浅谈动态轨道衡设计、校准、使用

1、浅谈动态轨道衡设计、校准、使用宋斯建（萍钢计控部 ）摘要文章主要介绍我公司200t 全电子动态轨道衡的设计、校准和维护保养的几点经验，供相互交流。关键字全电子动态轨道衡、双台面、整体计量、转向架计量、静态计量、动态计量1、概述动态轨道衡是在非停止状态下的称重，它与静态轨道衡在于节省时间提高了工作效率。随着国民经济快速发展的要求，这种计量方式越来越引起人们的重视，对于快速组织调配，组织运输，组织生产起到了十分重要的作用。它一改原先手抄重量和车号的方式，实现重量和车号自动生成，只需过磅后选择供货方、收货方、物料名称等就形成了磅单。我公司（安源钢铁公司）是一个新公司，要上马（现已投产近一年）一台动、

2、静两用的轨道衡，满足对外购焦炭、球子、矿粉等大宗原材料进行动态计量、合金、生铁等贵重原料进行静态计量，出厂的钢材（钢筋、线材）进行动态监控（已在高精度成品磅计量过）。初步设想和方案的确定一个轨道衡最终的好坏关键在建前周密的设计，也就是对承建方提出实际的、可行的要求。同时考虑车型的复杂性和磅的精度还有成本问题，短的单台面分两次牵引过磅的精度很难做到；长的单台面整车过磅的长度对各种车型又很难满足；三台面造价又太贵，所以指定采用双台面。下面就是我们根据以前轨道衡的经验对这次轨道衡所提的主要要求：该轨道衡为双台面断轨的全电子动态轨道衡，同时要求可单独使用转向架计量，也可两台合并使用进行整车计量。称重方

3、式：同时具备双向全自动动态单转向架计量（即两个都能单台计量），双向全自动动态双转向架整车计量，双转向架整车静态计量，当某台出现故障时双台能自动无扰切换到无故障的单台计量。称重笵围：单转向架100t 的标准轨道（间距1435mm ）的各种类四轴货车（主要是铁路上使用的各种敞车和蓬车）。检定时，静态达到了国家国标JJG781-92计量检定规程的要求，动态（速度15km/h）达到国标JJG234-90动态称重轨道衡检定规程的要求。具有车号自动识别功能（指定采用铁道部通用的车号识别系统）。工控机具备10/100M的网卡以便用以太网与企业的ERP网（我公司正在筹办）相连。软件具备各种报表组态，每次人员的

4、操作产生的数据和每次过磅采样曲线均可“溯原”即自动存档，一般不能删除（只有高级管理员才可删除），以便出现问题，进行数据核对和数据分析，同时这些数据还要能打印。机械台面必须采用双绝缘称台，以防止传感器被雷击损坏。重量传感器指定为德国原装飞利浦的注式重量传感器（关键设备）。对于静态计量方式，轨道衡称台中心距非常关键，应考虑多种因素。首先，必须满足整车计量；其次，要充分考虑列车运行的实际情况：列车要在行进中停到称上，而车头车箱远离货车车箱（尤其是车箱较多时），加上车钩间的松紧，列车的惯性等因素，使得司机对位（要整车计量）比较困难。必须留出合适的对位距离（即同步整车计量距离），越长越好。对长车来说，两

5、称台外边距离要尽量长；而短车由于内轴距短，称台边距越长，对位距离越短。这是一种必须克服的矛盾。即：短车要限制外边距；长车要限制内边距。经查阅相关资料，要计量的车辆有P62、P64（最长）系列、C43、C62、C64（敞车里面是最短的）系列。据此，经过反复计算，确定秤台方案如下：秤台长度：为增加有效计量长度，延长对位距离，使用非标准秤台，秤台长度为4050mm （常规3800mm ）。秤台中心距按常用最长车P64、常用最短车C64对位距离平均计算，秤台中心距离为10200mm 。则：秤外边距=秤台中心距离+秤长度=10200mm+4050mm= 14250mm ；秤内边距=秤台中心距离-秤长度=

6、10200mm-4050mm= 6150mm 。 图1 秤台距离示意图常用车型对位距离：A 、长车P64：外边距=心盘距+固定轴距=11700mm+1750mm=13450mm；对位距离=秤台外边距外边距=14250mm-13450mm=800mm； 图2 P64 同步整车计量距离示意图B 、短车C64：内轴距=心盘距-固定轴距=8700mm-1750mm=6950mm；对位距离=内轴距-秤台内边距=6950mm-6150mm=800mm； 800mm图3 C64 同步整车计量距离示意图间于P64和C64之间的车型如：P62、C62、C43等对位距离均大于 800mm 。除上述车型外有一种特短

7、的G17型液罐车不能同步计 量，只能采用转向架计量方式。同样的方法计算出它的对位距离=-600mm，但这种车型在我公司的原材料和产品中不用液罐车，就不用考虑G17型液罐车车型。虽然，这套系统要求的是一种非标准的双短台面的结构，但几个应邀来的几个厂家都表示能够做到。最终承德五岳公司在满足我公司所提出的要求下，以最好的信价比中标。下面就是最终的GC U-100U （S ）全电子动态轨道衡方案示意图： 轨道衡的建成后的关键配置 关键 硬件:GCU-100U 轨道衡双绝缘秤架(承德五岳公司产品;秤前后均大于50米的无坡平直引轨, 秤台基础和两边延伸的30米混凝土道床做成一体;称重传感器选用德国原装进口

8、PR6201/34D1-30t（密封防潮等级IP68、过载能力200等优点）；XC 型铁道通用车号识别器（深圳远望谷产品，识别能力达99.99%）。主要软件功能：系统设置：设置工作方式，包括接口地址、单双台工作方式、滤除机头方式、收尾方式、实时数据存储方式、加密算法等；设置数据修正参数，包括动态系统精度修正、非线性修正、方向差修正、速度修正等。称重部分：数据滤波平滑、预处理、零点跟踪；完成车位判别、车种判别、收尾判别、确定称重模式（动态、静态）；完成数据处理、重量、速度计算；实时显示列车重量、速度、存储有效的实时采集数据、重量、度量数据，加密存储重量数据。数据追溯：对需要的数据进行追溯，包括波

9、形绘制、局部数据计算、演示称重过程。数据录入、数据传递：完成车号、货物品种、供需方等磅单信息录入，以便形成各类型报表，并同时完成数据存储和数据加密（确定后的数据一般不允许修改和删除，只有通过三层密码验证，即高级程序员才可进行修改和删除）。经过实践验证，方案可行，主要特点有：1）静、动两用（静态称重和动态称重是由两套独立不同的数据处理软件进行处理）；2）车号自动识别速度自动计算；3）即可A 磅和B 磅同时整车过磅，也可单台面（A 磅和B 磅）分两次牵引通过转向架计量；4）自动诊断及自动处理，自动收尾，即当某一套称重系统出现故障时能自动切换到单台系统计量并报警提示。（人为地拆除某一台试验）5）设置

10、静态、动态系统精度数据修正参数，非线性修正，方向差修正以及各种技术参数的更改非常方便（需要二层密码即工程师才能进入）；6）数据管理软件功能非常丰富，各种方式的查询、打印、报表生成、网上传输等很方便；7）取数数据用曲线存储，方便故障查询；8）三级密码安全加密，分别为程序员、管理员和维护员三级；9）机械称重台面是双绝缘的。4、100t 轨道衡（每台也按100t 设计）的校验按设计这套系统的静态准确度级，动态准确度是0.5级，检定分度值50kg 。校验要求至少对最小、500e 、50%、2000e 四个点进行校验。具备40t 衡检车一台、砝码60t 、机车一个。动态校验时还要求机车只能以5-15km

11、/h且不可在称上加速、减速、刹车等影响速度不恒定的因素。下面是首次静态检定和动态检定的允许误差表：检衡重量静态（e=50） 动态（e=50） 0m 500e 25kg50kg 500e m 2000e 50kg100kg 表1 静态检定和动态检定的允许误差表通过衡检局与厂家认真的调试和整定，全部达到以上要求。随后，我们又用机头挂上四个常用的车箱（两个重车和两个空车），在两个方向动态上磅20个来回和静态上磅10个来回的数据规律性表：整车范围 A 秤范围 B 秤范围 速度范围 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 动态测试数距表整车范围 A 秤范围 B 秤范围 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 静态不摘钩

13、测试数距表其中:"标准车重" 是将四个车箱摘钩后静态三次称重结果的平均值作标准.从上面三个表格数据看, 我公司的100t 动态轨道衡经过安装、调试、校称，实现了全自动动态过磅的目标，静态达到了国家国标JJG781-92计量检定规程，动态达到国标JJG234-90动态称重轨道衡检定规程。维护当中的几点看法这个轨道衡控制了我公司所有的原材料进厂和产品出厂, 它的准确性直接关系到公司的生产成本和生产效益以及公司形象, 它的作用可以说是重中之重。既然它有这么大的作用，单靠衡检局来校验来保正精度是不够的，平常还用其它的方式反应是否存在问题，如我公司经常使用下表数据对比来判断是否有问题:单位：kg 组装重量 动态称重 误差值 静态称重 误差值 组装重量和轨道衡数据对比表静态误差值300kg 之内，动态误差值500kg 之内。否则，说明某环节可能有故障存在。其中:组装重量是1的精度成品磅的数据。除此之外，还可通