电子轨道衡技术培训

1、电子轨道衡,电子轨道衡是一种新型的铁路火车承重设备，分静态和动态，有基坑和无基坑等。大多数电子轨道衡为动态轨道衡，无基坑轨道衡为新型开发的产品。动态电子轨道衡又称自动轨道衡，它可以在列车运行中连续、快速的称出货车的质量，以数字形式显示和打印，并可以传输给微处理机，经集中处理后供综合管理和运营指挥之用。由于它的称重速度快、效率高，不仅可以减少车辆占用时间、提高车辆周转率，而且可以减少操作人员数量，减轻劳动强度。在保证准确度的前提下，动态电子轨道衡每称量一节车皮需要的时间最高不超过17s，而静态机械轨道衡称量速度最快的也需要2-3min，两者相差近10倍。因此，近几年来电子轨道衡的应用有了较快的发展。,简 介,一、电子轨道衡的组成,电子轨道衡一般由引线轨、承重台面、承重传感器、承重显示控制仪表或装置和逻辑控制等五大部分组成。,引线轨,承重台面,引线轨铺设在承重台面两端，是承重台与铁路线路之间的过渡轨道。它应平直、无坡道、弯道和岔道，道床刚性应优于一般运行铁路线路，钢轨纵横向的不平度应小于1mm，轨距允差小于2mm，当重车通过时，轨面标高变化不大于0.2mm，使计量列车通过引线轨后能平息掉列

2、车在正常运行中所产生的震动和摇摆，平稳地通过轨道衡秤台。一般引线轨长度为25-50m。,引线轨：,承重台面是承受列车及其载荷的机构，应具有足够的强度和刚度，能长期承受频繁的冲击，具有较好的稳定性。在承重时，台面下沉量不大于1mm，且具有较好的自动复位能力，客服列车通过时产生的水平位移。为了将台面承受的重量准确的传递给承重传感器，在传力过程中还应尽量减少各种摩擦和阻力。,承重台面：,结构形式：支撑式台面、双层式台面、非整体式台面、其他结构形式,承重台面的材料,承重台面的附属部件：限位装置、高度与水平调整器,支撑式台面的台面系统主要依靠安装在基坑基础上的4个承重 传感器，4个承重传感器就是承重台面的支撑点。,支撑式台面：,优点：,结构特点,承重传感器容易受水平方向的冲击力，使作用力点改变而影响承重传感器的输出性能。为了减少水平方向的冲击力，在承重台上设置纵向和横向限位装置。纵向限位装置主要客服水平方向的冲击力，横向限位装置主要客服列车运行中的摇摆和蛇形，以次来保证承重台面处于正确位置和垂直状态，抵消水平力的作用及列车蛇形运动的影响。,在重车作用下台面下沉量较小，对减震有利；,缺点：,双层式

3、台面:,吊挂式双层结构:上层为主梁，下层为横梁,b支撑式双层结构:上层为整体结构的台面架，下层为主梁，上下层台面之间设有缓冲器，借助缓冲器的作用来消除水平力的影响以及列车蛇形运动带来的影响。,在正中台面的上部铺有台面钢轨，并与引线轨相连接。在台面轨与引线轨直间设有过渡轨，过渡轨顶部纵向呈弧形，最高点高出轨面0.5-1.0mm。最低点低于轨面0.5-1.0mm。车轮由引线轨行驶至过渡轨时，沿过渡轨缓缓下降，车轮逐渐过渡到台面轨上。其目的是列车由引线轨通向台面轨是减少冲击和震动，使其能平稳通过，以较少振动误差，提高精度。在称量台面下部与承重传感器接触的部位设有高度调整器，用来调整承重台面的高度和水平，使4个可称重传感器受力均匀。,结构特点:,非整体式台面：所谓非整体式结构和整体式结构是指两 根梁各自独立还是连成整体。,非整体式台面:,整体式台面结构：4个承重传感器中总有一个受力比其他三个要小，甚至不受力，这对承重传感器受力状态的调整是有一定难度的，甚至会影响到电子轨道衡的准确度。,非整体式台面结构，是指台面的两根主梁相互独立，不构成一个整体，每根主梁分别坐落在两个承重传感器上，依靠限位装置

4、与高度调整器分别调整各自的位置，使承重传感器受力均衡。,另外，承重台面的结构形式还有吊挂式、单层式等等。 吊挂式台面的特点是承重台面的自动复位情况好，因此电子轨道衡的回零情况也好，但吊挂式结构较复杂，安装调整困难，台面下沉量大，震动大。 单层式台面是指台面结构为单层形式。,其他结构形式:,承重台面的材料,承重台面大多数采用钢板或型钢焊接或铆接成框架式结构，以支撑式为多。除此之外还采用铸钢甚至钢筋混凝土结构。铸钢结构的特点是刚性好、变形小，但成本高、工时长、耗材多。刚接混凝土结构的特点是取材方便，可就地加工，且自重大，有吸振功能，但表面粗糙不好加工，安装调整困难，因此应用不多。,限位装置分为：拉杆限位装置、拉板限位装置、钢球限位装置和轴 承限位装置等多种形式。 它们的一端固定在基坑或固定框架上，另一端控制主梁的位移。限位装置既要能限制台面纵向或横向水平方向的移动，同时对传送重力的影响要极小。 拉杆限位装置一般在台面的纵向和横向各装4根水平拉杆，它们的轴线与水平力作用线重合。这样，拉杆能承受很大的水平力，充分限制台面的水平位移。 正确调整这些限位装置可以保证车轮通过台面是，台面沿纵向和横向

5、的摆动幅度不大于0.5m，甚至只有0.1m。,限位装置,为调整承重台面的高度和水平，使4个承重传感器均匀受力，台面系统应包括高度和水平调整器。,高度与水平调整器,图为支撑式台面高度和水平调整器，它与单向推力球轴承缓冲器承接在一起，一方面能调节台面的水平和高度，同时借助轴承内钢球沿轴承径向微小的自由滚动，可消除部分由于台面摆动而产生的水平分力，在台面上有0.5mm位移时，不会有过大的水平分力作用到承重传感器上，因此有利于减少误差，提高称量精度。,除限位装置、高度和水平调整器外，承重台面的附属部件还有休止装置、安全装置等；有的电子轨道衡承重台面还带有自检、自核、自动加载装置，以解决日常的检查校准问题，保证电子轨道衡的完好和计量准确度；有的还涉及成浅基坑式或无基坑式承重台面等，将整个承重台面集中在生产厂家安装调整好，以整体吊装方式来缩短现场安装调试时间，降低土建工程造价，以此求得工期短、速度快、质量高、效果好、造价低。,其他附属部件,称重传感器是电子轨道衡的承重元件，从某种程度上说，承重传感器的性能决定了电子轨道衡的精度。电子轨道衡使用的承重传感器要求线性好、滞后小、重复性好、温度影响小、输

6、出信号大、频率响应快、沿载荷方向变形小，而且还要具有抗侧向力的能力等。 电子轨道衡用的承重传感器结构有剪切悬臂梁式、轮辐式和中空柱式，也有板环式，S形式等。有时为了减少温度影响，提高称量精度，还把承重传感器置于恒温槽中，或为了提高抗腐能力，采用全密封结构，并冲入惰性气体。,称重传感器：,调零装置可将称重传感器的输出和称重台面的自重作皮重自动扣除、前置放大器将称重传感器的输出信号放大，在经低通滤波器滤除噪声和振动，A/D转换器将输入模拟信号转换成数字信号，然后进行运算处理，得出的结果在显示器上直接显示出来，记录器同时记录下称量结果。,称量显示控制仪表：,调零装置、 前置放大器、 低通滤波器、 A/D转换器、 运算器、 逻辑控制电路、 显示器、 记录器等。,一般逻辑控制系统的信号，是根据设置于台面和接近台面引线轨附近的轨道开关开始向全系统各部分发送指令，以完成电子轨道衡全波称量和计算功能，逻辑控制系统包括轨道开关、测速电路和各种控制电路。,逻辑控制：,二、电子轨道衡的工作原理,称重台的重量,称重 传感器,产生的电压信号,送入,模拟量通道,开关量通道,车辆的判别信号,送入,整形后,送入,微机

7、主机,经放大、滤波,控制软件的控制下,对重量信号跟踪、查询、处理,对称得的数据进行采集和处理,得出各节车的质量,显示器,模数转换后,传递到,承载车体的车架坐落在前后两个转向架上，每个转向架有两根车轴对应两组车轮，整个车辆的质量，可通过计量4根车轴上的4对（8个）车轮传递到钢轨上的压力来实现。,列车的结构：,转向架,列车转向架设计的过程中，应完成以下任务： (1)承载。承受车架以上各部分的重 量，并使轴重均匀分配。 (2)牵引。保证必要的轮轨黏着，并把轮轨接触产生的轮周牵引力传递给转向架 、 车钩，牵引列车前进。 (3)缓冲。缓和线路不平顺对车辆的冲击，保证车辆具有良好的运行平稳性和稳定性。 (4)导向。保证车辆顺利通过曲线。这是主要作用。 (5)制动。产生必要的制动力，以使车辆在规定的距离内减速或停车。,1、电子轨道衡的计量方法可分为：,计量方法：,轴计量,转向架计量,整车计量,2、三种计量方法的优缺点,轴计量方法的电子轨道衡，每次称量一根车轴所对应一组车轮的质量，然后将每节车辆4跟车轴对应的4组车轮的质量相加起来，得到每节车厢的质量。,轴计量,采用轴计量法的要求：,在轨道衡台面上只允

8、许容纳一根车轴的一组车轮，不允许同时容纳两组车轮。因此轴计量电子轨道衡的台面长度（L1）应满足：,L1LD,为了得到最长的动态称量时间，可选用:,L1 LD,L1：同一转向架两根车轴之间的距离 LD：轨道衡的台面长度,一般轴计量方法电子轨道衡台面长度为1.4m,转向架计量,转向架计量方法的电子轨道衡，每次称量一个转向架对应两组车轮的质量，然后将每节车辆前后两个转向架对应4组车轮的质量相加起来，得到每节车辆的质量。,采用转向架计量法的要求：,在电子轨道衡台面上一次只允许容纳一个转向架对应的两组车轮，不允许相邻转向架的车轮同时进入台面。因此轴计量电子轨道衡的台面长度（L2）应满足：,LDL2L9D,为了得到最长的动态称量时间，可选用:,L2 ( L9D)max,一般转向架计量方法电子轨道衡台面长度为3.6m，特殊的长度为3.6m,整车计量,整车计量方法的电子轨道衡每次称量一节车辆的质量。 用整车计量方法的电子轨道衡的台面长度（ L3）应满足：,LBL3(LA +LS1 +LS2),LA-车辆的钩舌距，即车辆总长度 LB-车辆的全轴距，即车辆前后轮之间的距离 LS1 、LS2-前后相邻车辆的

9、距离（LA-LB)的1/2,整车计量的分类：,三种计量方法的优缺点：,三、电子轨道衡的检定,技术要求：,1、动态电子轨道衡的准确度等级 2、一般要求 3、分度值和允许误差 4、称台 5、称量显示控制仪表 6、打印机 7、承重传感器 8、基础与引道 9、其他,准确度等级,1、OIML（国际法制计量组织）建议对动态电子轨道衡分为4个准确度等级 分别是：0.2级、0.5级、1.0级、2.0级 等级符号分别是： 0.2 0.5 1.0 2.0,2、我国参照国际建议对电子轨道衡也分为4个准确度等级，但在 规程中只规定了 0.2 0.5 两个准确度等级。,一般要求,1、电子轨道衡应按有关标准和图纸制造，并应符合电子轨 道衡计量检定规程的各项要求。,2、电子轨道衡的适应环境为： 温度：（-10 +40） 相对湿度：90% 电源：220V，波动范围-15% +10% 频率：（40 60）Hz,3、在电子轨道衡的明显处各项标志清晰、完整，并备有 检定印记的部位。,分度值和允许误差,1、动态电子轨道衡有0.2级和0.5级两种： 0.2级的分度值（e）为50kg 0.5级的分度值（e）为100kg,2、动态电子轨道衡静态称量检定时，允许误差符合：表1 动态电子轨道衡动态称量检定时，允许误差符合：表2,动态电子轨道衡静态检定允许误差（表1）,动态电子轨道衡动态检定允许误差（表2）,称台,1、称台应强度大、刚性好、结构稳定可靠，无明显缺陷。 2、承重梁在最大安全载荷下不得发生永久变形，其微小 弯曲不能影响电子轨道衡的计量性能。 3、称台与基坑边框之间应有10-15mm间隙，在称量过程中 不得靠擦。 4、称台限位器调整方便、稳定可靠，并不得影响电子轨 道衡的计量特性。,称量显示控制仪表,1、称量显示控制仪表应符合国家标准与计量检定的要求。 2、显示分度值（e）等于下列之一（kg）：1、2、5、 10、20、50。 3、显示器显示的数字符号字迹清晰完整。 4、仪表布线整齐，各接插件连接牢固，接触良好，各开 关、按键、旋钮操作灵活，动作正常，安全可靠。 5、称量显示控制仪

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