鐵道車輛智能輪重儀的研制與應用

甘英俊 南京林業大學

李建華 林 石 上海鐵路局科研所

RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀是由上海鐵路局科研所與南京林業大學合作研發的，2010年1月通過科技成果鑒定會的鑒定。此輪重儀結構緊湊，測力方法先進，數字技術處理數據，液晶屏顯示，具有許多優越性能。

1 輪重儀的基本結構

RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀的基本結構如圖1所示。

圖1 RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀

輪重儀由本體和電池盒兩大部分組成，中間用可拆卸軟電纜連接。輪重儀本體包括動力箱部件、左起重架部件、右起重架部件、橫拉桿部件等幾大部分。動力箱部件外部裝有微型電動機、航空插座和回油閥旋鈕，內部裝有減速器組件、液壓油泵組件、壓力傳感器和電子線路板。動力箱部件右端有LCD顯示屏、查詢按鍵、保存按鍵及起動按鍵。左起重架部件與動力箱部件之間用螺栓連接成一體。右起重架部件與動力箱部件之間采用銷軸聯接，這樣右起重架可繞銷軸左右擺動。橫拉桿部件通過兩銷軸與左、右起重架聯接在一起。扳桿上的雙向棘輪裝置可正向或反向旋轉橫拉桿上的調節螺母，可改變橫拉桿的總長度，從而使右起重架左、右擺動，改變左、右油缸之間的距離，以適應不同的貨車車輪直徑。橫拉桿上還有滑動塞尺和彈簧，塞尺厚度0.4 mm。左、右起重架上有擋爪，用于輪重儀插入車輪下時的前進限位。輪重儀的電源是鋰電池，用專用平衡充電器充電。

2 輪重儀的基本操作過程

把塞尺座鎖定在左邊，擰松回油閥旋鈕，將輪重儀插入車輪下，向前推進到兩擋爪靠在車輪端面上。扳動扳桿使橫拉桿變短，使兩支點緊壓在車輪上，并使兩活塞完全縮進。按壓塞尺座上的按鈕使塞尺向右滑動，緊靠在車輪左下面，擰緊回油閥。按下起動按鍵不松手，電動機通電旋轉，經過減速器減速后，驅動一個柱塞式油泵工作。油泵產生的高壓油流向左、右起重架前端的液壓油缸，油缸內的活塞向下伸出，使左、右起重架向上抬起，舉起貨車車輪。車輪舉起后，橫拉桿上的滑動塞尺座在彈簧力作用下滑向右邊，接近開關即發出信號，使電動機自行停轉，儀器將自動延時一定時間處理數據后閃爍顯示測量結果，此時按下保存按鍵即可保存此次輪重數值。將塞尺拉到左邊鎖定，擰松回油閥，車輪自動下降至鐵軌踏面，扳動扳桿使橫拉桿變長，抽出輪重儀，移到下一個車輪測量。8個車輪全部測完后，按查詢按鍵可翻閱各個車輪的輪重、貨車總重量、偏載和偏重數據。

3 輪重儀的特點

RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀性能優越，其主要特點有：

（1）采用電動機驅動，降低操作者勞動強度，提高工作效率；

（2）老式輪重儀必需由兩人操作，RWLS-I型輪重儀只需一人操作，節省人力；

（3）采用一體結構，縮小總體尺寸，降低重量，便于搬運和操作；

（4）采用高強度鋁合金材料做結構件，進一步降低重量，總重量不到老式輪重儀的50%；

（5）采用電測技術測定舉升力，選用高精度測力傳感器，提高了測定精度；

（6）采用數字技術和屏幕顯示，提高了數據的運算精度和判讀精度：

（7）采用CPU數字電子線路，編寫專用軟件進行數據處理和測試過程的自動控制，實現高效高精度；

（8）采用高性能新型鋰電池作電源，電池重約700 g，舉重能力可達20 t。

4 輪重儀的主要技術參數

RWLS-I型輪重儀的主要技術參數如下：

（1）額定起重量： 13 t(最大起重量：17 t）

（2）輪重儀本體重：約 9 kg（不含包裝箱）

（3）電池部件重： 約1 kg

（4）數據顯示： 數字型，顯示精度：0.01 t

（5）測量精度： ±0.9%

（6）操作人數： 1人

（7）使用溫度： -20℃～50℃

（8）工作效率： 舉起一個車輪的凈時間約5～10 s，全部時間約1 min，舉8個車輪只需10～20 min。

（9）蓄電池能力：充一次電可舉車輪100次以上，可反復充電500次。

（10）軟件功能：測量值顯示、溫度顯示、電池電壓顯示、活塞超行程顯示、低壓保護、超行程保護、標定調試時參數輸入、數據處理。

5 輪重儀的測定值誤差

RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀在標準器上的檢測值見表1，其示值誤差小于鐵道行業標準TB/T 3129-2006鐵道車輛輪重測定儀的規定值±0.9%。

表1 RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀在標準器上的檢測值

RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀在檢衡車上的檢測值見表2，兩個輪重儀對同一臺檢衡車各測5次，10次的相差比率都小于±0.2%。

RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀在某裝車場的實測值見表3，兩個輪重儀對同一臺重車各測2次，對同一臺空車各測6次，16次測定值與靜態軌道衡測定值的相差值都在-0.4～0.25 t的范圍內,能滿足裝車場檢測的要求。

表2 RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀在檢衡車上的檢測值

表3 RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀在某裝車場的實測值

6 新老輪重儀性能比較

RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀與老式輪重儀的性能比較見表4。

表4 RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀與老式輪重儀的性能比較

7 結束語

由以上分析可以看出,RWLS-I型便攜式鐵道車輛智能輪重儀的性能比老式輪重儀優越許多,是一個值得推廣的好產品。