静态微机电子轨道衡在煤矿应用的误差分析

　　1　概述

　　我国煤矿的重车称量方式:一种是轨道衡置于跨线煤仓仓口或仓下输送带卸料口下方,边装车,边称量;另一种是多煤口装车线,轨道衡置于跨线煤仓的出口,预装车后称量。为了加快装车速度和称量准确度,实现装车自动化,提出了车厢在行进中称量的方式。由于通用动态电子轨道衡为转向架称量方式,称量精度较低,而且要求匀速行驶,不能实现煤矿边装车、边判位、边称量及控制的自动化装车要求,故在煤矿装车自动化建设中仍推荐选用整台面静态称量轨道衡。

　　2　秤台受力分析

　　为了分析列车在行进中称量时的干扰误差,首先要了解列车在行进通过轨道衡秤台时,通过车轮给轨道衡秤台施加的水平干扰力和垂直压力。

　　2.1　秤台受水平干扰力

　　2.1.1　纵向干扰力分析

　　列车行进时,在台面上的重载货车车轮以滚动状态对台面施加纵向干扰力

　　Fx=Pλ= 1.275 t

　　式中P——重载货车重量(P= 85),tλ——车轮与钢轨间的滚动阻力因数在煤矿,列车多由绞车牵引低速运行装车与称量,曾对行进中的货车车轮与钢轨间的滚动阻力因数进行过测试,在煤矿工况条件下λ= 0.012～0.019,线路不好及温度较高时取上限,一般取均值,故λ取0.015。

　　2.1.2　横向干扰力分析

　　秤台受到横向干扰力的来源为列车在行进中的牵引位置、横向摆动及轮重作用于轨顶的水平分力等。

　　2.1.2.1　绞车牵引产生的横向干扰力Fy1

　　(1)调车绞车牵引列车前进

　　调车绞车牵引部位如图1所示。牵引力会使车轮给台面一横向干扰力

　　Fy1=F1B/2L1

　　式中F1——绞车牵引力,t

         B——货车车厢宽,m

　　L1——前、后转向架中心距,m

　　以C62车型为例,考虑绞车牵引点在列车中部,牵引力为最大牵引力(F= 30 t)的一半,则F1= 15 t,Fy1= 2.59 t。(2)调车系统采用铁牛推进列车前进由于采用顶推货车钩舌前进,故Fy1=0。

　　2.1.2.2　横向摆动产生干扰力Fy2

　　轨道衡铺设不直,会使列车在行进中产生横向摆动,如图2所示。由行进中的横向摆动附加的横向干扰力

　　Fy2=Fsinα≈FΔx/L

　　式中Δx——车长范围内轨道铺设最大不直度偏差,mm；L——货车钩舌距,mm

　　以C62车型为例,轨道衡及引线铺轨不直度最大偏差3 mm,则Fy2= 7×10-3t

　2.1.2.3　线路弯曲产生的离心力Fy3