机械双盘天平计量性能故障的调修探讨_李进.pdf

机械双盘天平计量性能故障的调修探讨李进（北票市衡器管理所，辽宁北票122100）摘要：为使机械双盘天平的计量更准确，重点对机械天平的灵敏性（灵敏度）与示值变动性等计量性能进行调修，分析调修的重点与难点，并总结调修注意事项，以供机械双盘天平的调修参考。关键词：机械天平调修难点注意事项中图分类号：TH715.11文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）02-0234-03引言机械双盘天平有着不同的类型，由结构角度来看，包括单盘式、双盘式两种，其中后者的应用更加广泛，但同时调修难度也更高。鉴于此，本文对机械双盘天平（简称“天平”）的计量性能调修予以阐述，包括灵敏度、示值变动性调修两部分。天平的计量性能主要体现在四方面，依次为稳定性、灵敏性（灵敏度）、等臂性、示值不变性。针对计量性能的调修从这四方面着手，确保天平能够保持良好的使用性能。1天平的计量性能天平计量性能调修是天平修理的核心，所有调修工作均是在此基础上开展的。1.1天平灵敏度的调修1.1.1天平灵敏度概述对于天平灵敏度的了解，可通过在秤盘上放置小砝码的方法实现，进而检查微分标牌上移动分度值。分度越多，意味着灵敏度越佳。根据 JJG982019 机械天平检定规程 相关内容可知，衡量灵敏度的具体指标是检定分度值，二者之间为负相关关系1。1.1.2天平灵敏度变化的原因机械天平在使用一段时间后，其灵敏度会变差。故要求对其及时进行调修。天平调修工作的操作较为复杂，接下来将了解如何对机械天平的灵敏度进行调修。1.1.3天平左右灵敏度不一致的调修在理想条件下，天平的空载和全载灵敏度应不存在差异，直白而言，即其三刀刃位于一条直线上（即为平线），详见图 1。如图 1 所示的状态下，灵敏度不受载荷的影响，即空、全载的灵敏度相同，证明天平的整体性能良好。然而在现实中，在各种因素的影响下，在空载、全载状态下的灵敏度总是存在差异的，出现吃线（中刀刃插入左右刀刃所在直线中）或离线（中刀刃和左右刀刃所在直线有一定的距离）现象，见图 2、图 3。显然，这两种现象都证明天平存在异常，必须对其予以调修，使其重新恢复平线状态。根据 JJG 982019 机械天平检定规程 的相关条款可知，空载状态下，天平分度值误差最大不应超过+1/-2；全载状态下不应超过2；否则就意味着必须进行调修2。1.2吃线的调整方法出现吃线现象后，灵敏度和载荷之间为线性正相关关系，载荷越小，灵敏度越低。从物理角度分析，导致吃线现象的根源在于中刀为轴升高的一端力臂缩短，另一端则变长。横梁和水平面的夹角越大，臂差越明显，由此产生的称量误差越明显。单从理论来看，要解决吃线问题，只需适当的提高中刀位置。然而在现实中这一方法是不可取的。原因在于，除了其本身位置存在偏差或是在更换这一部件后，才能够改变中刀的位置。因此在解决吃线问题时，应该上下调整左右边刀的位置。调修方法详见下页图 4。边刀盒下方的 3 个螺丝，可以控制刀盒的升降。原因在于刀刃和刀盒是稳固相连的，因此对刀盒进行控制，就能改变刀刃在竖直方向上的位置。其中，1 号、3 号的螺丝能够使刀盒下降，2 号螺丝能够使其上升。如果吃线不太明显，无需松开刀盒控制顶丝即可。首先通过小扳手松开 2 号螺丝，然后拧紧 1 号螺丝和 3 号螺丝，三者的调整量是一致的，避免由此形成臂差。调整完后，对空、全载收稿日期：2022-06-16作者简介：李进（1987），男，辽宁朝阳人，本科，学士学位，毕业于东北大学数控技术专业，工程师，研究方向为衡器检定。总第 238 期2023 年第 2 期机械管理开发MechanicalManagementandDevelopmentTotal 238No.2，2023DOI:10.16525/14-1134/th.2023.02.094图 1平线图 2吃线图 3离线经验交流2023 年第 2 期灵敏度进行检查，确认达到平线状态，证明调整成功。1.3离线的调整方法离线的主要特点是灵敏度与载荷之间为线性负相关关系，也就是载荷越小，灵敏度越高。离线的根源在于横梁倾斜一定程度后，上升端力臂缩短，下降端力臂变长。横梁的倾斜程度越大，离线导致的误差就越大。离线的调修详见图 4，针对这种故障，只需提高一侧刀刃的上下位置。调整的关键在于升 2 号螺丝，在此之前应松 1 号螺丝，3 号螺丝降丝，接着拧紧 2号螺丝。松 1 号、3 号螺丝，使 2 号螺丝提升，确保故障能够有效地解除。需要指出的是，2 个螺丝的松量是相同的，否则会因此产生臂差。在调整的同时进行检查，直到达到平线状态。1.4应重点注意和特殊处理的问题1）当前，天平这一量具缺乏统一的标准，不同企业的天平产品的结构存在差异，各个零部件所处的位置并不是一致的。如上海天平厂的 TG328 型与北京GT2 型产品，其升丝和降丝处在相反的位置。具体而言，GT2 型的降丝位于两边，升丝位于中间（上文以该产品为例进行介绍），而 TG328 B型天平是相反的。如果要升边刀。GT2 型：首先松两侧的降刀螺丝，然后拧紧中间的升刀螺丝。TG328 型：首先松中间的降刀螺丝，然后拧紧两侧的升刀螺丝。如果要降边刀。两种产品同样是相反的。若是进行了相反的调整，不但无法解决问题，反而会使其变得更加严重。因此，调修前必须确认升降螺丝位于哪里，切不可盲目的操作。为此，建议如下：拆卸横梁部分，用肉眼从刀盒一侧观察图4 的 3 号螺丝，若它穿透刀盒，证明其为升丝，否则即为降丝。2）通常情况下，反复调修几次后，问题能够得到解决，使其恢复良好的灵敏度。若在此后使用的过程中发现灵敏度大幅下降，其根源一般是重心螺丝滑扣。3）空载灵敏度正常，同时不存在吃线和离线现象，但全载状态下灵敏度非常低。针对这一问题，对其原因展开分析。刀口出现了松动，空载状态下无影响，全载状态下，刀口受到外力作用被压回，由此发生离线问题，由此导致空载满足灵敏度的要求，全载则达不到。中刀盒两螺丝松动，空载状态下没有表现出来，中刀盒存在不明显的回缩现象，由此表现出离线故障，全载状态下达不到灵敏度要求。调修过程中必须保持谨慎，避免损坏刀刃，通常情况下需要经过多次的调修才能解决问题，不可急于求成。但若调修次数太多，不但会导致效率降低，同时有可能会引发新的故障。2天平示值变动性调修这种故障的表现形式是天平后的停点无法保持在平衡位置上。导致该故障的原因比较多，且非常复杂，即便是非常小的因素变化，也有可能导致大幅的变动性。这直接导致了针对该故障的调修工作比较困难。2.1外界影响造成的天平的示值变动性1）对于天平而言，温度是一项非常重要的因素，当环境温度大幅变化时，臂比和横梁中心会随之而改变。2）振动会导致支点位置发生变化。3）气流、潮湿和灰尘均是示值变动性故障的原因。2.2天平自身引起的天平的示值变动性1）天平的重心铂或平衡铂不够稳固。2）横梁与指针出现了松动。3）偏差螺丝或刀盒螺丝并未拧紧。4）翼翅板不够稳固。5）加码装置或阻尼器的卡挂，阻尼器附近间隙不均匀，产生一定的摩阻。6）立柱歪斜，刀垫凹凸。7）吊耳歪斜，耳折。8）跳针、带针，刀缝间隙不均匀。9）三刀刃不平行甚至是处在不同的平面中。10）托盘过高。2.3天平变动性的情况、现象2.3.1有规律性的变动打开天平后，其停点不断的变化，不过变化方向是恒定的。此类故障的根源在于：1）中刀垫或立柱和水平面产生了一定的角度。2）边刀垫倾斜，导致边刀倾斜。3）两侧边刀距离不等高，解决办法是把小拨棍置入横梁支销，使其上升端下降。4）底座板倾斜，平衡铂不够稳固。2.3.2变量忽多忽少其主要的原因在于天平的某些零部件松动，应对措施为：1）查看横梁各个部分，比如重心螺丝、平衡螺丝等有没有松动的迹象。2）查看翼翅板的螺丝和弹簧片是否稳固。3）查看天平立柱、指针连接螺丝和微分排连接螺丝是否稳固。图 4调修方法偏差螺丝横梁1 号 2 号3 号李进：机械双盘天平计量性能故障的调修探讨235机械管理开发第 38 卷2.3.3摆幅不正常忽动忽停问题出现的原因通常是由于卡挂及一些非常小的摩阻，如阻尼器、吊耳等零部件出现异常。2.3.4天平空载变动性大或空载、全载变动性都大通常情况下，此类故障的根源在于机械传动导致螺丝稳固性下降；若空载变动性小，而全载变动性大，通常是因为刀刃质量差或三刀不平行甚至处于不同的平面中，在实践中需要逐一的排查，才能找出故障的根源。天平变动性的调修是一项棘手的难题，一旦发生故障，首先需要分析并找出原因，然后再采取针对性的方法予以调修，从而更准确、更高效地排除故障。参考文献1李贤.机械分析天平示值重复性误差的修理J.中国计量，2018（5）：30-32.2吴颖，张娟娟，高欢.TG328A 型机械天平常见故障调修J.中国计量，2021（12）：43-46.（编辑：王慧芳）Adjustment of Mechanical Double-disc Balance Metering Performance FailuresLi Jin（Beipiao Weighing Instrument Management Institute,Beipiao Liaoning 122100）Abstract:In order to make the measurement of mechanical double-disk balance more accurate,the focus on the mechanical balancesensitivity(sensitivity)and value variability and other metrological performance of the adjustment,analysis of the key points and difficultiesof the adjustment,and summed up the adjustment notes for the mechanical double-disk balance adjustment reference.Key words:mechanical balance;adjustment;difficulties;precautions3张金磊.大倾角综放工作面液压支架应用分析J.江西煤炭科技，2021（3）：48-50.4张丹.大倾角综采工作面液压支架防倒防滑装置的改进J.煤矿机械，2021，42（3）：127-128.5田权.大倾角工作面支撑掩护式液压支架稳定性分析与防倒滑设计J.煤矿机械，2020，41（8）：139-141.6尉建辉.ZFQ13000/25/38 型大倾角放顶煤液压支架设计J.煤，2020，29（3）：46-47.7代卫卫，陈建荣，方明阳.大倾角工作面液压支架撤除技术研究J.煤炭科学技术，2020，48（3）：140-146.8曹晓远.井下大倾角综采液压支架动载荷特性的研究J.机械管理开发，2019，34（9）：146-148.（编辑：贾娟）Study on Stability Control Measures of Hydraulic Support for Coal Mining Face with LargeInclinationWang Gang（Fenxi Mining Group Liangdu Coal Industry,Lingshi Shanxi 031302）Abstract:The reasons for the instability of hydraulic bracket during the recovery of 11305 coal mining face were analyzed,and it wasfound that the large inclination angle of coal seam,geological structure development and the non-connection of hydraulic bracket roof beamwere th