本文主要探讨汽车衡在使用过程中受到一些不合理的加载所引发的问题，注意事项及解决方案。

1 .引言

在日常的生产维护中，我们经常会碰到这样一种情况，汽车衡或轨道衡在使用一段时间后，发现传感器会歪斜，有时是一个有时是几个，有时甚至是整个一节秤台往一边偏，将传感器拆下，经常会看到传感器压头严重磨损或爆裂，秤台搭接处插销孔磨成椭圆形。这到底是什么原因造成的呢？

2 .目前现状

目前新余钢铁集团有限公司 （以下简称“新钢公司”） 共有汽车衡 11 台，轨道衡 11 台，肩负着新钢公司所有进出厂原材料的物质计量重任，一旦出现故障，将严重影响物质的正常计量工作，就在 2013 年 9 月份，新钢公司一台渣山汽车衡秤台在搭接处出现撕裂、脱焊，接下来在同一天是中冶环保汽车衡也出现了同样情况，新钢公司一下两台秤出现相同的状况，造成两台汽车衡瘫痪，这对新钢公司物质计量带来严重的后果，也带给我们一系列思考，我们的秤到底是怎么了？是偶然还是必然，是秤的质量问题，还是使用问题？

3.现状分析

近年来，随着国民经济的快速发展，各类物质的运输越来越多，大部分的司机都想多拉快跑,于是，车子越来越大，挡板越加越高，货物装得越来越多，超载也越来越严重，可是却不知道这对汽车衡的伤害是巨大的，甚至会是致命的。

由于现在汽车超载的情况已经非常普遍了，汽车的轴重分布不均，其最大的危害是会引起轴重超载，什么是轴重超载呢？例如，最大秤量

100t 的汽车衡，上去一辆 90t 的车，但车辆长度较短只有 8m （前 4 轮后 8 轮的车），后轮轴载60t，实际上 100t 的汽车衡，轴载最大只允许40t，这就叫轴重超载。而且轴重超载比整车超载对汽车衡的损坏更为严重，轴重超载对衡器秤台的损伤最直接，我们经常能看到有些秤台表面板上会有一个个凹坑，如五泵站汽车衡秤台面上有两道深深的车辙印，这就是轴重超载造成的，我们的汽车衡护坡经常损坏、开裂，大部分也是由汽车轴重超载造成的。

4.各种车型轴载量超重情况

目前我们的汽车衡允许过衡汽车的轴载量如表 1所示。

但是我们的实际使用情况是怎样的呢？我们先来看看大吨位汽车载荷分布情况。

4.1  二轴车

根据国标 GB 158- 2004 《道路车辆外廓尺寸、轴载及质量限值》 的规定，以 6 轮 2 轴 9m 长的车为例：它的轴距是 4.35m，国标规定其最大总质量为 16t，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约已达到 50t。

轴重载荷分布：通过对该车型的轴重进行测试，前轴承重为总重的 30%左右、后轴承重为总重的 70%左右。前轴承重为 15t 左右，后轴 35t左右。

4.2  三轴工程车

三轴 10 轮的车：它的轴距是 4.35m，国标规定其最大总质量为 25t，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约已达到 70t。轴重载荷分布：通过对该车型的轴重进行测试，前轴承重为总重的 25%左右、后两轴承重为总重的 75%左右。

4.3  四轴车

12 轮 4 轴 12m：国标规定其最大总质量为31t，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约已达到 90t。

轴重载荷分布：通过对该车型的轴重进行测试，前两轴承重为总重的 35%左右、后两轴承重为总重的 65%左右。前两轴承重 30t 左右，后两轴共 60t 左右。

4.4  四轴挂车

14 轮 4 轴 12m 拖挂车，国标规定其最大总质量为 31t，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约已达到 90t。

轴重载荷分布：通过对该车型的轴重进行测试，前轴承重为总重的 35%左右、后轴承重为总重的 65%左右。前两轴承重 30t 左右，后两轴共60t左右。

4.5五轴挂车

18 轮 5 轴 12m 长：国标规定其最大总质量为35t，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约已达到 100t。

轴重载荷分布：通过对该车型的轴重进行测试，前轴承重为总重的 30%左右、后轴承重为总重的 70%左右。前两轴承重 30t 左右，后三轴共70t左右。

4.6六轴挂车

22 轮 6 轴拖挂车：国标规定其最大总质量为49t，实际在公路上运行的改型号车辆最大总质量大约达到 150t。

轴重载荷分布：通过对该车型的轴重进行测试，前轴承重为总重的 35%左右、后轴承重为总重的 65%左右。前两轴 50t 左右，后两轴共 100t左右。

从以上调查情况可以看到，各种车型的超载情况非常严重，我们目前衡器已远远不能满足所有车型过磅需求，特别是短轴车所有重量全部集中到一个称重台面上，已大大超过了称重传感器的载荷，对衡器的伤害是非常致命的。

5.超载对汽车衡的伤害

在平常过磅时，汽车开上秤台，当后轴走到两节秤台中间时，中间两只传感器所受载荷和的最大值如表 2 所示：

从表 2 中，我们可以很清楚地看出，现在汽车衡所过的实际重量已远远地超过了国际规定的汽车总重量，这对汽车衡的伤害是非常严重的，最直接的是对称重传感器的伤害，特别是短轴车，不光会损坏传感器，对我们的秤台也是一个非常大的伤害，这还不算汽车上秤时的冲击力，在汽车衡称重时，汽车上衡和刹车会产生一个横向冲击力，据权威测验，对于 16m 长的地磅，刹车时会产生近 30t 的水平冲击力，火车在光滑的轨道上行驶，也会产生 4t 的水平冲击力，它容易导致传感器侧翻和旋转，这么大的载重量和冲击力要使基础下沉、秤台脱焊和撕裂是非常容易的。

以我们汽车衡为例，在 2008 年进行过一次大修，当时基础开裂下沉，除把基础全部挖掉重新浇注外，还更换了 8 个传感器 （总共 10

个），更换下的传感器大部分是压头损坏 （磨损，开裂），有些已卡在连接件内根本取不下来，在去年又进行了一次大修，又是基础开裂下沉需要重新浇灌，秤台吊起时，发现搭接处插销孔已经磨成椭圆，插销因剪切力，已经磨损严重，需要全部更换，这次又一次性更换了六个传感器，加上平时陆陆续续更换的传感器，从 2008 年到这次大修，共更换了十几个，这可是一笔相当可观的费用，不仅是经济受到损失，对汽车衡的安全性也已是一个不小的威胁。

6.解决办法

面对这种状况，我们应该怎么办呢？要如何改善这种状况？既然我们无法避免超载车，短轴车上磅，只能从称重台面、承载传力装置，限位装置等三部分重新进行全面考虑，采取一切可靠措施，让超载车对秤台的伤害降至最低，现在能做的也只是权宜之计，重要的还是建议厂家在设计时就要紧跟不断发展的新形势，联系实际，设计更加适合各种车型的汽车衡，以适应快速发展的经济速度。

 6.1 称重台面

汽车衡的称重台面主要是用来承放载荷,并且通过承载传力装置把载荷重量传给称重传感器，称重台面应有足够的刚度和强度，根据汽车衡的实际应用，其刚度要求在最大载荷下产生的挠度应小于称重台面两承重点间距离的1/1000。由于过磅量大及超载严重，汽车衡基础和机械台面都或多或少有些变形，使用越频繁，时间越长，变形越严重，而造成传感器受力不一致。

因此汽车衡称重台面刚度要大，可适当增加秤重台面的厚度，这样可以减少称重台面在称重传感器支承点上产生的转角，因为此转角将造成载荷作用点位置的偏离和作用力方向的改变，从而使称重传感器受到一个附加力矩和水平分力，这将影响称重传感器的工作特性和计量准确度，我们可以采用在称重台面上加装钢板的方法来达到增加称重台面的厚度的目的，如果秤台太单薄，将会引起秤量不准。

例如：原料合金库一台 5t 的秤，长期称量贵重金属，重量比较重且集中，每次称量 2 包，大约 2t 左右，因长期放在同一个点 （中间），已使秤体严重变形，中间凹陷，四角翘起，秤台已成翘翘板形状，这种变形已造成传感器受力不平衡,造成四角误差，开始还可以通过加垫片的方法来进行调整，随着时间的推移，变形越来越厉害，情况越来越严重，加垫片已解决不了问题，这个变形量使传感器受力产生分力，直接影响到计量的准确性，四角误差已无法修正，稍微偏移一点就会相差几公斤，这对于称量几万元或几十万元每吨的贵重金属来说，几公斤的误差客户是无法接受的，对于这种变形严重的秤，要彻底解决这个问题不只是简单地加固秤台就可以，现在只有更换秤台，或降级处理。

6.2  承载传力装置

承载传力装置主要将称重台面上的载荷准确地传递给称重传感器，正确、合理设计承载传力装置，可以充分发挥称重传感器的精度。

在大秤量的汽车衡和轨道衡我们建议使用柱式传感器，这种传感器的上下两端都是球面圆柱体，由于称重传感器两支承点之间有一定的高度，所以只要称重传感器偏斜 1°～2°，就可允许称重台面作 2mm～8mm 的水平位移，而由此造成的称重误差小于 0.02%。从力学上分析，这种传感器具有一定的自动定位，自动复位功能，虽允许有一定角度的偏斜量，但它的偏摆角度受到严格限制，因为当摆角超过一定值时，整个系统就会倒下，因此，限位装置就在此时发挥了重要作用，采用这种支承结构的汽车衡，对称重台面限位装置的要求比较高，因此好的限位装置就显得尤为重要。

6.3  限位装置

限位装置主要用来防止称重台面发生位移，称重台面是直接用来加载并把载荷传给称重传感器的装置，是确保计量准确、低故障率、高使用寿命的一个非常重要的因素。好的限位装置可以使秤台既能上下活动自如，把载荷正确地传递给传感器，又能在车辆通过台面时，保证整个称重台无水平方向的位移。称重台面是由称重传感器支撑的，同时由限位装置在水平方向固定其位置。

当水平方向负荷作用于称重台面上时，限位装置使称重台面位置不发生变化或变化很小，当被测负荷加于称重台面时，则要求限位装置不分掉任何被测负荷，以防引起测量误差。间隙过大，将起不到限位作用，间隙过紧，将引起测量误差，限位间隙一般调整至 3mm～5mm，承重台在水平方向能自由摆动。在夏天要特别注意，对于以前汽车衡承载器的长度在 12m～14m 的情况下，秤体的热胀冷缩不是一个突出的问题，对称量结果影响不大，所以偏载作用力对称重传感器影响可以忽略不计。但是现在很多大型衡器的秤体尺寸达十几米，甚至二十几米，当秤体的长度达到 18m以上，环境温度变化时所产生的热胀冷缩是比较大的，就成为一个不容忽视的问题了。由于称重传感器结构受力特点所确定，金属的线膨胀系数：温度范围 20℃～100℃ （如果实际使用范围为60℃时，夏天在室外使用的汽车衡上的温度变化可能超过这个范围），碳钢10.6～12.2/10- 6℃- 1（选用 11.4/10- 6℃- 1），对于一秤台长 18m 的汽车衡来 讲， 其 秤 台 变 化 应为 ： 18000mm ×[50-（- 10） ]℃×11.4/10- 6=12.312mm。这个变化必将会使该汽车衡两端的称重传感器产生倾斜，这个倾斜量所产生的分力就会直接影响到汽车衡的计量性能。要解决这个问题，首先在浇灌基础的时候就应该考虑到这个问题，预埋底板螺丝孔要留足够的活动余量。

6.4  限位装置的改造

限位装置要有足够的强度，能够抗击纵向和横向水平冲击力而把秤体在很短时间内稳定下来进行准确称重，但又不会在热胀冷缩时卡死台面，在频繁的撞击下不易发生损坏，另外限位装置还应满足调整和维护方便经久耐用的要求，不发生使用中限位松脱，限位螺栓变形折断等现象。我们以前在汽车衡上所使用的限位，安装在秤台里面，调整起来非常不方便，每次检查和调整都需要开盖板，有淤泥堵住，又要先清理淤泥，而且由于安装在秤体内，螺丝容易锈死，根本调不动，现在我们对原有汽车衡限位进行改造，把限位从秤台内移至秤台外四角处，这样每次检查或调整限位非常直观，不需开盖板就可很方便地调节，且每次调节不需停磅，从去年大修改造限位到现在，实际使用效果非常好，大大减少了我们的维护量，保障了载荷准确、安全地传递给称重传感器。

6.5  加强巡检工作及早发现隐患

一台汽车衡在发生故障前是一定有征兆的，这就要求我们在平时的巡检中一定要认真仔细，不能走马观花、敷衍了事，在日常维护中，我们要经常检查台面基础与四周之间的间隙，应保持通畅，严禁有垃圾、杂物等卡死，以免影响称量准确性。还应经常检查称重传感器的安装位置，检查其安装面有无下沉、裂缝、安装称重传感器的固定螺丝是否松动，保证称重传感器安装位置不发生相对变化，使传感器上下支承面互相平行.

经常检查称重台面限位装置，不能过紧、不能过松，太紧使秤台卡死，影响秤量的准确度，太松起不到限位作用，限位装置的接触部分应保持其光洁度。对调整螺杆，应经常注油，防止生锈。对于整个机械结构，应检查其刚性和强度，检查有无焊缝开裂等影响整体结构刚度和强度的因素，确保衡器加载的合理性。特别要强调的是，要禁止接近最大秤量的铲车之内的短轴车辆过衡，这种短轴车对汽车衡伤害是非常巨大的，轨道衡也应尽量避免铁水重罐从静态轨上经过。在 2014 年 1月份～2 月份新钢公司又有三台秤出现了开裂现

象，有时由于空间受限，在平时的巡检中很难看到开裂的地方，一定要吊起秤台，把台面翻起来，才能看到裂纹，如何尽早地发现这种现象呢，我们可以通过比对，采取重车压段的方法，如果秤台裂开，最早的表现是有段差，排除秤体卡死，被淤泥堵住等其它因素，出现了段差就要高度警惕，另外两台开裂就是通过压段差发现的，当发现地磅有段差时，不能轻易放过，应仔细检查，特别是两个秤台搭接处，特别容易撕裂，一旦发现有裂缝，应立即停磅，马上组织人员检修以免事态扩大，造成塌磅的危险，先要把秤台全部吊起，彻底清除秤底的淤泥，仔细查看每一处受力点，特别是两个秤台的搭接处，属于特别容易撕裂的部位，应用水冲洗干净，耐心查找，而对待裂缝，也不能简单地一焊了事，应采取打“破口”的方式，焊接完毕后，还应加筋板，以增大它的受力面积，提高其强度。

7.结束语

有了好的防护设施，并不是一劳永逸的，还需要我们平时的日常精心维护和保养，好的使用环境和定期的维护保养，能提高汽车衡称量的准确性和可靠性，延长汽车衡的使用寿命。我们维护保养的目的就是：预防为主，防患于未然，这样才能让汽车衡更好地为生产服务。