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GDS-150（K）寬軌靜態稱量軌道衡
【摘 要】 本文介紹了哈爾濱鐵路局綏芬河車站GDS-150（K）寬軌靜態電子（數字指示）軌道
衡的設計、施工、安裝、調試、檢定的大致情況，對其中的經驗，愿與同仁共同分享。對其中存在
的問題，愿與同仁共同探討。
一、引言位于黑龍江省中、俄邊境的綏芬河市素有“百年口岸”、“東方旗鎮（飄著許多國家國旗的城鎮）”、
“國境商都”之稱。哈爾濱鐵路局所屬的綏芬河車站是我國對俄、日、韓及東歐貿易的重要陸路口岸。
站內南貨場26道為寬軌（俄羅斯軌距1520mm）計量線。該線于2011年12月安裝了GDS-150（K）
寬軌靜態軌道衡（以下簡稱“寬軌軌道衡”），2012年1月11日通過了俄方的檢定，檢定效果非常圓
滿，稱量點各位置的誤差均為零。
寬軌軌道衡的檢定工作是根據中、俄兩國協議，由俄羅斯遠東鐵路局進行。其質量量值是由莫
斯科傳遞的。其檢定成員由遠東鐵路局和哈爾濱鐵路局共同的委員會（共11人）組成。
寬軌軌道衡主要技術參數：
1、型號：GDS-150（K） 其中：G—軌道衡；D—數字式；S—通過稱重儀表顯示；
150—最大秤量150000kg；（K）—寬軌軌距（1520mm）。
2、基礎形式：深基坑（2000mm）。
3、承載器長：13000mm。
4、單側整體道床長：10000mm。
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寬軌軌道衡設備總圖 寬軌軌道衡設備照片
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寬軌軌道衡俄方檢定現場 秤梁安裝時照片
二、寬軌軌道衡稱重梁的設計、計算
寬軌軌道衡的結構及受力如下圖所示：
1、支座彎距：MB=a1×q×l2（a1×W×l）；MC=a2×q×l2（a2×W×l）。
2、跨內最大彎距：MImax=a3×q×l2；MIImax=a4×q×l2。
3、跨內最大撓度：YImax=r1×［（q×l4）/E×I］；YIImax=r2×［（q×l4）/E×I］。
4、支反力：Ri、i’ =βiP其中P為被稱車輛（荷載）。
三、秤梁的主要技術指標概述:
1、秤梁長：13000mm（3段褡接，中間連接為剛性）。
2、秤梁材質：Q235（鞍鋼產中、厚板材）。
3、秤梁截面形式：箱形焊接。
4、工藝過程：“小蜜蜂”數控下料、二氧化碳氣體保護焊、時效處理、秤體噴沙除處理、防銹
底漆1道，面漆2道。
5、安全系數：n8=2。
6、扣軌形式：承軌板。
7、秤梁相關結構參數：
慣性矩Ix
Ix1-1=2.72×108mm4
Ix2-2=4.639×109mm4
注：選取秤梁中兩有代表
性的截面
抗彎截面模量Wx
Wx1-1=1.084×106mm3
Wx2-2=8.435×106mm3
軌道衡屬計量器具，特別是寬軌軌道衡，秤梁設計時優先考慮剛度準則，用可靠性準則進行校
核。根據衡體材質得出它的疲勞極限1σ134MPa.=。在材料力學中，根據材料的許用應力[σ]來設
計的，由材料的[σ]設計分析出的一系列結果，必能滿足該材料的σ-1。
該秤梁的剛度也經過了計算機軟件的核算。
四、寬軌軌道衡扣軌系統的設計、計算：
扣軌系統的設計圖
彈條扣件螺栓校核計算結果：
工作載荷Fc=40kN
相對剛度λ=0.25
螺栓材料=40Cr
抗拉強度σB=900MPa
屈服強度σs=770MPa
抗壓疲勞強度σ-1t=290MPa
尺寸因數ε=0.74
制造工藝因數Kt=1；
安全系數Sa1=2
許用應力幅[σa]=21.04MPa；
公稱直徑Md=M24
小徑d1=20.752mm；
螺栓計算應力幅σa=14.83Mpa
校核計算結果：σa≤[σa]滿足
寬軌軌道衡的扣軌系統全部選用鐵標零部件，為工務的線路和秤體的維修提供了方便。
寬軌軌道衡的扣軌系統考慮了對軌道電路的絕緣問題，提供了兩部分防護措施。
鋼軌和秤體之間的兩部分防護絕緣保護，除了能適用于軌道電路的要求外，還能對傳感器、稱
重儀表等電器設備避免雷電襲擊起到一定的防護作用。
五、寬軌軌道衡限位系統的設計、計算：
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限位器設計圖 拉桿式限位器設計圖
寬軌軌道衡限位系統分別采用了板式限位器和拉桿限位器兩套限位裝置，其目的是為適應邊境
貿易和俄羅斯貨車的特殊性。實踐證明其設計是成功的。
拉桿分析：
取被稱貨車給限位系統帶來的最大的力為：因輪軌間粘軸力而產生縱向力, 10000kg，因輪軌間
游隙而產生的橫向力8000kg。因秤體結構及管理體系等因素，該衡設計了4組縱向拉桿器，8四組
橫向拉桿器。
當[]σπRFσ.=2maxmax，拉桿安全可靠，則可確定拉桿半徑。
拉桿限位器的螺紋也經強度校核，選定為M30。
板式限位器采用特制橡膠墊板，其縱向（垂直）摩擦力很小，抗橫向力由固定架螺栓組決定，
兼顧管理體系要求，選用M24螺栓。
M24螺栓受橫向載荷校核計算：
橫向載荷FA=16kN
螺栓機械性能等級=9.8
螺栓屈服強度σs=720MPa
安全系數Ss1=2
螺栓許用應力[σ]=360.00MPa
可靠性系數Kf=1.2
接合面數m=2
接合面間摩擦因數f=0.15
螺栓預緊力Fp=64.00kN
螺栓公稱直徑Md=M24
螺栓小徑d1=20.752mm
螺栓計算應力σ=246.78MPa
校核計算結果：σ≤[σ]滿足。
六、寬軌軌道衡電器系統簡介
寬軌軌道衡的電器部分采用了QS-D40tL稱重傳感器、D2008F稱重儀表、8進1出接線盒及5
寸大屏幕顯示。管理微機中的稱重軟件具備通訊功能。該衡還裝有視頻監控系統。
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板式限位器和稱重傳感器 稱重儀表
七、結語
綏芬河車站寬軌軌道衡的良好性能，是從基礎設計、基礎施工、秤體設計、秤體的機械加工、
秤體的安裝和調試、電器設備的選擇、電器設備的安裝和調試等環節密可分的。
綏芬河車站寬軌軌道衡的良好性能，是設備提供廠家、零部件提供商、鐵路的相關部門（車輛、
機務、工務、電務）的共同配合積極協作密不可分的，是集體辛勤工作的結果。
綏芬河車站寬軌軌道衡的實踐證明：秤體基礎的穩定、承重梁的足夠剛度是保證計量準確度的
前提。
愿GDS—150（K）軌道衡為鐵路計量事業、為邊境貿易、為百年口岸的可持續發展注入新生
機。
2012-01-14 19;59;32
寬軌軌道衡基礎施工照片 寬軌軌道衡俄方檢定時的現場記錄
