本文主要介紹了單車靜態(tài)稱重和整列通過式動(dòng)態(tài)稱重的試驗(yàn)要求、方法以及各自的優(yōu)缺點(diǎn),為以后稱重實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)和選擇提供參考。
近年來隨著我國高速鐵路事業(yè)的快速發(fā)展,大量的動(dòng)車組列車投入到運(yùn)營中。因動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架架構(gòu)沒有心盤,左右兩側(cè)沒有獨(dú)立彈性彈簧系統(tǒng),輪對(duì)不能自動(dòng)調(diào)整載重,所以動(dòng)車組左右車輪載重平衡主要靠調(diào)整軸箱彈簧支撐高度(具體通過調(diào)整軸箱彈簧墊實(shí)現(xiàn))或調(diào)整空簧高度來實(shí)現(xiàn)。在糾偏調(diào)整工序過程中,需要反復(fù)稱量輪對(duì)承重。目前動(dòng)車組稱重方式可以分為靜態(tài)稱重,通過式稱重,便攜式稱重等,本文主要介紹了單車靜態(tài)稱重和整列通過式動(dòng)態(tài)稱重試驗(yàn)要求、方法以及兩種稱重方式的優(yōu)缺點(diǎn),為稱重試驗(yàn)臺(tái)的選擇以及設(shè)計(jì)提供參考。
一、?稱重試驗(yàn)要求
單車稱重作業(yè)要求,對(duì)車輛進(jìn)行三次重量測(cè)量,僅當(dāng)三次測(cè)量的左右輪平衡值都在±4%范圍內(nèi),車輛載重分配值滿足要求時(shí),稱重作業(yè)才為合格。整列通過時(shí)稱重作業(yè)要求,對(duì)車輛進(jìn)行三次重量測(cè)量,當(dāng)三次檢測(cè)的平均值在±8%范圍內(nèi),車輛載重分配值滿足要求時(shí),稱重作業(yè)即為合格。
輪對(duì)和輪軸名稱如圖1所示。對(duì)于任意輪對(duì),假定內(nèi)輪輪重為WL、外輪輪重為WR
輪重差=(WL-WR)(/WL+WR)*100%
二、單車靜態(tài)稱重
1.踏面承力稱重
試驗(yàn)臺(tái)由若干個(gè)稱重軌道組成,每段稱重軌全長900mm范圍內(nèi),共放置三個(gè)傳感器,稱重軌道和平直走行軌布置在一條線上,稱重時(shí)根據(jù)動(dòng)車組型號(hào),將車輪停置于規(guī)定的稱重軌道上,稱量車輛的輪重、軸重、軸重差和總重。利用單輛動(dòng)車在踏面承力稱重臺(tái)上進(jìn)行了3次稱重,稱重結(jié)果見表1。
由于輪對(duì)踏面與鋼軌的接觸點(diǎn)因列車運(yùn)動(dòng)和鋼軌工作面形狀等原因不是固定點(diǎn),會(huì)一定范圍內(nèi)變化,造成重量在左右輪之間轉(zhuǎn)移,即雖然車輛總重很準(zhǔn)確,但輪重由于非稱重原因造成誤差較大。如圖2所示,輪重變化量相差2.01%。
2.輪緣承力稱重
輪緣承力稱重傳感器,由輪緣槽和其他定位裝置組成。稱重時(shí)將車緩慢移至整車稱重試驗(yàn)臺(tái)上,調(diào)整車輛使輪對(duì)完全落到相應(yīng)的臺(tái)秤位置,保證輪子的中心停在對(duì)中機(jī)構(gòu)的左右支輪塊中間與秤臺(tái)的中心重
合,確認(rèn)車輛狀態(tài),升起稱重臺(tái),輪對(duì)踏面被抬起,離開鋼軌工作面,由輪緣支撐在傳感器的輪緣槽上,承受車輛分配的重力。
利用單輛動(dòng)車在踏面承力稱重臺(tái)上進(jìn)行了3次稱重,稱重結(jié)果見表2。
輪緣傳感器的輪緣突出部分是圓弧,傳感器與輪緣的接觸面固定,因此左右輪重不會(huì)因接觸面的變化而變化,輪重測(cè)量準(zhǔn)確。如圖3所輪重差基本無變化。
從上述分析中可知,踏面承力稱重臺(tái)和輪緣承力稱重臺(tái)都能滿足單車靜態(tài)稱重。輪緣承力稱重臺(tái)比踏面承力稱重臺(tái)測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)。踏面承力稱重臺(tái)比輪緣承力稱重臺(tái)操作方便。
三、整列通過式動(dòng)態(tài)稱重
通過式實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝在整體道床上,配置4個(gè)12000mm長的專用傳感器,傳感器上部尺寸與走行軌的截面完全一致,在不稱重時(shí)列車可自行通過。稱重時(shí)整列動(dòng)車組以(0~5km/h)速度通過實(shí)驗(yàn)臺(tái),自動(dòng)控制系統(tǒng)完成各個(gè)輪重、軸重、單側(cè)輪重和整車重量等數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、文件生成、數(shù)據(jù)顯示、打印制表。
在整列通過式動(dòng)態(tài)稱重臺(tái)對(duì)8編組動(dòng)車組進(jìn)行了3次稱重,稱重結(jié)果見表3。
8編組列車共32根軸,每次稱重測(cè)得32個(gè)輪重差數(shù)據(jù),相對(duì)單車靜態(tài)稱重,輪重差變化量較大,其中變化量大于2%的出現(xiàn)4次(分別為1.52%、1.87%、2.58%、2.9%),變化量大于1.5%的出現(xiàn)6次,其余20組數(shù)據(jù)變化量都在1%以下,如圖4所示。
由上述比較分析可見,因車輛動(dòng)態(tài)稱重受路況、設(shè)備及每次通過狀態(tài)等因素影響,整列通過式稱重,個(gè)別輪重差變化較大,但總體來說,整列通過式稱重基本可靠滿足動(dòng)車組的稱重需求。根據(jù)動(dòng)車組的編組形式(8編組、16編組)整列通過式稱重可同時(shí)完成各輛車的稱重試驗(yàn),具有較高的稱重效率,且可應(yīng)用于動(dòng)車組的重聯(lián)稱重。
四、結(jié)論
1.整列通過式動(dòng)態(tài)稱重和單車靜態(tài)稱重都可滿足動(dòng)車組的稱重需求。
2.輪緣承力稱重臺(tái)比踏面承力稱重臺(tái)測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn),踏面承力稱重臺(tái)比輪緣承力稱重臺(tái)操作方便。
3.整列通過式稱重具有較高的稱重效率,可應(yīng)用于動(dòng)車組的重聯(lián)稱重。