秤秤架响应特性曲线分析方法,将皮带秤秤架结构分成单杠杆式、双杠杆式、悬臂式、悬浮式四类,并得出“在各类秤架中悬浮式秤架的性能优于其它各类秤架”的结论。而在这一届论文集中,上港集团煤炭分公司俞梅柏、徐富德——我的这两位朋友也发表了“全悬浮式电子皮带秤”的论文,文中介绍了他们在应用单杠杆单托辊秤、双杠杆多托辊秤的基础上自行开发研制的全悬浮式电子皮带秤(应该说是中国第一台有自主知识产权的全悬浮式电子皮带秤),在论文中也介绍了这种秤架的静态性能测试结果,如重复性、直线度、滞后分别达到0.0038%、0.0038%、0.005%这样非常高的指标,其结论是全悬浮式秤架好于其它类型的秤架。两篇论文,一个从理论上,一个从测试数据上,推崇的都是悬浮式电子皮带秤,真是心有灵犀、东西呼应!
在上港集团煤炭分公司使用的秤架,都是他们自行研制的四托辊全悬浮式。一个皮带秤的用户自己研制皮带秤,还进行了秤架的静态性能测试,这是连很多皮带秤生产厂也做不了的事啊!
1994年,冶金工业出版社出版了我的第一本书“电子皮带秤的原理和应用”,随即在昆明举办了一期“电子皮带秤培训班”,全国各地来了很多人。让我非常高兴的是:上港集团煤炭分公司的徐富德也来了,这是我们通讯联系十多年后的第一次见面。
03
上港集团煤炭分公司
上港集团煤炭分公司是专业化煤炭装卸企业,主要承担上海及周边江、浙地区部分电煤、气煤、冶金用煤和生活用煤的装卸、储存和中转任务。上港集团煤炭分公司在大船进小船出的煤炭装卸过程中每天都有多批次的商业性计量要求,传统的水尺计量不准,静态计量速度太慢,所以他们一直在寻求高准确度、快速的散状物料计量方式。1983年3月,上海市标准计量局对上港集团煤炭分公司所使用的2台GGP-50多托辊双杠杆式电子皮带秤进行了检定,达到了0.285%的准确度,根据当时交通部、上海港务局有关文件,上海标准计量局出具了准予以0.5%准确度使用商业性收费皮带秤证书,并得到港方、船方、货方的公认。
在这一过程中,应厂家的要求,曾进行了一场两个厂家电子皮带秤产品的“比拼”,除了上海工业自动化仪表研究所研制的GGP-50型多托辊双杠杆秤外,上海衡器厂也将他们生产的DBC-II型单托辊秤装在同一条皮带输送机上,以求在客观条件大体相同的条件下对比两台秤的性能。这样做的目的,是要争谁的产品稳定性好、精度高、质量好。作为业主的上海港七区的技术人员,一方面从两个产品的“比拼”中学到了很多东西,另一方面又悟出了很多道理:如像以前那样只有一台电子皮带秤,很多秤初期出现的计量不准的问题可能迟迟难以发现,往往要等到问题严重(例如误差达到百分之十几甚至二十)时才能察觉出来。而两台秤前后装在一起有很多优点,多了个参照物,称量得到的数据有个比较,可以及时发现秤的运行状况是否良好。
受此启发,从此之后上港集团煤炭分公司就一直采用双秤架的技术用于港口煤炭的商业贸易计量(见图2),与早期“产品比拼”不同的是,两台秤架的结构形式、托辊组数都是一样的。采用的比较方式是当每一条船的煤装卸工作完成后,对两台秤的两个累计数值进行比较,当累计值之间的误差百分比值超过规定值(如1.0%)时,说明至少有一台秤不准,就要对称量系统进行检查或校验。由于船主通过水尺测量等方式或经验可以判断轮船已装卸煤炭的大致数量,所以任何一次计量不准都将引起异议。商业贸易计量的电子皮带秤投运初期,曾发生过数起争执,船主从自身利益最大化出发,希望多装煤炭少交钱(装船),或少卸煤炭多收款(卸船),常常有意挑起纠纷。纠纷的解决办法以装船为例,可认可船主的数字(往往与计量数据少百分之一二十)或复秤(即将已装入轮船的煤炭全部卸到岸上,再用汽车衡一车一车重新计量)。如果只有单秤架,计量人员心中无底,往往无奈接受船主的数字,赔钱了事。而有了双秤架,计量人员胸有成竹,坚决采用复秤的方式,几次复秤证明了双秤架电子皮带秤计量结果是完全正确的,在此之后,船主们承认了商业贸易计量电子皮带秤的权威性。但计量人员也知道,权威性是需要坚实的技术实力作保证的,而双秤架电子皮带秤就是技术实力中最关键的部分。当时我们从国外资料中看到的挪威纳尔维克海港1984年建成双秤架高精确度电子皮带秤计量系统,而上港集团煤炭分公司应用双秤架的实例应该是同一时间段的,甚至有可能还早一点。现在双秤架称重方案已经被国内多个厂家采用,不仅仅用于皮带秤的故障诊断,还开发用于皮带秤正常运行过程中的在线叠加实物校验,不知道这些厂家是否记得是谁为他们提供了这项技术的。
图2 在上海港煤炭装卸公司码头使用的双秤架技术
1-秤架1;2-秤架2
04
再次相聚
2007年8月,冶金工业出版社出版了我的第二本书“电子皮带秤”,9月底在成都参加了由中国仪器仪表学会举办的一期“电子皮带秤高级培训班”,全国各地有十四个省市来了四十多人参加,学员中有一个来自上港集团罗泾矿石码头的张侠永工程师,会下交谈时他告诉我,他所在的码头与上港集团煤炭分公司是同一集团的,位置上又是隔壁邻居,他与徐富德非常熟,他现在是全国劳模,是煤炭分公司计量科科长兼计量车间主任。这样我就与徐富德又联系上了。搞电子皮带秤的人当上了全国劳模,大家可都是第一次听说,我真为我的朋友高兴!
2008年,我所在的昆明仪器仪表学会在昆明办了一期“电子皮带秤培训班”,上海、湖南、广东都有人参加,上海来的人就是上港集团煤炭分公司的技术人员。2010年11月,中国仪器仪表学会在北京举办的一期“电子皮带秤国家职业资格培训班”,学员中又有三位来自上港集团煤炭分公司。
2009年,我借到上海参加多国仪器仪表展的机会,联系上了徐工,准备去他们那里参观学习。徐工告诉我,由于黄浦江两岸开发和世界园艺博览会场地建设的需要,2007年公司从市区黄浦江的老港区全部退出,煤炭分公司已经搬到罗泾港了。约好的那天早上,我从徐家汇乘1号地铁一直坐到终点宝山区的富锦路站,从这个站到上港集团煤炭分公司还有好长一段路,徐工专门开车来地铁站接我,20分钟后才到罗泾煤炭港口。徐工一直带着我到现场参观,使我学到了非常多的东西。
我首先看到的是他们使用的四托辊全悬浮式皮带秤,我心里想:这些年我在很多项目的工程设计中都选用了湖南计算机厂生产的四托辊全悬浮式皮带秤,我也一直以为这种秤架是湖南计算机厂研制的,怎么在这里看到的秤架与湖南计算机厂生产的四托辊全悬浮式皮带秤秤架结构是一模一样的?我问了问徐工,他告诉我,湖南计算机厂的产品是拿他们的图纸制作的。图3就是在全悬浮式皮带秤秤架旁边合影的。
图3 我与徐富德在皮带秤前合影
05
在上港集团煤炭分公司学到的东西
煤炭码头在大船进小船出的煤炭装卸过程中安装有20多套秤,每套秤都通过上海市标准计量局鉴定,可用于商业性计量收费。他们采用自行制造的4托辊悬浮式秤架,每套秤采用同一皮带机上相邻配置两台的双秤工艺,实现了在计量的同时进行双秤的相互动态校验及故障自诊断,以便及时掌握电子皮带秤的偏差和运行状态;他们还配套研制了电子皮带秤专用仪表,减少传送干扰;配备有自动挂码校验装置;在原封闭的计量室开启了供买卖双方监督和观察的窗口,在室外安装了计量数据的大屏幕实时显示,客户在装卸码头上就能看到自己装船的实际数据。
我参观的这些现场都是因原码头被上海世界博览会占用搬迁后新建的,看到的输煤皮带输送机长度都很长,有的还超过1km,且为变倾角,皮带张力大且张力变化也大。图4为港口的输煤的皮带廊桥。
图4 上港集团煤炭分公司的输煤皮带廊桥
新建港口原设计的煤炭输送系统如图5所示,而电子皮带秤用于商业性计量收费对计量准确度要求特别高,对稳定性要求也特别高,不能出差错,因此皮带输送机应该适应高准确度计量要求。新建港口原设计的皮带输送机很难满足这一要求,所以上港集团煤炭分公司计量部门审阅图纸后,提出修改煤炭输送系统的要求并得到批准。
图5 煤炭输送系统原设计示意图
1-煤仓;2-给料机;3-长皮带输送机
计量人员提出要求后,设计对相关部分作了修改(见图6),抬高了煤仓1,新增了专门用于皮带秤计量的短皮带输送机3,长度仅30m,为平皮带,皮带张力小且张力变化也小,其安装条件远远优于原设计的长皮带输送机,长皮带输送机4仅保留输送煤炭的功能。作了这样的改动后,为贸易结算电子皮带秤的长期稳定运行创造了良好的安装条件。
图6 煤炭输送系统改造后示意图
1-煤仓;2-给料机;3-新增短皮带输送机;4-长皮带输送机
这是我第一次听说有业主单位的计量技术人员因对新工艺设计不完善提出修改意见被采纳的案例,使我非常高兴,尽管我是个设计师,设计方案被推翻总觉得有点面子过不去(虽然不是我做的设计),但我仍然呼吁这样的做法真应该宣传推广。
我们也去察看了改造后新增两条皮带输送机上各安装两台4托辊悬浮式秤架(见图7),这两条皮带输送机的卸料点不同,分属不同的计量系统。
图7 改造后新增两条皮带输送机上各安装两台4托辊悬浮式秤架
徐工还告诉我,他现在每天上班的第一件事,就是打开办公电脑,详细查看上一班作业流程的计量数据是否合乎要求,每班开工前的调皮重、挂砝码是否按要求执行了。煤炭分公司计量部门的日常工作还包括向兄弟单位的码头物料计量提供悬浮式秤架电子皮带秤产品和技术支持。
虽然参观上港集团煤炭分公司只有短短的几个小时的时间,但收获确是满满的!我再次感受到身处一线的皮带秤维护人员惊人的创新能力,或许连皮带秤生产厂的研制人员都该向他们好好学习!