莊君峰 上海鐵路局科研所

翻車機軌道衡的檢定方法及存在問題分析

莊君峰 上海鐵路局科研所

介紹翻車機軌道衡的發(fā)展，作用和系統組成。2012年結合我國自動軌道衡檢定的實際情況，翻車機軌道衡被歸入到了JJG781-2002《數字指示軌道衡》檢定規(guī)程進行檢定，但是具體檢定方法還不是很明確。簡要闡述翻車機軌道衡的檢定方法，并針對目前安裝調試中存在主要問題進行分析。

翻車機軌道衡；數字傳感器；檢定方法；問題分析

1 引言

翻車機是指一種用來翻卸鐵路敞車散料的大型機械設備?？蓪㈣F路敞車翻轉或傾斜使之卸料的裝卸機械，適用于運輸量大的港口和冶金、煤炭、發(fā)電等工業(yè)部門。翻車機軌道衡是一種安裝在C型翻車機本體下的專用計量器具。翻車機軌道衡使用翻車機本體作為稱重臺面--承載器，其稱重過程受翻車機控制系統控制，與翻車機控制系統配合工作實現自動稱量的功能。翻車機軌道衡在不進行計量時翻車機系統仍能進行貨車的正常翻卸工作。翻車機軌道衡具有精度高、稱量速度快、安裝方便、無占地面積、節(jié)約基建費用和人力資源等諸多優(yōu)勢。

2 系統簡介

翻車機軌道衡最早應用于上世紀80年代，當時計量受微處理器和計算機技術等方面的限制種類較少，大型衡器多采用機械杠桿式。伴隨著傳感器和計算機技術、高速數據采集及數據處理技術的快速發(fā)展，計量技術及設備得到長足發(fā)展。動態(tài)軌道衡突破了過衡低速度和軌道連接方式等技術障礙，先后研制出了高速軌道衡、不斷軌動態(tài)軌道衡及曲軌段軌道衡。

翻車機軌道衡系統主要分為三個部分：一是稱重部分，完成系統稱重；二是信號控制部分，完成與翻車機的信號接收與發(fā)送；三是上傳數據處理部分，主要進行稱重數據記錄及處理自動、手動信號的采集和發(fā)送。系統流程如圖1所示。

圖1 系統流程圖

翻車機安裝在箱式框梁測力臺面上，通過主動輪與從動輪的嚙合傳動實現鐵路敞車翻卸（如圖2所示）。數字稱重傳感器位于箱式框梁的四角。翻車機處于0°時，將此時狀態(tài)作為稱重零點，標定儀表零點。翻車機在轉動過程中，需要有抱閘使翻車機翻轉到一定角度時停止，在長期使用過程中由于減速機油箱缺油或抱閘磨損等因素導致0°輕微偏移，改變空間質心，造成稱重零點漂移，因此要定期進行機械檢查。

圖2 翻車機主視圖

3 檢定規(guī)程

JJG234-2012《自動軌道衡》檢定規(guī)程已于2012年3月2日由國家質檢總局批準，并于2012年9月2日正式實施，該規(guī)程結合我國自動軌道衡檢定的實際情況，保留了JJG234-1990《動態(tài)稱量軌道衡》和JJG709-1990《非機車牽引動態(tài)稱量軌道衡》檢定規(guī)程中行之有效的內容，并將翻車機軌道衡歸入到檢定規(guī)程JJG781-2002《數字指示軌道衡》中進行檢定。

3.1 檢定方法

（1）檢定前的準備

稱量檢定前，可利用廠內煤車滿載上衡進行翻車3次。

（2）置零準確度

不帶零點跟蹤裝置的軌道衡，先將軌道衡置零，然后測定使示值由零變?yōu)榱闵弦粋€分度值所施加的砝碼，按照規(guī)程中7.2.2.5誤差計算方法--閃變點法，確定零點誤差。帶零點跟蹤裝置的軌道衡，將示值擺脫自動置零和零點跟蹤范圍(如加放10e的砝碼)，然后按照規(guī)程中的方法計算零點誤差。

（3）稱量性能

①最小秤量：18t；

②最大允許誤差改變的點：25t（中準確度級e=50kg時）；

③最大秤量：80t。

以上秤量點應檢定一個往返，如果軌道衡裝配了自動置零或零點跟蹤裝置，在檢定中可以運行。

其中檢定最大秤量80t點時可采用以下兩種方法：

（a）可使用T6FK或T7檢衡車2輛，從2輛檢衡車中分別吊出砝碼小車，并在每輛砝碼小車上加裝砝碼，使砝碼小車總質量為40t。將2輛砝碼小車（總質量為80t）分別放置承載器上，檢定一個往返。

（b）可使用T6FK或T7檢衡車1輛，另外需使用廠內鐵路敞車1輛和其它配重物，將鐵路敞車進行預稱量得出質量值，以總質量為40t砝碼小車放置在承載器上，檢定往返5次，共計10次稱量，求出稱量示值的最大值與最小值之差即重復性誤差，若該秤量點的重復性誤差不大于所對應的最大允許誤差絕對值的1/3，將裝載配重物的鐵路敞車推至承載器，檢定往返3次，共計6次稱量，記錄稱量示值I，求出平均值，用平均值與該秤量點的系統誤差△計算得到鐵路敞車的標準值，然后將檢衡車中的砝碼放入鐵路敞車內，使敞車總質量約為80t，然后進行檢定一個往返。

（4）偏載

用總質量為40t砝碼小車對承載器的始端、支承點、相鄰兩對支承點的中部和末端進行檢定，往返1次。如果軌道衡具有自動置零或零點跟蹤功能，檢定期間不能運行。

（5）鑒別力

在最小秤量18t、50%最大秤量40t和最大秤量大于80t進行鑒別力檢定。根據使用檢衡車的不同可在規(guī)程中7.2.2.4所選擇的稱量檢定中同時進行鑒別力檢定。

無指示較小分度值(不大于0.2e)的軌道衡，采用下述方法進行檢定：將砝碼小車或檢衡車推至軌道衡上，然后依次加放0.1d的小祛碼，直到示值I確實地增加了一個實際分度值為I+d。

（6）重復性

砝碼小車或檢衡車應單方向上軌道衡，至少重復檢定3次，

秤量點：40t和80t。

每次檢定前應將軌道衡調至零點位置。如果軌道衡具有自動置零或零點跟蹤功能，檢定時應運行。

（7）檢定結果分析

檢定完成后，根據允差對照表，對檢定結論進行評定。數字指示軌道衡最大允許誤差見表1、表2；動態(tài)軌道衡最大允許誤差見表3。

表1 JJG781-2002數字指示軌道衡最大允許誤差對照表

表2 JJG781-2002數字指示軌道衡最大允許誤差對照表

表3 JJG234-1990動態(tài)軌道衡最大允許誤差對照表

4 存在問題分析

造成檢定困難主要有以下原因。首先是翻車機本體機械結構對稱量的影響，檢測砝碼的重量通過剛性結構傳遞給C型端環(huán)，兩個端環(huán)通過嚙合齒輪方式傳遞給水平稱量框架。力值傳遞環(huán)節(jié)多和傳遞線路長使得傳感器不能檢測施加在翻車機本體上重量微弱變化（如通過閃變點檢測零點誤差），影響采集檢測數據；其次傳感器量程的選擇非常關鍵，翻車機本體重量被檢測重車總重量為220t。選擇傳感器時，每只傳感器最小量程為55t。軌道衡所使用的傳感器一般都是級的傳感器，按照OIMLR60國際建議及誤差分配原則，級傳感器用于制造檢定分度數不大于3000的Ⅲ級秤。秤的檢定分度數超過了傳感器的最大檢定分度數，違背了秤用傳感器的計量學要求和計量中誤差分配原則。造成系統不穩(wěn)定，使得檢定時不確定性因素增大，檢測數據不可靠。

實施新規(guī)程后，翻車機軌道衡安裝調試階段工作量、安裝精度等將有所增加，主要體現在以下方面。

（1）傳感器安裝：選擇零點、輸出靈敏度接近的傳感器進行組秤；確保傳感器底板到翻車機大梁之間的安裝尺寸符合設計要求；傳感器下底板與翻車機大梁之間需設計銅編織線等可靠接地裝置；使用墊鐵進行高度調整時，墊鐵數量盡可能少，厚的放置在下方。調整完畢后使用電焊將墊鐵與安裝板進行點焊。

（2）翻車機本體限位拉桿的調整：設有軌道衡的翻車機較多采用縱向、橫向拉桿的進行限位。軌道衡安裝時需要對拉桿的安裝及受力情況進行檢查調整，使每對拉桿受力均勻，保證拉桿在工作時只受限位方向的力而不受垂直方向的分力。

（3）翻車機本體的調整與檢查：需要檢查翻車機本體與基礎之間、水平稱量框架與擋煤板之間的距離，相互間不要產生干涉現象。如發(fā)現此類問題，需及時向安裝單位提出并加以處理，為保證后續(xù)檢定的順利進行，翻車機本體與基礎、水平稱量框架與擋煤板之間留有不小于10mm的間隙。

（4）傳感器輸出的調整∶在安裝時需要根據傳感器的輸出確認安裝效果,由于翻車機在不工作時屬于非平衡狀態(tài)，造成重心偏離翻車機中心線,使得傳感器受力不平衡，不能一味追求四只傳感器輸出一致。

（5）詳細調試∶調試首先確保砝碼車上下翻車機時稱重系統完全歸零；其次，同一檢定點有良好的重復性；再次，調整電位器（數字差傳感器調整內碼輸出系數）保證偏載達到檢定規(guī)程要求；最后，重新進行零點及量程的標定，對每只傳感器輸出進行細調，確保感量測量值等滿足規(guī)程的要求。必要時再次進行零點和量程的標定。

5 結束語

由于卸載效率高，翻車機軌道衡的數量在不斷的增加。隨著科技的進步，翻車機軌道衡的不足和缺陷必將得到改進提高。通過本文的簡單介紹分析，希望在各方技術工作人員的共同努力下，使翻車機軌道衡的技術性能、檢定和校準方法能夠得到進一步的發(fā)展，確保使用單位的翻車機軌道衡性能穩(wěn)定可靠檢測數據準確規(guī)范。

[1]JJG709-90，非機車牽引動態(tài)稱量軌道衡（含翻車機軌道衡）檢定規(guī)程[S].

[2]JJG781-2002,數字指示軌道衡檢定規(guī)程[S].

責任編輯：宋飛 羅建敏
來稿時間：2013-12-4