DWL-48搗固穩定車傳感器故障原因分析與預防對策

易師武 上海鐵路局上海大型養路機械運用檢修段

1 引言

傳感器作為大型養路機械的精密元件之一，它的使用和本身的組裝工藝就值得研究和分析。針對在實際使用中損壞頻次較高的現狀，對這種精密元件的使用和它的工作環境進行總結分析，以提高傳感器的使用壽命和輸出精度，減少使用成本，提高DWL-48搗固穩定車作業效率和安全使用。

本文提到的傳感器主要是指直接參與作業，而且是由作業電源提供分值輸出的傳感器，有別于其它一些小型傳感器如距離脈沖傳感器、大機各類油位油溫傳感器、發動機缸溫傳感器等，現以以DWL-48搗固穩定車傳感器作為典型，對它們的應用環境、保養、預防措施進行分析和探討，查找傳感器使用中的共性問題。

2 問題提出

對DWL-48搗固穩定車傳感器的使用進行了歸納和統計，在使用中發現傳感器在使用過程損壞率較高，嚴重影響了施工，加大了大機配件使用成本，有的傳感器損壞甚至影響了施工安全，施工任務無法如期完成。

3 傳感器的工作環境分析

對DWL-48搗固穩定車傳感器的工作環境進行分析，其工作環境歸納如下：

（1）大型養路機械的工作條件惡劣，有的機械直接在工程線路上工作，道床和軌面非常復雜，灰塵多，振動劇烈。在既有線路的施工，由于車流密度大，線路長時間失修，造成線路板結，翻漿冒泥，搗固裝置在下插作業過程中由于插不下去，造成車體劇烈振動。

（2）大型機械本身在調試過程中，整車的穩定性不高，比如搗固裝置的振動、衛星小車的沖擊、穩定車在穩定過程產生振動不協調等。

（3）作業過程中，作業人員輸入的參數或者作業方式的選用不符合實際使用，經常變換參數和方式造成傳感器的工作環境變化大。

（4）傳感器在大型養路機械車體上的安裝位置減震效果不好，或者靠近振動源，或者傳感器安裝工藝不合理造成工作性能不穩定。

4 DWL-48搗固穩定車所用傳感器類型分析

在現有搗固車中，使用的傳感器大致分為角位移傳感器、線位移傳感器、輪式傳感器三種，這三種傳感器在每種搗固車型中都使用，輪式傳感器在DWL-48車型中用的最多，其次是角位移傳感器和線位移傳感器。DWL-48搗固車作為現今國內最先進類型的搗固車，傳感器使用比較多，EL-T1041傳感器有5個/每車，EL-T750、EL-T2111、EL-T609、EL-T730.01A傳感器各一個。電子擺、撥道傳感器、記錄儀傳感器由于安裝位置和減震效果相對較好，不易損壞，傳感器損壞主要體現在輪式傳感器（ELT1041、EL-T750)。

5 傳感器在DWL-48搗固穩定車上的應用

傳感器作為搗固車的精密元件，它在搗固車上運用非常廣乏，覆蓋了搗固車的起道、撥道、搗固、記錄測量等系統。各種軌道幾何狀態、位置的實際值通過它們的檢測，輸出精確的數值到上述的系統中，和各種理論數據值進行比較后，最終來控制執行元件，使軌道幾何狀態或工作裝置運動位移達到人們所期望的要求。

6 傳感器常見故障和原因分析

在實際使用中，DWL-48搗固車傳感器損壞較多，是搗固車常用必備配件，有的極大地影響了DWL-48搗固車使用，通過統計分析，把它們的常見故障歸納如下。

（1）鋼絲繩脫槽：輪式傳感器與1330型深度傳感器相比鋼絲繩脫槽問題雖然得到很好解決，但有時也會遇到脫槽問題。

（2）卷收彈簧斷裂：斷裂原因大致有三種：

第一，首先取決于卷收彈簧質量。

第二，卷收彈簧工作狀態位置。

第三，搗固車工狀環境惡劣，再加上振動劇烈，導致卷收彈簧斷裂。

（3）鋼絲繩摩損與折斷：鋼絲繩前面有一個保護裝置 (鋼絲繩導向器)，導向器頭部有一個直徑2 mm小孔，鋼絲繩是穿過小孔而作前后運動，因為導向器材料是金屬的（H62銅），所以急烈摩擦引起鋼絲繩折傷，從而使鋼絲繩折斷。

（4）角位移傳感器損壞主要在抄平傳感器，損壞大部分是傳感器內的電位器損壞，造成輸出的值不穩定或者不成線性變化，使起道系統輸入的值出現異常，導致軌道幾何狀態在作業過后達不到要求。損壞原因主要為振動和本身的組裝工藝造成的。

（5）線位移傳感器在搗穩車有兩個，損壞的幾率較小，但是在作業過程中也有內部電位器的損壞和弦線磨損而斷裂的現象。

（6）有阻尼油的電子擺傳感器一般損壞的幾率更小，而且安裝工藝上有減震裝置，擺錘振動小，電位器損壞可能性不大。

通過以上對傳感器故障現象和原因分析，傳感器損壞主要原因是它的工作環境和安裝工藝，其次是由于作業時間過長后正常的部件磨損老化損壞。在實際使用中傳感器損壞率非常高，嚴重影響了大機的使用，而且有些傳感器故障比較隱秘，不易查找故障原因，針對這些故障，怎么才能減少傳感器故障發生，值得分析和探討。

7 防止傳感器在應用中損壞的預防措施

通過對搗固車傳感器的使用和現場反饋的資料來看，傳感器損壞普遍發生在如下狀態的大機和配件本身上。

（1）搗固裝置震動厲害，上升和下降沖擊力大，搗固裝置各部位磨損嚴重，間隙過大，引起震動。

（2）衛星小車走行速度和大車速度不匹配，存在沖擊，傳感器運動慣性大。

（3）抄平小車承托輪磨損大 ，尺寸已不合要求，角位移傳感器頻繁震動。

（4）新的傳感器裝上去沒幾天又損壞，傳感器嚴重組裝工藝不合格，材質選型不好。

以上各種原因的存在和上面分析的故障原因相吻合，那么怎樣才能更好地防止傳感器頻繁損壞了，筆者認為應該做好下面這些工作。

（1）搗固車狀態修要經常調試，出廠的大機調試的已達到要求，但是經過長時間的作業后，各種位置和間隙都會磨損和變化，導致振動源的不規則性越來越大，共振的幾率越來越大，傳感器受到外界的干擾也越大，傳感器損壞的概率就越大，筆者認為有好的穩定性是保證傳感器性能良好主要條件，因此搗固車在作業達到一定的周期后，應進行整體調試，使大機的狀態達到要求。

（2）傳感器的安裝位置，在長時間作業后，要經常檢查，尤其傳感器的安裝支架的檢查，螺栓是否松動，減震是否失效等。

（3）提高傳感器的安裝工藝和使用的材質，使其能經受住長時間的運動變化，尤其是像卷收彈簧、皮帶、鋼絲繩、精密齒輪等；安裝工藝要保證一定的密封效果，防止進灰塵和雨水，避免傳感器各部件摩擦力加大和生銹，或者傳感器灰塵堵塞后內部的壓力過大，造成內壓大，損壞傳感器。

（4）改善傳感器的工作環境，如在運行中進行捆扎，保證在長途運行時傳感器不產生劇烈運動，減少傳感器材質由于疲勞損傷而損壞；再如撥道傳感器安裝位置合理，不要碰到障礙物等。

（5）傳感器在搗固車上安裝環境應保持干燥，不能淋雨，減少傳感器進水的機率。工作環境溫度符合傳感器所需的限度。

8 制定正確的保養制度，進一步強化預防措施

要確保傳感器性能高良好，除了預防外還要精細地保養和維護，通過傳感器的使用規律來看，應該做好以下工作。維護保養可分二種：日常和定期。

（1）日常維護保養，指搗固車作業前后日常檢查，主要檢查傳感器外部狀態。

①螺絲松動。

②鋼絲繩摩損：

鋼絲繩初始拉力，輪式傳感器鋼絲繩初始拉力為2～4 N。

鋼絲繩要經常檢查，有的地方加機油潤滑，減少阻力。

如果發現上述現狀就應及時修理或更換。

③電子擺為特殊的傳感器，要經常檢查排氣孔和阻尼油，及時清理排氣孔和更換阻尼油。

④檢查復位彈簧的狀態，試拉感覺彈簧的性能。

⑤檢查傳感器的固定安裝狀態，減少震動。

（2）定期維護保養，定期保養除檢查傳感器外部狀態外，主要對傳感器作一次參數的標定，如達不到要求的要進行更換。

9 達到的預期效果

通過對DWL-48搗固穩定車傳感器應用的分析和討論，運用到實踐，大大提高了傳感器的使用壽命和輸出精度，節省了成本費用，本單位2011年度使用的本文討論的傳感器由原來125個縮短到現在的50個，節省了近100萬元的配件費用，進一步提高了DWL-48搗固穩定車的作業精度，確保了大機作業安全和線路維修任務的如期完成。