淺談動態(tài)軌道衡設(shè)計、校準(zhǔn)、使用

1、淺談動態(tài)軌道衡設(shè)計、校準(zhǔn)、使用宋斯建（萍鋼計控部 ）摘要文章主要介紹我公司200t 全電子動態(tài)軌道衡的設(shè)計、校準(zhǔn)和維護(hù)保養(yǎng)的幾點經(jīng)驗，供相互交流。關(guān)鍵字全電子動態(tài)軌道衡、雙臺面、整體計量、轉(zhuǎn)向架計量、靜態(tài)計量、動態(tài)計量1、概述動態(tài)軌道衡是在非停止?fàn)顟B(tài)下的稱重，它與靜態(tài)軌道衡在于節(jié)省時間提高了工作效率。隨著國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的要求，這種計量方式越來越引起人們的重視，對于快速組織調(diào)配，組織運輸，組織生產(chǎn)起到了十分重要的作用。它一改原先手抄重量和車號的方式，實現(xiàn)重量和車號自動生成，只需過磅后選擇供貨方、收貨方、物料名稱等就形成了磅單。我公司（安源鋼鐵公司）是一個新公司，要上馬（現(xiàn)已投產(chǎn)近一年）一臺動、

2、靜兩用的軌道衡，滿足對外購焦炭、球子、礦粉等大宗原材料進(jìn)行動態(tài)計量、合金、生鐵等貴重原料進(jìn)行靜態(tài)計量，出廠的鋼材（鋼筋、線材）進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控（已在高精度成品磅計量過）。初步設(shè)想和方案的確定一個軌道衡最終的好壞關(guān)鍵在建前周密的設(shè)計，也就是對承建方提出實際的、可行的要求。同時考慮車型的復(fù)雜性和磅的精度還有成本問題，短的單臺面分兩次牽引過磅的精度很難做到；長的單臺面整車過磅的長度對各種車型又很難滿足；三臺面造價又太貴，所以指定采用雙臺面。下面就是我們根據(jù)以前軌道衡的經(jīng)驗對這次軌道衡所提的主要要求：該軌道衡為雙臺面斷軌的全電子動態(tài)軌道衡，同時要求可單獨使用轉(zhuǎn)向架計量，也可兩臺合并使用進(jìn)行整車計量。稱重方

3、式：同時具備雙向全自動動態(tài)單轉(zhuǎn)向架計量（即兩個都能單臺計量），雙向全自動動態(tài)雙轉(zhuǎn)向架整車計量，雙轉(zhuǎn)向架整車靜態(tài)計量，當(dāng)某臺出現(xiàn)故障時雙臺能自動無擾切換到無故障的單臺計量。稱重笵圍：單轉(zhuǎn)向架100t 的標(biāo)準(zhǔn)軌道（間距1435mm ）的各種類四軸貨車（主要是鐵路上使用的各種敞車和蓬車）。檢定時，靜態(tài)達(dá)到了國家國標(biāo)JJG781-92計量檢定規(guī)程的要求，動態(tài)（速度15km/h）達(dá)到國標(biāo)JJG234-90動態(tài)稱重軌道衡檢定規(guī)程的要求。具有車號自動識別功能（指定采用鐵道部通用的車號識別系統(tǒng)）。工控機(jī)具備10/100M的網(wǎng)卡以便用以太網(wǎng)與企業(yè)的ERP網(wǎng)（我公司正在籌辦）相連。軟件具備各種報表組態(tài)，每次人員的

4、操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和每次過磅采樣曲線均可“溯原”即自動存檔，一般不能刪除（只有高級管理員才可刪除），以便出現(xiàn)問題，進(jìn)行數(shù)據(jù)核對和數(shù)據(jù)分析，同時這些數(shù)據(jù)還要能打印。機(jī)械臺面必須采用雙絕緣稱臺，以防止傳感器被雷擊損壞。重量傳感器指定為德國原裝飛利浦的注式重量傳感器（關(guān)鍵設(shè)備）。對于靜態(tài)計量方式，軌道衡稱臺中心距非常關(guān)鍵，應(yīng)考慮多種因素。首先，必須滿足整車計量；其次，要充分考慮列車運行的實際情況：列車要在行進(jìn)中停到稱上，而車頭車箱遠(yuǎn)離貨車車箱（尤其是車箱較多時），加上車鉤間的松緊，列車的慣性等因素，使得司機(jī)對位（要整車計量）比較困難。必須留出合適的對位距離（即同步整車計量距離），越長越好。對長車來說，兩

5、稱臺外邊距離要盡量長；而短車由于內(nèi)軸距短，稱臺邊距越長，對位距離越短。這是一種必須克服的矛盾。即：短車要限制外邊距；長車要限制內(nèi)邊距。經(jīng)查閱相關(guān)資料，要計量的車輛有P62、P64（最長）系列、C43、C62、C64（敞車?yán)锩媸亲疃痰模┫盗?。?jù)此，經(jīng)過反復(fù)計算，確定秤臺方案如下：秤臺長度：為增加有效計量長度，延長對位距離，使用非標(biāo)準(zhǔn)秤臺，秤臺長度為4050mm （常規(guī)3800mm ）。秤臺中心距按常用最長車P64、常用最短車C64對位距離平均計算，秤臺中心距離為10200mm 。則：秤外邊距=秤臺中心距離+秤長度=10200mm+4050mm= 14250mm ；秤內(nèi)邊距=秤臺中心距離-秤長度=

6、10200mm-4050mm= 6150mm 。 圖1 秤臺距離示意圖常用車型對位距離：A 、長車P64：外邊距=心盤距+固定軸距=11700mm+1750mm=13450mm；對位距離=秤臺外邊距外邊距=14250mm-13450mm=800mm； 圖2 P64 同步整車計量距離示意圖B 、短車C64：內(nèi)軸距=心盤距-固定軸距=8700mm-1750mm=6950mm；對位距離=內(nèi)軸距-秤臺內(nèi)邊距=6950mm-6150mm=800mm； 800mm圖3 C64 同步整車計量距離示意圖間于P64和C64之間的車型如：P62、C62、C43等對位距離均大于 800mm 。除上述車型外有一種特短

7、的G17型液罐車不能同步計 量，只能采用轉(zhuǎn)向架計量方式。同樣的方法計算出它的對位距離=-600mm，但這種車型在我公司的原材料和產(chǎn)品中不用液罐車，就不用考慮G17型液罐車車型。雖然，這套系統(tǒng)要求的是一種非標(biāo)準(zhǔn)的雙短臺面的結(jié)構(gòu)，但幾個應(yīng)邀來的幾個廠家都表示能夠做到。最終承德五岳公司在滿足我公司所提出的要求下，以最好的信價比中標(biāo)。下面就是最終的GC U-100U （S ）全電子動態(tài)軌道衡方案示意圖： 軌道衡的建成后的關(guān)鍵配置 關(guān)鍵 硬件:GCU-100U 軌道衡雙絕緣秤架(承德五岳公司產(chǎn)品;秤前后均大于50米的無坡平直引軌, 秤臺基礎(chǔ)和兩邊延伸的30米混凝土道床做成一體;稱重傳感器選用德國原裝進(jìn)口

8、PR6201/34D1-30t（密封防潮等級IP68、過載能力200等優(yōu)點）；XC 型鐵道通用車號識別器（深圳遠(yuǎn)望谷產(chǎn)品，識別能力達(dá)99.99%）。主要軟件功能：系統(tǒng)設(shè)置：設(shè)置工作方式，包括接口地址、單雙臺工作方式、濾除機(jī)頭方式、收尾方式、實時數(shù)據(jù)存儲方式、加密算法等；設(shè)置數(shù)據(jù)修正參數(shù)，包括動態(tài)系統(tǒng)精度修正、非線性修正、方向差修正、速度修正等。稱重部分：數(shù)據(jù)濾波平滑、預(yù)處理、零點跟蹤；完成車位判別、車種判別、收尾判別、確定稱重模式（動態(tài)、靜態(tài)）；完成數(shù)據(jù)處理、重量、速度計算；實時顯示列車重量、速度、存儲有效的實時采集數(shù)據(jù)、重量、度量數(shù)據(jù)，加密存儲重量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)追溯：對需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯，包括波

9、形繪制、局部數(shù)據(jù)計算、演示稱重過程。數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)傳遞：完成車號、貨物品種、供需方等磅單信息錄入，以便形成各類型報表，并同時完成數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)加密（確定后的數(shù)據(jù)一般不允許修改和刪除，只有通過三層密碼驗證，即高級程序員才可進(jìn)行修改和刪除）。經(jīng)過實踐驗證，方案可行，主要特點有：1）靜、動兩用（靜態(tài)稱重和動態(tài)稱重是由兩套獨立不同的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理）；2）車號自動識別速度自動計算；3）即可A 磅和B 磅同時整車過磅，也可單臺面（A 磅和B 磅）分兩次牽引通過轉(zhuǎn)向架計量；4）自動診斷及自動處理，自動收尾，即當(dāng)某一套稱重系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能自動切換到單臺系統(tǒng)計量并報警提示。（人為地拆除某一臺試驗）5）設(shè)置

10、靜態(tài)、動態(tài)系統(tǒng)精度數(shù)據(jù)修正參數(shù)，非線性修正，方向差修正以及各種技術(shù)參數(shù)的更改非常方便（需要二層密碼即工程師才能進(jìn)入）；6）數(shù)據(jù)管理軟件功能非常豐富，各種方式的查詢、打印、報表生成、網(wǎng)上傳輸?shù)群芊奖悖?）取數(shù)數(shù)據(jù)用曲線存儲，方便故障查詢；8）三級密碼安全加密，分別為程序員、管理員和維護(hù)員三級；9）機(jī)械稱重臺面是雙絕緣的。4、100t 軌道衡（每臺也按100t 設(shè)計）的校驗按設(shè)計這套系統(tǒng)的靜態(tài)準(zhǔn)確度級，動態(tài)準(zhǔn)確度是0.5級，檢定分度值50kg 。校驗要求至少對最小、500e 、50%、2000e 四個點進(jìn)行校驗。具備40t 衡檢車一臺、砝碼60t 、機(jī)車一個。動態(tài)校驗時還要求機(jī)車只能以5-15km

11、/h且不可在稱上加速、減速、剎車等影響速度不恒定的因素。下面是首次靜態(tài)檢定和動態(tài)檢定的允許誤差表：檢衡重量靜態(tài)（e=50） 動態(tài)（e=50） 0m 500e 25kg50kg 500e m 2000e 50kg100kg 表1 靜態(tài)檢定和動態(tài)檢定的允許誤差表通過衡檢局與廠家認(rèn)真的調(diào)試和整定，全部達(dá)到以上要求。隨后，我們又用機(jī)頭掛上四個常用的車箱（兩個重車和兩個空車），在兩個方向動態(tài)上磅20個來回和靜態(tài)上磅10個來回的數(shù)據(jù)規(guī)律性表：整車范圍 A 秤范圍 B 秤范圍 速度范圍 83.22-83.51t 83.27-83.60t 83.28-83.64t 5-12km/h20.71-20.82t 2

12、0.67-20.80t 20.65-20.73t 5-12km/h 80.41-80.75t 80.49-80.78t 80.51-80.77t 5-12k/ h 表2 動態(tài)測試數(shù)距表整車范圍 A 秤范圍 B 秤范圍 83.35t 83.32-83.41t 83.30-83.43t 83.32-83.44t 20.69t 20.61-20.72t 20.67-20.74t 20.65-20.73t 80.60t 80.54-80.64t 80.53-80.65t 80.57-80.62t 19.81t 19.75-19.82t 19.73-19.82t 19.79-19.82t表3 靜態(tài)不摘鉤

13、測試數(shù)距表其中:"標(biāo)準(zhǔn)車重" 是將四個車箱摘鉤后靜態(tài)三次稱重結(jié)果的平均值作標(biāo)準(zhǔn).從上面三個表格數(shù)據(jù)看, 我公司的100t 動態(tài)軌道衡經(jīng)過安裝、調(diào)試、校稱，實現(xiàn)了全自動動態(tài)過磅的目標(biāo)，靜態(tài)達(dá)到了國家國標(biāo)JJG781-92計量檢定規(guī)程，動態(tài)達(dá)到國標(biāo)JJG234-90動態(tài)稱重軌道衡檢定規(guī)程。維護(hù)當(dāng)中的幾點看法這個軌道衡控制了我公司所有的原材料進(jìn)廠和產(chǎn)品出廠, 它的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到公司的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效益以及公司形象, 它的作用可以說是重中之重。既然它有這么大的作用，單靠衡檢局來校驗來保正精度是不夠的，平常還用其它的方式反應(yīng)是否存在問題，如我公司經(jīng)常使用下表數(shù)據(jù)對比來判斷是否有問題:單位：kg 組裝重量 動態(tài)稱重 誤差值 靜態(tài)稱重 誤差值 組裝重量和軌道衡數(shù)據(jù)對比表靜態(tài)誤差值300kg 之內(nèi)，動態(tài)誤差值500kg 之內(nèi)。否則，說明某環(huán)節(jié)可能有故障存在。其中:組裝重量是1的精度成品磅的數(shù)據(jù)。除此之外，還可通