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称重传感器在轧钢机大负载中咋抗不住?

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称重传感器在轧钢机大负载工况下 “抗不住”(即频繁损坏、精度失效或寿命缩短),主要与轧钢机的极端工作环境、复杂负载特性以及传感器自身选型、安装维护等因素密切相关。具体原因可从以下几个方面分析:
一、轧钢机的极端负载特性超出传感器承受能力
轧钢机的负载并非简单的 “静态大负载”,而是伴随强烈动态冲击、瞬时过载和复杂力系的综合作用,容易直接突破传感器的设计极限:
瞬时冲击过载:轧钢机在咬钢、抛钢瞬间,轧辊与钢坯接触会产生巨大的冲击载荷(可能达到额定负载的 1.5-3 倍)。若传感器的过载能力不足(如未设计足够的安全系数,通常工业传感器安全系数需≥2 倍),应变片或弹性体可能因瞬间应力过大而撕裂、变形。
动态交变负载疲劳:轧钢过程中,负载随钢坯轧制节奏周期性变化(如轧辊旋转时的径向力波动),传感器长期承受高频交变应力。若弹性体材料(如合金钢)的抗疲劳性能不足(如热处理工艺不佳),或应变片粘贴工艺存在缺陷(如胶粘剂耐疲劳性差),会导致弹性体逐渐产生塑性变形,或应变片脱落,最终失效。
偏载与附加力矩:轧钢机的轧制力可能因钢坯跑偏、轧辊调整偏差等产生偏载,导致传感器受力不均(部分传感器承受远超平均的负载);此外,轧辊的轴向窜动可能给传感器带来附加力矩,使弹性体局部应力集中,加速损坏。
二、恶劣工作环境加剧传感器性能衰减
轧钢车间的高温、粉尘、水汽、振动等环境因素,会直接破坏传感器的结构和电路稳定性:
高温影响:轧钢过程中钢坯温度可达 800-1200℃,辐射热会使传感器工作环境温度升高至 60-100℃以上。若传感器未采用耐高温设计(如高温应变片、耐温胶粘剂、隔热结构),会导致:
应变片电阻随温度漂移,零点和灵敏度产生误差;
胶粘剂软化,应变片与弹性体剥离;
内部导线绝缘层老化,出现短路或信号干扰。
粉尘与腐蚀:轧钢车间存在大量氧化铁皮(氧化铁粉尘)、冷却水(含乳化液、油污),若传感器的密封性能不足(如外壳缝隙、线缆接口未做防水防尘处理),粉尘会进入内部磨损部件,水汽会导致电路短路或弹性体锈蚀,降低结构强度。
强烈振动:轧钢机电机、轧辊运转会产生高频振动,长期振动可能导致:
传感器内部导线接头松动、断裂;
应变片引线疲劳折断;
弹性体与安装座之间出现间隙,导致受力传递不稳定,加速结构疲劳。
三、选型或安装不当导致 “先天不足”
若传感器选型未匹配轧钢机工况,或安装存在缺陷,即使传感器本身性能达标,也会因 “不适用” 而快速失效:
选型错误:
误选静态传感器用于动态场合:普通称重传感器(如商用小量程传感器)多针对静态负载设计,无法承受轧钢机的高频动态冲击;
量程匹配不合理:若量程过小,易因瞬时过载损坏;量程过大(如远超实际负载 10 倍以上),则会导致测量精度不足,且弹性体应力过小,抗冲击能力反而下降;
未考虑环境适应性:如未选用防磁、抗电磁干扰(轧钢机电机强电磁环境)的传感器,会导致信号紊乱,间接引发控制失误,加剧传感器负荷。
安装缺陷:
安装面不平或存在间隙:导致传感器受力点偏移,产生附加弯矩;
紧固螺栓过松或过紧:过松会使传感器与承重结构相对滑动,产生冲击;过紧会导致弹性体预变形过大,缩短寿命;
线缆拉扯或磨损:轧钢机振动可能导致传感器线缆被牵拉、摩擦,破坏绝缘层或信号线,引发故障。
四、维护缺失加速传感器失效
轧钢机的高强度运转下,传感器若缺乏针对性维护,会因 “小问题” 累积导致彻底损坏:
未定期校准:长期使用后,传感器零点漂移、灵敏度衰减,若未及时校准,会导致控制系统误判负载,使轧机长期处于过载状态;
清洁与防护不足:粉尘、油污覆盖传感器表面,影响散热;水汽渗入未及时处理,导致内部锈蚀;
故障未及时处理:传感器出现轻微信号异常(如波动增大)时未检修,可能因持续承受异常负载或环境侵蚀,最终彻底损坏。
总结
称重传感器在轧钢机大负载中 “抗不住”,本质是负载特性、环境应力、选型安装与维护管理的综合作用结果。解决这一问题需针对性优化:选用高过载、抗疲劳、耐高温、密封良好的工业级传感器(如专用于轧机的轮辐式、柱式传感器),匹配合理安装结构(如防偏载底座、隔热装置),并建立定期校准和维护机制,才能适应轧钢机的极端工况。


IP属地:上海1楼2025-07-21 13:50回复