不断轨动态轨道衡称重技术

不断轨动态轨道衡称重技术　谢宝义　（石家庄铁道学院，石家庄０５００４３）　摘要本文主要介绍了近期发展起来的新型计量设备不断轨动态轨道衡的结构称重原理及其特点。　轨道衡　不断勒　原理及特点　、关键词一、概述　力塞孔传感器产品。在两轨枕支撑钢轨的内端中性　轴位置加工锥形孔，然后装入成品圆锥型剪力塞孔　动态轨道衡是对铁路车辆质量进行动态称量的　计量器具，在铁路载重货车的计量称重方面得到ｒｕ　泛应用　传感器，当载荷在钢轨上移动时，输出信号及合成信　号如图２。由图２可以看出，两剪力传感器的合成　信号具有陡峭的上升沿和下降沿，同时称量区外的　近年来，不断轨动态称量技术的应用，在一定程　钢轨即使受到载荷的作用，对两剪切力传感器的合　成信号的影响也微乎其微。因此．ｒ　以说剪切力测　量技术较为的解决了上面提到的两个问题，一　度上解决了传统动态轨道衡的一些弊端。这种新型　的动态轨道衡省去了基坑、整体道床，称重轨和引轨　的连接部分远离称量区，既安装方便，又提高了计量　准确度　是具有陡峭的上升沿和下降沿，二是邻区载荷的影　响很小ｃ但锥形孔的加工质量和安装角度以及预紧　二、原理及特点　力的控制都将直接影响称重的性能指标　１．压式称重传感器测量技术原理　般　采用鱼尾板连接或现场焊接两种方式。称量区与钢　一不断轨动态轨道衡称重轨和引轨的连接，轨连接处具有一定的距离，减小了断口引起车辆振　动造成的称量误差　如果在两相邻轨枕的钢轨下各　放置一个压式称重传感器，当车辆通过该段钢轨时．　压式称重传感器　称重传感器的输出信号如图１所示　称重传感器的　输出信号与传统动态轨道衡称重传感器的输出信号　相比，无明显的上升沿和下降沿，称重软件无法利用　称重传感器输出信号的上升沿和下降沿来判断车辆　称重的开始和收尾。同时由于称重轨与引轨没有截　——————————＿＿／／　＼　＼———————一　囝１　３．剪切力称重传感器与压式称重传感器测力　法原理　然断开，在称量区和邻区同时有载荷存在时，邻区的　载荷也会影响称量区的称量结果　根据上述两种测量技术原理及特点，同时克服　前两种测量方式中称量区过短的缺点，可以采用将　剪切力称重传感器和压式称重传感器复合的称重方　２．剪切力称重传感器测量技术原理　当车辆通过称量区时，钢轨因加载发生弯曲弯　形，钢轨中性轴以上的部分受到压力，中性轴以下的　部分受到拉力，在中性轴上既不受压又不受拉。因　此可在钢轨中性轴位置安装剪切力称重传感器，通　过剪切力信号大小进行称重。轨腰剪切力测量技术　的研究与应用在国内起步较早，目前已有圆锥型剪　法。在轨道两端各设一对剪切称重传感器，在两对　剪力传感器之间设置垂直力传感器，剪切力称重传　感器脒担负一定的称重任务外，主要作用是得到陡　峭的上升沿和下降沿，压式称重传感器则担负着主　要的称重任务。称量区长度可以通过增减垂直力传　盐量垂垄垫蝗　维普资讯 http://www.cqvip.com

三、不断轨轨道衡电路原理　不断轨轨道衡电路见图４。８只（或更多，根据　需要而定）压式称重传感器并联后接人压力通道，４　只剪切力传感器并联后接入剪力通道，分别进行放　大、滤波和Ａ／Ｄ变换，通过并行接１２１进入计算机，在　计算机内部进行压力剪力比例数字合成。并算法　上，计算机通过陡峭的上升沿和下降沿，确定出采集　数据的始点和终点，在数据采集时间区间内，一般采　用对各点的合成数据进行平均的算法，最后得出称　量值。　囝２　感器数量任意调整，从而达到延长称量区的目的　由于压式称重传感器的性能指标容易得到保证剪　切力称重传感器的输出信号在复合信号中所占比重　，图４　较小，所以采用复合方式的不断轨动态轨道衡稳定　性得到改善，称量速度和称量准确度有所提高。把　四、不断轨轨道衡的结构　由于不断轨动态轨道衡大部分没有稳固的基坑　和牢固的限位装置，在实际使用过程中会受到支点　两个重量的信号经过模拟的（Ａ／Ｄ转换之前）或数　＇ｇ￣（Ａ／Ｄ转换之后）叠加，形成一个综合称重区。　不断轨轨道衡称重原理如图３所示　根据力的平衡　原理，有：　０ｌ＋口２＋Ｒｌ＋Ｒ２＋…＋　式中：　为综合称重区内的荷载；ＱＩ、Ｑ　２为钢　＝稳定性和道床稳定性的影响，因此，在设计不断轨轨　道衡结构时要充分考虑以上因素。目前复台方式的　不断轨动态轨道衡，一般都采用箱型钢枕或钢结构　框架用以替代混凝土轨枕，并采用纵向连接板将钢　杭连接起来组成一个框架结构，其特点是既保证了　支点距的稳定，又加强了道床的整体性。压式传感　轨内部剪力；Ｒ．…　为压式传感器支反力。　测力区长度Ｌ＝ｎ×Ｌ一。一ｈ　式中：ｈ为一般取钢轨高度：　ｆ为轨枕间距：　器放在钢枕内支撑钢轨，在轨枕外侧钢轨的中性轴　上打孔，安装剪切力传感器。为防止钢轨相对钢枕　位移，在衡器两侧加装钢轨防爬器。为保证轨距和　钢轨不外酗在钢枕上设置限位装置。　五、结束语　ｎ为轨枕宽度；　￡为综合称重区长度　不断轨轨道衡道与普通轨道衡相比，具有计量　准确度高、稳定性好、成本低、安装方便、可不中断行　车、过衡无冲击和不计量时不限速等优点，并且工务　维修与设备维修方便　所以不断轨轨道衡道是目前　较理想的铁路车辆质量动态计量衡器。　图３　过量垫莶２