轨道衡传感器易损原因分析

宋洪涛

摘要：轨道衡是火力发电厂入厂煤的主要计量设备，其设备故障主因是传感器。传感器故障原因比较复杂，因此我们要综合分析检查各种因素。

关键词：轨道衡；传感器；过载；磁辐射

1 导言

由于轨道衡使用环境、保养状况、初安装时的缺陷等原因造成的称的漂移、称的四周卡有异物、称体搭有异物、柱式传感器不垂直、传感器损坏、传感器受力不均匀等问题直接影响轨道衡的准确度。根据在使用中数据故障反馈，传感器在轨道衡系统中属于易损部件，长时期频繁负荷使用，易造成损坏。

2 秤体结构及组成

轨道衡系统中机械称量台面作为列车支撑与传力机构，由整体机械框架、称重梁、横梁、限位系统、过渡桥、过渡器、休止装置、防爬装置等组成，完成列车运行中的导向、支撑与力的传递工作。传感器安装在机械台面的四脚，称重传感器测试的是垂直重力，机械称量台面必须保证把车轮的重量完全不变的传递给称重传感器，并保证称重传感器垂直。限位系统由横向拉杆和纵向拉杆组成，采用双铰接结构方式，拉杆的一端与整体机械框架连接，另一端与称重梁连接，保证称重梁在水平方向没有位移，同时对于称重梁在垂直方向的变化没有阻力。横向拉杆采用内拉方式，纵向拉杆采用外拉方式。休止装置的作用第一是称重梁的安装定位支撑，第二是调整传感器的起降装置，第三作为传感器的保护装置。过渡桥为引线轨和过渡器的支撑，同时作为机械称量台面在安装时的定位部件。同时避免了列车对基础边沿的冲击，过渡器采用桥式随动过渡。保证车轮平稳运动，减少车轮上下秤台时对传感器的冲击。引线轨上安装传销式防爬器，防爬器夹板与钢轨外形一致，通过高强度螺栓与钢轨和轨坡板连接，轨坡板与基础预埋板焊接，以防止引线轨窜轨挤死称量轨，影响计量精度。

3 轨道衡传感器易损原因分析

3.1 对传感器受力情况进行检查分析

现在电子轨道衡主要采用的是柱式传感器，而柱式传感器抗偏心的载荷，抗横向载荷的能力较差，一般情况下传感器能够承受5%的横向载荷，也就是说传感器偏斜3度。在小于这个角度，传感器一般会有一个自恢复功能。超出这个偏离，传感器倾斜过大，传感器受到的车辆和台面所施加的横向载荷同时也会加大，就易造成传感器的损坏。因此，必须保证传感器垂直于水平面，安装和检查时，要从各个方向观查传感器与上下压头之间的缝隙是否均匀，如果传感器有倾斜现象，可以松一下传感器的横纵向拉杆来减小传感器受力，移动传感器调整传感器水平。

传感器过载是传感器损坏的一個重要原因，传感器过载容易引起传感器内应变片永久变形而损坏，如果传感器受力不平衡，就会造成某个传感器受力过大。因此，必须保证秤台的水平误差达到技术要求，并使各个传感器正常受力。检查时可采用以下方法：（1）用手触摸传感器，检查传感器是否能轻松晃动并且上下有移动空间。（2）在秤台上取多个点，用水准仪或水平尺来测量秤台的水平度。

3.2 对各限位情况进行检查

如果限位过松，那么秤台受到车辆的冲击，使传感器倾斜过大而受到偏心载荷及横向载荷的影响。因此，必须保证传感器的限位拉杆的松紧达到技术要求。影响限位间隙的原因有：（1）气温的变化，气温的变化使秤台热胀准缩，从而影响限位间隙。（2）限位螺栓由于常期的振动会松动。因此，要经常检修限位拉杆松紧度并进行调整。

3.3 过渡器的检查与分析

在每根台面轨的两头与引线轨之间都会装有过渡器，起缓冲作用，减少车辆上台面时对秤体的冲击容易造成传感器的损坏。正常情况下，过渡器的最高点应高于台面1.5mm。如果磨损严重，应及时更换。

3.4 其它因素的影响

在车辆上秤台时，发现有些过衡的车辆高速的驶过秤台或在秤台上进行紧急制动，秤台会剧烈的晃动，很容易造成传感器的损坏。因此，我们要求车辆过衡时，以3-18千米/小时的速度驶上秤台，严禁非称量车辆通过秤台。

秤体安装必须有良好的接地措施，它是直接防止雷击等大电流冲击造成传感器的损坏，确保传感器寿命的重要手段。在秤体上焊接时要断开仪表是源和传感器连线，采取就近接地的方式进行焊接。在设备供电线路上，不应有大功率的用电设备，如果在轨道衡操作室内安装有较大功率的空调和电暖气时，它们的频繁启动会造成电压的波动，容易使仪表和传感器损坏。因此，建议对设备采用单独电缆独立供电，并安装隔离变压器、稳压电源、UPS等电源保护装置。

基坑内潮气过大，会使秤体生锈，接地电阻变大以及传感器和线路的绝缘下降，也容易造成传感器的损坏。在基坑内设置排水沟，防止基坑内大量的积水，定期对基坑内进行清洁处理，如果处在雨水多的南方城市，可将排水沟改成用潜水泵排水。北方城市冬季大雪过后，要及时清除台面积雪，避免积雪融化后冰水渗入基坑，将传感器冻住，造成车辆过衡时丢车现象的发生。

轨道衡安装应尽量远离干扰源，即远离动力供电电缆线或周围存在电磁辐射的地方，这样可减少传感器信号波动，提高轨道衡计量的精准度。

此外，传感器线缆防护也是关键。线缆损伤影响传感器信号传输，造成信号输出不稳定。因此，我们要求所有线缆在穿线管内搂顺，不能有拆弯或打折现象，穿完线后将穿线管两端用密封胶封住。防止老鼠进入管道啃吃线缆，也能防止水流倒灌，腐蚀线缆。

4 结论

引起传感器故障的原因比较复杂，要综合分析检查各种要素存在的可能性，有效地诊治处理。

因此，我们对以上出现的故障提出建议：（1）轨道衡选址时，要保证秤体的两端的平直段足够长，不要选择在有坡度和道岔的地方；（2）轨道衡安装时，需要考虑每个细节，安装中要确保按操作规程执行，使每个指标达到要求；（3）轨道衡使用时，要认真维护，做好衡器保养工作。同时加强过衡管理，联系车站调度杜绝无用车辆过衡，重车过衡要适速；（4）轨道衡维护时，要做到每年检衡一次，每五年大修一次，决不能敷衍，要认真做好。

总之，通过综合分析，诊治传感器存在问题，能及时有效处置，只有才能确保轨道衡保持良好的工作状态，长期稳定运行。

参考文献

[1]赵坚，动态电子轨道衡中传感器接法研究，山西机械，2000年第S1期

[2]夏开新，电子轨道衡用称重传感器的设计与应用，衡器，2005年第03期

（作者单位：大唐辽源发电厂）