專利名稱：直荷式單傳感器多托輥皮帶秤稱重單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子稱重裝置，尤其是一種采用單個稱重傳感器直接承載多組稱重托輥的稱量臺單元。
背景技術(shù)：
為了獲得準(zhǔn)確的計(jì)量結(jié)果，要求所用稱重裝置構(gòu)成的皮帶秤能具有盡量長的稱量長度；此外，當(dāng)代電子皮帶秤多數(shù)采用電阻應(yīng)變式稱重傳感器作為力電轉(zhuǎn)換元件，還要求其稱重傳感器在穩(wěn)恒電壓的激勵下所輸出的mV信號增量線性正比于其所受到的重力增量。 然而，目前大多數(shù)皮帶秤稱重裝置的結(jié)構(gòu)型式存在這樣或那樣的非預(yù)期干擾力的影響，使得計(jì)量準(zhǔn)確度變差。目前常見的皮帶秤稱重裝置的結(jié)構(gòu)型式有以下幾種A. ^m^^^M^mmkn^w.這種結(jié)構(gòu)的皮帶秤稱重裝置為一個安裝了若干組稱重托輥(通常為2 5組)的秤框(與平臺秤的秤臺類似)，秤框的四角由稱重傳感器支承。其缺點(diǎn)是用的稱重傳感器數(shù)量多，為避免偏載誤差，4支傳感器相互之間的靈敏系數(shù)與輸出阻抗需要匹配，要求參數(shù)有很高的一致性；幾組稱重托輥相互之間受到秤框的牽制；秤框的鋼構(gòu)較重，現(xiàn)場安裝和維護(hù)費(fèi)時費(fèi)力，而且減小了稱重傳感器的有效載荷，使皮帶秤的分辨力降低；秤框受環(huán)境影響時產(chǎn)生的變形會導(dǎo)致各傳感器受到干擾力，并互相干涉；稱量長度受到秤框的限制，若要增加稱重托輥數(shù)量來延長稱量長度，將使秤框鋼構(gòu)的重量劇增，甚至還需再增加稱重傳感器的數(shù)量，好似長秤臺的汽車衡要用到6 8支傳感器。B.杠桿式皮帶秤稱重裝置。這種結(jié)構(gòu)的皮帶秤稱重裝置的秤框由稱重傳感器和作為支點(diǎn)的構(gòu)件(常見的構(gòu)件類別有刀口刀承、橡膠軸承、簧片支點(diǎn)等)共同支承，從而形成杠桿(有單向的單杠桿式和相向布置的雙杠桿式之分)。其優(yōu)點(diǎn)是用的稱重傳感器比直荷式少，由于杠桿的作用稱重傳感器可以選用較小的規(guī)格；但是仍沒能避免結(jié)構(gòu)笨重、秤框易受環(huán)境影響致傳感器受到干擾力；稱量長度受到秤框的限制等缺點(diǎn)，而且還因支點(diǎn)會產(chǎn)生附加誤差、容易因鋼結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生移位，使穩(wěn)定性變劣。C.單車?yán)ナ缀墒狡С臃Q重裝置。這種結(jié)構(gòu)的皮帶秤稱重裝置一般用2支稱重傳感器支承1組托輥。其優(yōu)點(diǎn)是摒除了秤框，結(jié)構(gòu)簡單重量輕，也沒有杠桿支點(diǎn)帶來的問題；缺點(diǎn)是稱重傳感器配置不經(jīng)濟(jì)(1組托輥要用2支稱重傳感器，單位稱量長度需用的傳感數(shù)量多)；而且仍存在稱重傳感器參數(shù)匹配與兩傳感器相互干涉影響的問題。由于現(xiàn)有技術(shù)各種類型皮帶秤稱重裝置的結(jié)構(gòu)存在著影響計(jì)量準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性的種種因素，因此均無法在要求高準(zhǔn)確度計(jì)量的場合(如貿(mào)易結(jié)算、精細(xì)工藝等)正常使用。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有皮帶秤稱重裝置的技術(shù)缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種計(jì)量準(zhǔn)確度更高，用料更省、自重更輕，便于現(xiàn)場安裝與維護(hù)的新穎結(jié)構(gòu)皮帶秤稱重裝置。稱重裝置及其傳感器的理想受力狀態(tài)應(yīng)當(dāng)是(1)既能全部或按正比例接受計(jì)量對象所施的重力，( 又能不受到任何非計(jì)量對象的干擾力。我們知道，任何物體在三維空間中具有6個自由度，要使稱重裝置及其傳感器處于理想的受力狀態(tài)，就必須使它們既不欠約束，也不過約束。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用1個單點(diǎn)式稱重傳感器通過橫梁和其它構(gòu)件連接兩根或更多的托輥組支承梁，并直接由它們來承載多組托輥，從而構(gòu)成皮帶秤的稱量平臺；沒有秤框，也不用杠桿。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使得稱重裝置及其傳感器除了必要的緊固件外沒有其它構(gòu)件水平方向的牽制，也沒有安裝多支稱重傳感器可能產(chǎn)生的相互牽制和干涉，同時不影響稱重托輥對傳感器的施力。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的其主要組成包括，1個單點(diǎn)式稱重傳感器、上橫梁、下橫梁、至少2根托輥組支承梁、2 6組托輥支架及配套的稱重托輥；其特征是所述上橫梁、下橫梁和托輥組支承梁呈Π形，下橫梁Π形開口向上，上橫梁Π形開口向下， 兩者對扣且互不接觸；所述稱重傳感器位于下橫梁開口內(nèi)，被上橫梁罩住；所述上橫梁通過傳感器上襯構(gòu)件與稱重傳感器的上受力面連接，所述下橫梁通過傳感器下墊構(gòu)件與稱重傳感器的下受力面連接；俯視本裝置，托輥組支承梁與上下橫梁正交，托輥支架對稱分布在橫梁兩旁，固定在托輥組支承梁上，稱重托輥安放在托輥支架上。上述上橫梁、下橫梁和托輥組支承梁通常由型鋼或鋼板折彎、焊接制成。單點(diǎn)式稱重傳感器工作時受到的是剪切力或者彎曲力，那是重力及與之平行的支反力。本發(fā)明裝置按稱重傳感器承受的重力及其支反力的方向可分為兩類(甲)當(dāng)上述裝置的稱重傳感器承受的重力與其支反力的方向相對指向傳感器本體(俗稱壓式受力)時， 其下橫梁兩端各設(shè)有一個橫梁腿，兩個橫梁腿分別固定于皮帶輸送機(jī)兩側(cè)的縱梁上，托輥組支承梁與上橫梁連成一體；(乙)當(dāng)上述裝置的稱重傳感器承受的重力與其支反力的方向相反背離傳感器本體(俗稱拉式受力)時，其上橫梁兩端各設(shè)有一個橫梁腿，兩個橫梁腿分別固定于皮帶輸送機(jī)兩側(cè)的縱梁上，托輥組支承梁與下橫梁連成一體。上述裝置的稱重傳感器的型式可為任意類型，倘若采用本申請人的另一項(xiàng)已授權(quán)專利“多維約束稱重傳感器”(CN 200820237618. X)，其性能將更為優(yōu)越。這時，與之配套的兩個多面角狀定位連接用構(gòu)件分別與傳感器上襯構(gòu)件、傳感器下墊構(gòu)件成一體。為了便于在使用中進(jìn)行模擬載荷試驗(yàn)，本裝置還可加裝掛碼桿。對于采用壓式傳感器的甲類裝置，掛碼桿固定于上橫梁；對于采用拉式傳感器的乙類裝置，掛碼桿固定于下橫梁。由于本發(fā)明僅用1個稱重傳感器，因此不存在參數(shù)匹配的問題；承重機(jī)構(gòu)僅有一處通過稱重傳感器與輸送機(jī)架固定連接，不像其它型式的皮帶秤稱重裝置存在多處連接導(dǎo)致的靜不定與過約束現(xiàn)象，也就沒有對稱重傳感器造成附加干擾力的結(jié)構(gòu)因素，具有結(jié)構(gòu)簡單、用料節(jié)省、自重輕巧，制造、安裝與維護(hù)成本低，以及稱重傳感器有效載荷大等優(yōu)點(diǎn)， 并適于采用多個這樣的稱重裝置作為組合單元串接成陣列式稱重系統(tǒng)，以延伸稱量長度， 從而大大提高散狀物料的計(jì)量準(zhǔn)確度，而且穩(wěn)定性與耐久性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于現(xiàn)有技術(shù)。依照本發(fā)明設(shè)計(jì)的產(chǎn)品投放市場后，受到了不少用戶的歡迎。


圖1是本發(fā)明甲類裝置(圖中未畫出托輥組支架和稱重托輥)的正面剖視示意圖。圖2是本發(fā)明甲類裝置實(shí)施例的立體外觀圖。
圖3是本發(fā)明乙類裝置(圖中未畫出托輥組支架和稱重托輥)的正面剖視示意圖。圖4是本發(fā)明乙類裝置實(shí)施例的立體外觀圖。圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例的俯視圖(圖中未畫出托輥組支架和稱重托輥)。圖中標(biāo)記1-上橫梁，2-下橫梁，3-托輥組支承梁，4-稱重傳感器，41-傳感器上襯構(gòu)件，42-傳感器下墊構(gòu)件，5-托輥組支架，6-稱重托輥，7-托輥組支架固定構(gòu)件，8-標(biāo)碼掛桿，9-橫梁腿，10-皮帶輸送機(jī)縱梁
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。通過圖1可以了解甲類實(shí)施例的工作原理。在圖1中，輸送機(jī)皮帶上的物料重力經(jīng)稱重托輥和托輥組支架傳遞到托輥組支承梁3上，使跟支承梁3連成一體的上橫梁1向下運(yùn)動，上橫梁1經(jīng)傳感器上襯板41把重力傳遞到稱重傳感器4的上平面；同時，通過橫梁腿 9安裝在皮帶輸送機(jī)縱梁10上面的下橫梁2，經(jīng)由傳感器下墊板42托住稱重傳感器4并對其提供支反力，稱重傳感器產(chǎn)生應(yīng)變，并在激勵電源的作用下輸出反映重力大小的電信號。圖1和圖2反映了甲類實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)。托輥組支承梁3與上橫梁1連成一體， 上橫梁1經(jīng)傳感器上襯板41與稱重傳感器4的上平面連接，稱重傳感器4的下平面與傳感器下墊板42連接，再與下橫梁2連接，下橫梁2的兩端有橫梁腿9，用來與皮帶輸送機(jī)的縱梁連接。托輥組支架5由托輥組支架固定構(gòu)件7固定在托輥組支承梁3上，稱重托輥6安放在托輥組支架5上。通過圖3可以了解乙類實(shí)施例的工作原理。在圖3中，輸送機(jī)皮帶上的物料重力經(jīng)稱重托輥和托輥組支架傳遞到托輥組支承梁3上，使跟支承梁3連成一體的下橫梁2向下運(yùn)動，重力經(jīng)下橫梁2和傳感器下墊板42把稱重傳感器4往下拉；同時，在稱重傳感器4 的上平面的上襯板41通過上橫梁1和安裝在皮帶輸送機(jī)縱梁10上面的橫梁腿9，對稱重傳感器4提供支反力，稱重傳感器產(chǎn)生應(yīng)變，并在激勵電源的作用下輸出反映重力大小的電信號。圖3和圖4反映了乙類實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)。托輥組支承梁3與下橫梁2連成一體， 下橫梁2經(jīng)傳感器下墊板42與稱重傳感器4的下平面連接，傳感器上襯板41與稱重傳感器4的上平面連接，再與上橫梁1連接，上橫梁1的兩端有橫梁腿9，用來與皮帶輸送機(jī)的縱梁連接。托輥組支架5由托輥組支架固定構(gòu)件7固定在托輥組支承梁3上，稱重托輥6安放在托輥組支架5上。以上實(shí)施例均具有2根托輥組支承梁和2組托輥支架及相應(yīng)數(shù)量的稱重托輥。圖 5所畫的實(shí)施例采用了 3根托輥組支承梁和4組稱重托輥。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式和實(shí)施例作了詳細(xì)說明，當(dāng)然，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例，此裝置還可以在本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下作出各種變化，這樣的結(jié)構(gòu)變換均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直荷式單傳感器多托輥皮帶秤稱重單元，其基本組成包括1個稱重傳感器 ⑷、上橫梁⑴、下橫梁(2)、至少2根托輥組支承梁(3)、2 6組托輥支架(5)及配套的稱重托輥(6)；其特征是所述上橫梁、下橫梁和托輥組支承梁呈Π形，下橫梁Π形開口向上，上橫梁Π形開口向下，兩者對扣，互不接觸；所述稱重傳感器位于下橫梁開口內(nèi)，被上橫梁罩??；所述上橫梁(1)通過傳感器上襯構(gòu)件Gl)與稱重傳感器的上受力面連接，所述下橫梁通過傳感器下墊構(gòu)件0 與稱重傳感器的下受力面連接；俯視本裝置，托輥組支承梁(3)與上下橫梁正交，托輥支架( 對稱分布在橫梁兩旁，并由托輥組支架固定構(gòu)件(7) 固定在托輥組支承梁( 上，稱重托輥(6)安放在托輥支架( 上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直荷式單傳感器多托輥皮帶秤稱重單元，其特征為所述上橫梁(1)、下橫梁( 和托輥組支承梁(3)由型鋼或鋼板折彎、焊接制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直荷式單傳感器多托輥皮帶秤稱重單元，其特征在于所述稱重傳感器(4)為單點(diǎn)式稱重傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直荷式單傳感器多托輥皮帶秤稱重單元，其特征在于所述稱重傳感器(4)為多維約束型式稱重傳感器，這時，與之配套的兩個多面角狀定位配件分別與傳感器上襯構(gòu)件(41)、傳感器下墊構(gòu)件02)成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直荷式單傳感器多托輥皮帶秤稱重單元，其特征在于安裝時，所述下橫梁( 兩端各設(shè)有一個橫梁腿(9)，兩個橫梁腿(9)分別固定于皮帶輸送機(jī)兩側(cè)的縱梁上，托輥組支承梁C3)與上橫梁(1)連成一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直荷式單傳感器多托輥皮帶秤稱重單元，其特征在于安裝時，所述上橫梁(1)兩端各設(shè)有一個橫梁腿(9)，兩個橫梁腿(9)分別固定于皮帶輸送機(jī)兩側(cè)的縱梁上，托輥組支承梁C3)與下橫梁( 連成一體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直荷式單傳感器多托輥皮帶秤稱重單元，其特征在于所述上橫梁(1)的兩端分別各裝有標(biāo)碼掛桿(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直荷式單傳感器多托輥皮帶秤稱重單元，其特征在于所述下橫梁O)的兩端分別各裝有標(biāo)碼掛桿(8)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直荷式單傳感器多托輥皮帶秤稱重單元，其特征在于用1個稱重傳感器未經(jīng)杠桿直接支承2～6組托輥支架及配套的稱重托輥的載荷，它的承重機(jī)構(gòu)僅有一處通過稱重傳感器與機(jī)架固定連接，沒有多點(diǎn)連接時會出現(xiàn)的靜不定與過約束，對稱重傳感器不存在結(jié)構(gòu)造成的附加干擾力，具有結(jié)構(gòu)簡單、用料節(jié)省、自重輕巧，制造、安裝與維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。采用多個這樣的稱重裝置作為組合單元串接成陣列式稱重系統(tǒng)，以延伸稱量長度，能消除大部分皮帶張力的影響，提高散狀物料的計(jì)量準(zhǔn)確度。
文檔編號G01G11/00GK102494745SQ20111041522
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者袁延強(qiáng) 申請人:南京三埃工控股份有限公司