超偏载仪防尘防结冰罩的设计与应用

史 超 代召国

（日照港铁路运输公司 工程师 山东 日照 276800）

本文为了克服现有的铁路超偏载检测仪受环境影响大，防尘防结冰能力弱的不足，设计了一种新型超偏载检测仪防尘防结冰罩，避免了由于板式传感器应力缝被堵塞造成的超偏载检测数据失准，保障了铁路货运安全。

1 技术背景

目前，在我国使用的铁路超偏载检测仪中，测力元件主要是由剪力传感器和板式压里传感器构成，当车轮行进到传感器测力区时，板式传感器和剪力传感器将所测力的信号传递到采集仪，采集仪一方面向传感器供电，另一方面将传感器输出的微弱信号放大，将模数转换后的数字信号送入计算机。最后经计算机软件分析后，得出超偏载各参数。

作为超偏载系统的核心部件，板式传感器的作用是将压力转化成自身形变，并以电信号的形式输出。这就需要环境为板式传感器提供一个合理的形变空间，如图1所示，即要保持其工作环境没有灰尘等物堆积，否则会影响超偏载系统正常工作。

图 1板式传感器工作环境示意图

超偏载检测仪在实际使用过程中存在一些问题，2014年12月28日下午五点，我港12道13道超偏载仪出现了检测数据异常的现象，经检查分析发现是由于当天下雪，傍晚气温降低后使流入传感器缝隙的融雪冻结，结冰层堵住了板式传感器的的应变空间，使传感器与枕木贴合，传感器起不到感应压力产生形变的作用。29日傍晚又发生了同样的情况，两次故障系同一原因导致。如图2所示。

图2 板式传感器应力缝被堵塞示意图

2 技术改进思路

结合我港实际，为克服现有的铁路超偏载检测仪受环境影响大，防尘防结冰能力弱的不足，本设计提供了一种新型超偏载检测仪防尘防结冰罩，该保护罩不仅能够保护传感器不受外界低温、粉尘的影响，而且在保正密封性的前的提下不会产生刚性的支撑力和影响板式传感器的准确测力。

本实用新型的技术方案是：制作一套橡胶材质保护罩，包裹在板式传感器周围，保护罩的裙边自然下垂，使保护罩与枕木间形成一定夹角，达到排水防结冰的目的;保护罩与板式传感器结合的部位使用密封胶密封，确保两者密贴，达到防尘的目的。

本实用型设计的效果是，在保证超偏载检测仪使用精度的前提下，最大限度的保护板式传感器不受外界环境影响，压缩因超偏载仪故障导致的火车停时和避免由于板式传感器应力缝被堵塞造成的超偏载检测数据失准，保障了铁路货运安全。

3 材料及技术数据说明

外观方面：结合实际测量，采用裙边形设计，在保证不会对捣固机工作造成影响的前提下，最大限度的增大了保护罩的面积，裙边自然下垂，与轨枕形成坡面，使积水能够顺畅的从板式传感器顶面排出，减小了水造成的影响。

材料方面：超偏载防尘防结冰罩采用橡胶板制成，造价低廉，耐腐蚀能力强，由于橡胶材料柔性，在保证保护罩与板式传感器密贴度的同时，不会产生刚性的支撑力，确保了超偏载检测数据的准确性。

结合板式传感器的外观尺寸和设计要求，超偏载仪防尘防结冰罩的成品及效果分别如图3～图4所示。

图3 超偏载仪防尘防结冰罩成品

图4 超偏载仪防尘防结冰罩实验效果

4 安装实施步骤

由于传感器应力部分位于钢轨下方，改造时不可能把钢轨移开再进行安装，经过技术人员研究确定保护罩安装流程如下。

1）先将保护罩中间部分裁开。

2）敞开切口绕开钢轨将保护罩套在传感器上。

3）确定保护罩与传感器各部分贴合良好后将豁口用排钉封上。

超偏载检测仪防尘防冬季结冰罩安装前后效果分别见图5和图6。

图5 安装前效果

图6 安装后效果

5 改进效果

改进后经历了三次大雪的考验，没有再发生由于融雪冻结造成的板式传感器应力缝堵塞现象，从检修人员日常检修反馈情况来看，在超偏载仪防尘防结冰罩的保护下，板式传感器应力缝清晰，无杂物，使用效果明显。维护由原来的每次3个小时降低到半个小时，减少了维护人员的作业量。达到了预期目的。超偏载防尘防结冰罩的主要创新点是该成果的应用，有效地解决了超偏载检测仪，板式传感器应力缝在低温、高粉尘环境下容易被堵塞的问题。使超偏载检测仪的故障率由原先的平均每年13.5次下降为现在的平均每年1次。降低了故障率，提高了超偏载检测数据的准确性，保障了货运质量和出港效率。

6 结束语

本实用型设计涉及一种铁路超偏载检测仪板式传感器保护装置，尤其针对高粉尘，低温度环境下应用的超偏载检测仪。超偏载防尘防冬季结冰罩的研发，填补了同类产品的空白，特别适用于高寒高纬度地区使用的铁路超偏载检测仪，日后可以作为超偏载检测设备的标准配件，在行业中推广。