軌道衡傳感器易損原因分析

宋洪濤

摘要：軌道衡是火力發電廠入廠煤的主要計量設備，其設備故障主因是傳感器。傳感器故障原因比較復雜，因此我們要綜合分析檢查各種因素。

關鍵詞：軌道衡；傳感器；過載；磁輻射

1 導言

由于軌道衡使用環境、保養狀況、初安裝時的缺陷等原因造成的稱的漂移、稱的四周卡有異物、稱體搭有異物、柱式傳感器不垂直、傳感器損壞、傳感器受力不均勻等問題直接影響軌道衡的準確度。根據在使用中數據故障反饋，傳感器在軌道衡系統中屬于易損部件，長時期頻繁負荷使用，易造成損壞。

2 秤體結構及組成

軌道衡系統中機械稱量臺面作為列車支撐與傳力機構，由整體機械框架、稱重梁、橫梁、限位系統、過渡橋、過渡器、休止裝置、防爬裝置等組成，完成列車運行中的導向、支撐與力的傳遞工作。傳感器安裝在機械臺面的四腳，稱重傳感器測試的是垂直重力，機械稱量臺面必須保證把車輪的重量完全不變的傳遞給稱重傳感器，并保證稱重傳感器垂直。限位系統由橫向拉桿和縱向拉桿組成，采用雙鉸接結構方式，拉桿的一端與整體機械框架連接，另一端與稱重梁連接，保證稱重梁在水平方向沒有位移，同時對于稱重梁在垂直方向的變化沒有阻力。橫向拉桿采用內拉方式，縱向拉桿采用外拉方式。休止裝置的作用第一是稱重梁的安裝定位支撐，第二是調整傳感器的起降裝置，第三作為傳感器的保護裝置。過渡橋為引線軌和過渡器的支撐，同時作為機械稱量臺面在安裝時的定位部件。同時避免了列車對基礎邊沿的沖擊，過渡器采用橋式隨動過渡。保證車輪平穩運動，減少車輪上下秤臺時對傳感器的沖擊。引線軌上安裝傳銷式防爬器，防爬器夾板與鋼軌外形一致，通過高強度螺栓與鋼軌和軌坡板連接，軌坡板與基礎預埋板焊接，以防止引線軌竄軌擠死稱量軌，影響計量精度。

3 軌道衡傳感器易損原因分析

3.1 對傳感器受力情況進行檢查分析

現在電子軌道衡主要采用的是柱式傳感器，而柱式傳感器抗偏心的載荷，抗橫向載荷的能力較差，一般情況下傳感器能夠承受5%的橫向載荷，也就是說傳感器偏斜3度。在小于這個角度，傳感器一般會有一個自恢復功能。超出這個偏離，傳感器傾斜過大，傳感器受到的車輛和臺面所施加的橫向載荷同時也會加大，就易造成傳感器的損壞。因此，必須保證傳感器垂直于水平面，安裝和檢查時，要從各個方向觀查傳感器與上下壓頭之間的縫隙是否均勻，如果傳感器有傾斜現象，可以松一下傳感器的橫縱向拉桿來減小傳感器受力，移動傳感器調整傳感器水平。

傳感器過載是傳感器損壞的一個重要原因，傳感器過載容易引起傳感器內應變片永久變形而損壞，如果傳感器受力不平衡，就會造成某個傳感器受力過大。因此，必須保證秤臺的水平誤差達到技術要求，并使各個傳感器正常受力。檢查時可采用以下方法：（1）用手觸摸傳感器，檢查傳感器是否能輕松晃動并且上下有移動空間。（2）在秤臺上取多個點，用水準儀或水平尺來測量秤臺的水平度。

3.2 對各限位情況進行檢查

如果限位過松，那么秤臺受到車輛的沖擊，使傳感器傾斜過大而受到偏心載荷及橫向載荷的影響。因此，必須保證傳感器的限位拉桿的松緊達到技術要求。影響限位間隙的原因有：（1）氣溫的變化，氣溫的變化使秤臺熱脹準縮，從而影響限位間隙。（2）限位螺栓由于常期的振動會松動。因此，要經常檢修限位拉桿松緊度并進行調整。

3.3 過渡器的檢查與分析

在每根臺面軌的兩頭與引線軌之間都會裝有過渡器，起緩沖作用，減少車輛上臺面時對秤體的沖擊容易造成傳感器的損壞。正常情況下，過渡器的最高點應高于臺面1.5mm。如果磨損嚴重，應及時更換。

3.4 其它因素的影響

在車輛上秤臺時，發現有些過衡的車輛高速的駛過秤臺或在秤臺上進行緊急制動，秤臺會劇烈的晃動，很容易造成傳感器的損壞。因此，我們要求車輛過衡時，以3-18千米/小時的速度駛上秤臺，嚴禁非稱量車輛通過秤臺。

秤體安裝必須有良好的接地措施，它是直接防止雷擊等大電流沖擊造成傳感器的損壞，確保傳感器壽命的重要手段。在秤體上焊接時要斷開儀表是源和傳感器連線，采取就近接地的方式進行焊接。在設備供電線路上，不應有大功率的用電設備，如果在軌道衡操作室內安裝有較大功率的空調和電暖氣時，它們的頻繁啟動會造成電壓的波動，容易使儀表和傳感器損壞。因此，建議對設備采用單獨電纜獨立供電，并安裝隔離變壓器、穩壓電源、UPS等電源保護裝置。

基坑內潮氣過大，會使秤體生銹，接地電阻變大以及傳感器和線路的絕緣下降，也容易造成傳感器的損壞。在基坑內設置排水溝，防止基坑內大量的積水，定期對基坑內進行清潔處理，如果處在雨水多的南方城市，可將排水溝改成用潛水泵排水。北方城市冬季大雪過后，要及時清除臺面積雪，避免積雪融化后冰水滲入基坑，將傳感器凍住，造成車輛過衡時丟車現象的發生。

軌道衡安裝應盡量遠離干擾源，即遠離動力供電電纜線或周圍存在電磁輻射的地方，這樣可減少傳感器信號波動，提高軌道衡計量的精準度。

此外，傳感器線纜防護也是關鍵。線纜損傷影響傳感器信號傳輸，造成信號輸出不穩定。因此，我們要求所有線纜在穿線管內摟順，不能有拆彎或打折現象，穿完線后將穿線管兩端用密封膠封住。防止老鼠進入管道啃吃線纜，也能防止水流倒灌，腐蝕線纜。

4 結論

引起傳感器故障的原因比較復雜，要綜合分析檢查各種要素存在的可能性，有效地診治處理。

因此，我們對以上出現的故障提出建議：（1）軌道衡選址時，要保證秤體的兩端的平直段足夠長，不要選擇在有坡度和道岔的地方；（2）軌道衡安裝時，需要考慮每個細節，安裝中要確保按操作規程執行，使每個指標達到要求；（3）軌道衡使用時，要認真維護，做好衡器保養工作。同時加強過衡管理，聯系車站調度杜絕無用車輛過衡，重車過衡要適速；（4）軌道衡維護時，要做到每年檢衡一次，每五年大修一次，決不能敷衍，要認真做好。

總之，通過綜合分析，診治傳感器存在問題，能及時有效處置，只有才能確保軌道衡保持良好的工作狀態，長期穩定運行。

參考文獻

[1]趙堅，動態電子軌道衡中傳感器接法研究，山西機械，2000年第S1期

[2]夏開新，電子軌道衡用稱重傳感器的設計與應用，衡器，2005年第03期

（作者單位：大唐遼源發電廠）