軌道衡技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展歷程及趨勢(shì)

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軌道衡是安裝在鐵路線上，具有軌道和承載器，用于稱量鐵路車輛質(zhì)量值的衡器，廣泛用于工廠、礦山、冶金、外貿(mào)和鐵路部門對(duì)貨車散裝貨物的稱量。

一、我國軌道衡技術(shù)的發(fā)展概況

我國軌道衡的發(fā)展，自建國初期起至今已有近70年的歷史，大體上經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。

1.第一個(gè)發(fā)展階段

20世紀(jì)50年代初～60年代末，從靜態(tài)機(jī)械杠桿式軌道衡的誕生到大量發(fā)展的階段。我國自20世紀(jì)50年代起就開始生產(chǎn)第一臺(tái)100t靜態(tài)機(jī)械杠桿式軌道衡,其準(zhǔn)確度一般可達(dá)到0.1％，但由于需要脫鉤不聯(lián)掛稱重，勞動(dòng)量大，稱量時(shí)間長(zhǎng)，所以一般用戶采用了不摘鉤聯(lián)掛靜態(tài)稱重，這樣實(shí)際上大大降低了使用準(zhǔn)確度。

2.第二個(gè)發(fā)展階段

20世紀(jì)70年代初～80年代中葉，從靜態(tài)機(jī)械杠桿式軌道衡發(fā)展到動(dòng)態(tài)機(jī)械杠桿式軌道衡和機(jī)電結(jié)合式軌道衡出現(xiàn)的階段。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，靜態(tài)稱量的機(jī)械杠桿式軌道衡已經(jīng)不能完全滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，因此將靜態(tài)稱量的機(jī)械杠桿式軌道衡改為動(dòng)態(tài)稱量的機(jī)械杠桿式軌道衡，這促進(jìn)了動(dòng)態(tài)電子軌道衡稱量的發(fā)展。

3.第三個(gè)發(fā)展階段

20世紀(jì)80年代～90年代，從機(jī)械軌道衡發(fā)展到動(dòng)態(tài)電子軌道衡的階段。隨著工藝過程的不斷自動(dòng)化，電子軌道衡不再單純作為計(jì)量器，而變成了調(diào)節(jié)和控制過程中的重要一環(huán)，并為經(jīng)濟(jì)核算提供必要的數(shù)據(jù)。這種發(fā)展導(dǎo)致了許多業(yè)務(wù)部門用計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)過程，而電子軌道衡往往成為獲得過程參數(shù)的決定性測(cè)量環(huán)節(jié)，它的特點(diǎn)是計(jì)算機(jī)學(xué)科滲入“智能化”。其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，進(jìn)一步提高了稱重準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和可靠性。

4.第四個(gè)發(fā)展階段

21世紀(jì)，電子軌道衡標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展階段。

二、軌道衡的特點(diǎn)

軌道衡具有以下四方面特點(diǎn)：一是通常具有承載裝置；二是稱量對(duì)象是裝在鐵路車輛中的大宗散裝貨物；三是裝載貨物的車輛必須通過鐵道；四是有效稱量范圍一般為18t～100t。

三、軌道衡的分類

軌道衡的整體分類方式有以下五種：（1）按使用狀態(tài)（或稱量狀態(tài)）可分為自動(dòng)軌道衡、靜態(tài)稱量軌道衡；（2）按照結(jié)構(gòu)原理可分為機(jī)械軌道衡、電子軌道衡、機(jī)電結(jié)合式軌道衡；（3）按照計(jì)量原理可分為以力矩平衡為計(jì)量原理的軌道衡、以稱重傳感器的彈性變形為計(jì)量原理的軌道衡；（4）按計(jì)量（稱量）方式可分為軸計(jì)量（稱量）軌道衡、轉(zhuǎn)向架計(jì)量（稱量）軌道衡、整車計(jì)量（稱量）軌道衡；（5）按計(jì)量（稱量）臺(tái)面的數(shù)量分為單臺(tái)面軌道衡、雙臺(tái)面軌道衡、三臺(tái)面軌道衡。

四、軌道衡的選用

軌道衡計(jì)量是國民經(jīng)濟(jì)中一項(xiàng)重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展、國內(nèi)外貿(mào)易的建立和發(fā)展的需要，軌道衡計(jì)量成為各企業(yè)加強(qiáng)計(jì)量管理的重要手段，得到廣泛重視和應(yīng)用。因此，搞好軌道衡計(jì)量工作對(duì)企業(yè)和鐵路運(yùn)輸安全都有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。正確地選擇和使用軌道衡，影響著軌道衡的計(jì)量性能和使用壽命。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子軌道衡得到迅速的發(fā)展，是對(duì)各種鐵路車輛及其裝載貨物重量進(jìn)行動(dòng)態(tài)或靜態(tài)稱重的新型自動(dòng)稱重設(shè)備。

1.動(dòng)態(tài)電子軌道衡

車輛在機(jī)車牽引下以一定的速度通過測(cè)量段時(shí)，自動(dòng)稱出每節(jié)貨車的重量并顯示，打印累計(jì)重量數(shù)據(jù)和車序號(hào)，計(jì)量速度快、效率高、操作簡(jiǎn)單。動(dòng)態(tài)電子軌道衡承受過載能力強(qiáng)，但是動(dòng)態(tài)衡價(jià)格高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)試維修困難，線路施工嚴(yán)格，測(cè)量準(zhǔn)確度低。當(dāng)企業(yè)自備機(jī)車且線路條件比較好，所稱量的物品為低價(jià)原材料，每日作業(yè)效率要求高，過衡量達(dá)百車以上時(shí)，選用電子動(dòng)態(tài)衡比較合適。

2.靜態(tài)電子軌道衡

計(jì)量速度慢，每分鐘約測(cè)量一輛車，作業(yè)效率低，但是靜態(tài)軌道衡的價(jià)格較低，測(cè)量準(zhǔn)確度高可達(dá)到0.1％，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試維修較容易。靜態(tài)電子軌道衡可以用在每日過衡量較少，并且線路條件不好，所稱物品較貴重，準(zhǔn)確度要求較高的部門。電子軌道衡在動(dòng)態(tài)計(jì)量準(zhǔn)確度方面，低于靜態(tài)軌道衡稱重準(zhǔn)確度，因此對(duì)要求計(jì)量準(zhǔn)確度較高的產(chǎn)品，還是應(yīng)該采用靜態(tài)稱重方式。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，全電子靜態(tài)軌道衡已經(jīng)成為質(zhì)量可靠、準(zhǔn)確度高、調(diào)試維修方便的計(jì)量手段。選擇靜態(tài)衡應(yīng)首選全電子帶數(shù)顯打印裝置的靜態(tài)軌道衡，如因資金受限等原因，選擇國標(biāo)機(jī)械靜態(tài)軌道衡后，最好進(jìn)行部分電子化改造，安裝數(shù)顯打印裝置，以消除人為誤差，避免在發(fā)生計(jì)量糾紛時(shí)處于被動(dòng)地位。

五、軌道衡的未來發(fā)展趨勢(shì)

軌道衡作為國家強(qiáng)制管理的法定計(jì)量器具，是稱重控制和貿(mào)易計(jì)量的重要手段，在煤炭、化工、冶金、電力、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，但同時(shí)軌道衡也對(duì)技術(shù)的發(fā)展提出越來越高的要求。軌道衡技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)有以下幾方面：

1.模塊化

模塊化設(shè)計(jì)是以模塊的分解組合為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)整個(gè)模塊的通用性和互換性的一種設(shè)計(jì)方法。力求以最少的模塊組成盡可能多的產(chǎn)品，最大限度地滿足客戶需求。模塊化設(shè)計(jì)能夠簡(jiǎn)化軌道衡的結(jié)構(gòu)，使軌道衡能夠統(tǒng)一整體尺寸和安裝連接尺寸，提高生產(chǎn)效率和軌道衡的可靠性，降低研制成本；模塊化能夠提高軌道衡的有效度，只需修改軌道衡的一些功能結(jié)構(gòu)模塊，就可以組成新結(jié)構(gòu)軌道衡，使結(jié)構(gòu)零件、部件的有效度大大提高；模塊化設(shè)計(jì)能夠提高維修效率和質(zhì)量，降低對(duì)維修人員的技能要求，并有效減少維修費(fèi)用。

2.智能化

智能化升級(jí)改造后的軌道衡，可以解決以往軌道衡在運(yùn)營、維護(hù)、保養(yǎng)過程中涉及的諸多問題：對(duì)軟件和硬件的依賴問題；設(shè)備與設(shè)備之間信息彼此孤立，數(shù)據(jù)傳輸效率低的問題；控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)之間的對(duì)接瓶頸導(dǎo)致需要額外支出或人工橋接的問題；設(shè)備之間差異性不大，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中優(yōu)勢(shì)不明顯。通過低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)的方式，限制產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和產(chǎn)品質(zhì)量保障的設(shè)備同質(zhì)性問題；軌道衡作業(yè)過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)沒有被相關(guān)企業(yè)作為數(shù)據(jù)資產(chǎn)，被有效收集、處理與應(yīng)用，創(chuàng)造額外價(jià)值，軌道衡計(jì)量衍生的數(shù)據(jù)資產(chǎn)被浪費(fèi)的問題；軌道衡分布在不同的現(xiàn)場(chǎng)，條件差別較大，管理往往存在諸多不暢和不利因素，設(shè)備管理效率提升困難的問題；軌道衡在使用時(shí)需要人工現(xiàn)場(chǎng)操作，人力資源成本難以降低，同時(shí)產(chǎn)生培訓(xùn)等其他成本，設(shè)備應(yīng)用過程中成本居高的問題。

3.綜合性

軌道衡作為電子稱重技術(shù)，其發(fā)展趨勢(shì)和規(guī)律就是不斷加強(qiáng)基礎(chǔ)研究并擴(kuò)大應(yīng)用，擴(kuò)展新技術(shù)領(lǐng)域，向相鄰學(xué)科和行業(yè)滲透，綜合各種技術(shù)去解決稱重計(jì)量、自動(dòng)控制、信息處理等問題。對(duì)現(xiàn)有軌道衡計(jì)量設(shè)備而言，僅具備稱重、計(jì)價(jià)、顯示、打印功能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，為更好適應(yīng)現(xiàn)代商業(yè)系統(tǒng)需求，其還應(yīng)能夠提供各種銷售信息，把軌道衡計(jì)量特性與企業(yè)產(chǎn)品銷售管理實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，使計(jì)量、結(jié)算、進(jìn)庫、銷售管理等各環(huán)節(jié)能夠達(dá)到一體化同步，最終實(shí)現(xiàn)管理的自動(dòng)化。

作者:丁保中 單位:國家軌道衡計(jì)量站哈爾濱分站